现代桥梁类型及设计建造发展趋势
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中图分 类号 ： Ｕ ４ １ ５ ． １
１ 钢 桥 １ ． １ 钢桥特 点
文 献标识码 ： Ｃ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ １ ０ １ —０ １
钢 桥的建造材料为钢 材 ， 因此其 刚度 较大 ， 且 由于钢 材 通 常为 工厂预制 ， 施工时 只需 拼接 ， 因此其施 工耗 时较少 ， 不 易受季 节影 响。另外 ， 与Ｐ Ｃ桥 及 Ｒ Ｃ桥 相 比， 在 跨 长大 于 １ ２ ０ ｍ 的大跨度桥梁领 域 ， 钢桥 自重 约为 Ｐ Ｃ桥 自重的 １ ／ ５一 Ｉ ／ ６ ． ５， 钢桥 占有 绝对 优势 。当然 ， 钢桥 也 有耐 火性 及耐腐 蚀性不佳 、 维修费用较 高的缺 点 ， 但 钢桥 构件受 到破 坏后 又 易 于更换 ， 可 以作为弥补 。
２ ０ １ ３年 第 ９期 （ 总第 ２ ３ ５期）
黑 龙江交通 科 技
ＨＥＩ Ｌ ＯＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｊ ｌ ＡＯＴ Ｏ ＮＧ ＫＥ Ｊ
Ｎｏ ． ９， ２ ０ １ ３
（ Ｓ ｕ ｍ Biblioteka Baidu ｏ ． ２ ３ ５ ）
现代 桥 梁 类 型及 设 计建 造 发展 趋 势
刘邦 禹
１ ． ２ 钢桥 的 发展
楼板 中应 用 ， 而使得预应力混凝 土取得重要发展 的则是法 国 桥梁建筑师弗 瑞西 奈。弗瑞 西奈于 １ ９ １ ９年建 成了法 国第一 座大跨度 混凝 土拱 桥 ， 跨度 １ ７ １ ． ７ ｍ， 在建 造期 间他发 现了 混凝 土的收缩与徐 变 ， 奠 定 了预应 力钢 筋混凝 土结 构 的基 础。 自 １ ９ ２ ８年开始 ， 他开始 了对预应力混凝土 的研究 ， 并且 于１ ９ ３ ２ 年利用高强度 钢筋制 成 了预应力混 凝土 电线杆 ， 此 次之后也就慢慢 出现 了 Ｒ Ｃ桥 。预应 力混凝 土桥 梁的主要
建筑材料为预应力混凝土， 与传统混凝土桥梁相比具有抗拉
抗裂性好 、 刚度强 、 自重低 、 造 价小 及 养护 费用 低等 明显优 势。
自从世界上第一座 铁 路钢 桥于 １ ８ ９ ０年 建成 ， 世 界钢桥 ２ ． ２ 预 应 力钢 筋 混凝 土桥 结 构 分 类 已经有 了一百多年 的历史 。尤 其是 进入 ２ ０世纪 后 ， 随着控 预应力钢筋混凝土桥具有多种结构 ， 主要 可分为简支梁 温控轧钢 、 高焊接性 钢 （ 低预 热 高强 钢 、 大 线能 量钢 ） 、 抗层 桥 、 连续 梁桥 、 Ｔ形 刚构桥 、 连续钢构桥等。 状撕裂钢 、 变厚 度钢板 、 耐候钢 等钢材的 出现 ， 钢桥技术有 了 简支梁桥结构简单 、 施 工方便 ， 且造价较低 ， 是我 国公路 很大 的 进 步。２ ０世 纪 初 美 国 的 悬 索 桥 使 桥 梁 跨 度 增 到 中小跨径桥梁 的主要选择 。简支 梁桥一般合理跨径 在 ５ ０ ｍ １ ０ ０ Ｏ ｍ以上 ， ２ ０世纪 ８ ０年代后 ， 西方 各 国开发 了各种 形式 以下 ， 否则会失去其经 济性 。简 支梁桥 截面形式 多样 ， 当跨 的钢 一 混凝土复合桥梁 ， 比如 以德 国为代表 的钢正交异性板 径在 ２ ０ ｍ内时采用工 厂预制的先张法 空心板 ； 跨径 在 ２ ０— 结构和斜拉桥以及 以北美为代表 的裸用耐候钢桥 。在亚 洲 ， ３ ０ ｍ时采用工厂预制 的先张 法槽型 梁 ； ２ ５～５ ０ ｍ跨径 时采 日本建成了当时世界上最大跨长 的悬索桥和斜拉桥 ， 我 国也 用后张法 Ｔ型梁 。１ ９ ７ ７年建成的位 于黄河中下游 的洛阳黄 修建 了许 多大跨度钢桥 ； 到２ ０世纪 ８ ０年代 ， 由于钢梁制孔 、 河公路 大桥 采用后 张法 Ｔ型 梁 ， ６ ９ 孔， 跨度５ ０ ｍ ， 在 当时是 焊接 、 涂装的机械 自 动 化水平 提 高、 大 型移 动 吊机 的开发 和 我国最 长的公路桥 。简支 梁桥 的优 势主要在 于建造简易 ， 但 应用 以及 Ｐ ｃ桥 由于盐 害、 中性 化反 应和碱 骨料 反应易造 成 也有桥 面伸缩缝较多妨碍 行车的缺点。 结构 劣化 等原 因 ， 钢桥 的建 造步入 新 的高 峰。近几 十年 ， 钢 预应力混凝 土连续 梁桥是中等跨度桥梁 的常用形式 ， 也 桥 的施工周期 已经缩短 了两成。 是 预应 力 混凝 土 桥 的 最 常 用 形 式 。此 结 构 一 般 在 ３ Ｏ～ １ ． ３ 钢 桥 实例 １ ５ ０ ｍ间应用较多 ， 在 国外 可 占预应 力混凝土桥 中的半数左 因为钢桥维护及建 造费用较高 ， 所 以在跨度较小 的情 况 右 。它 的优点有桥面接缝数少 、 行车平缓 、 梁高减小、 桥下净 下往往采用 Ｒ Ｃ桥 。但在修建大 跨度悬 索桥及 斜拉桥 时 ， 由 空大 、 节 省材 料、 刚度大 、 安全性好 、 不易 因超载引发事故等。 于大跨度桥梁受 白重影 响较大 ， 而钢正交异 形板结构 自重仅 我 国常用悬臂法 、 顶推法施工建造 ， 如１ ９ ８ ２年建 成的济南黄 为钢筋混凝土桥 １ ／ ２， 所 以钢桥 几乎 是唯一 的选 择。另一方 河大桥 ， 该桥 主桥为 ５孔 预应力 混凝 土连续梁斜 拉桥 ， 跨径 面， 自１ ９ ６ ６ 年英 国 Ｓ ｅ ｖ ｅ ｍ桥 （ ９ ８ ８ ｍ悬索 桥 ） 第 一次采 用抗 超过 ２ ０ ０ ｍ， 在 当时为亚洲最长 。 风性能极优的扁平钢箱梁后 ， 正交异性板钢 箱梁已成 为大跨 预应力混凝土 Ｔ 形 刚构桥是 为配合 悬臂施工法 而产生 度钢梁的主流形式 。 的新结构形式。此结 构因利用悬臂施工法 ， 所 以施工时主梁 在我国 ， 随着改革开放 国民经济 迅猛发 展 ， ８ ０ 年代修 建 可在不设支架 的前 提下从 桥墩 两侧平衡 伸展 。同时 ， 因桥墩 的钢悬索桥跨径可 达 ５ ０ ０ ｍ， 比如 西藏达 孜拉 萨河桥 。１ ９ ８ ７ 与上部 桥梁固结并 与跨中设 置剪力铰 ， Ｔ形 刚构桥在施工 与 年修建 的 山东东 营黄 河 公 路 钢 斜 拉 桥 ， 主桥为 ６ ０ ． ５ ｍ＋ 正式运行 阶段受力状 况基 本相同 ， 这为发挥材料性能提供 了 １ ３ ６ ． ５ ｍ＋ ２ ８ ８ ｍ＋１ ３ ６ ． ５ ｍ＋６ Ｏ ． ５ ｍ五孔钢梁 ， 共长 ６ ８ ２ ｍ， 很大帮 助。此结 构采 用 箱型 截面 ， 我 国单 箱与 双箱 都有 采 该桥为我 国修建 的第 一座钢 斜拉 桥 。进 入 ２ １ 世纪， 我 国钢 用 。如 １ ９ ６ ７ 年建成 的柳州 桥 ， 主跨 １ ２ ４ ｍ， 总长 ４ ０ ８ ｍ 。它 桥建造事业取得 了更多成绩 ， 如２ ０ ０ ５ 年主跨 １ ４ ９ ０ ｍ的润扬 采用双箱截面， 梁高根部 ８ ． ５ ｍ， 跨中２ ． ０ ｍ 。施工采用悬臂 长江南汊悬索桥建成通车 ， 刷新 了我 国悬 索桥的跨度纪录 。 浇筑法 。该桥攻克 了深水 基础 和预应力混 凝土悬臂 施工技 ２ 预应 力混凝 土桥 术难关 ， 为我国建造 预应 力混凝土大跨径桥 梁奠下 了基础。 ２ ． １ 预 应 力 钢 筋 混凝 土桥 的发 展 由于 Ｔ 形刚构桥跨 中设铰且伸缩缝较多 ， 不便行车 ， 因 预应 力混凝土的概念最早于 １ ８ ８ ６年 由美国人杰 克逊在 （ 下转 第 １ ０ ３页 ）
（ 大 连理工大 学建筑工程学部 ）
摘
要： 道路与桥梁 的修建是经济发展 的重要条件 ， 我国 的桥梁建 造事业在 千年 以前 已取 得 了很 高的成就。
今天， 随着科学技术 的进步 ， 各种 跨江 、 跨海大桥 已陆续修建 ， 而这 些现代桥 梁在 材料与建 造技术上也与古代 以及近代桥 梁也有 了明显 区别 ， 从而使跨度和承重满足 人们的需要 。在对 国 内外 现代桥 梁研究成 果的综合 评述基础上 ， 介绍 了主要 的现代 桥梁类型及其在交通事业发展上的贡献 ， 并对未来我 国现代桥梁的设计建造 发展趋势提 出了建设性意见 。 关键词 ： 现代桥梁 ； 桥体材料 ； 建 造技术
１ 钢 桥 １ ． １ 钢桥特 点
文 献标识码 ： Ｃ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ １ ０ １ —０ １
钢 桥的建造材料为钢 材 ， 因此其 刚度 较大 ， 且 由于钢 材 通 常为 工厂预制 ， 施工时 只需 拼接 ， 因此其施 工耗 时较少 ， 不 易受季 节影 响。另外 ， 与Ｐ Ｃ桥 及 Ｒ Ｃ桥 相 比， 在 跨 长大 于 １ ２ ０ ｍ 的大跨度桥梁领 域 ， 钢桥 自重 约为 Ｐ Ｃ桥 自重的 １ ／ ５一 Ｉ ／ ６ ． ５， 钢桥 占有 绝对 优势 。当然 ， 钢桥 也 有耐 火性 及耐腐 蚀性不佳 、 维修费用较 高的缺 点 ， 但 钢桥 构件受 到破 坏后 又 易 于更换 ， 可 以作为弥补 。
２ ０ １ ３年 第 ９期 （ 总第 ２ ３ ５期）
黑 龙江交通 科 技
ＨＥＩ Ｌ ＯＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｊ ｌ ＡＯＴ Ｏ ＮＧ ＫＥ Ｊ
Ｎｏ ． ９， ２ ０ １ ３
（ Ｓ ｕ ｍ Biblioteka Baidu ｏ ． ２ ３ ５ ）
现代 桥 梁 类 型及 设 计建 造 发展 趋 势
刘邦 禹
１ ． ２ 钢桥 的 发展
楼板 中应 用 ， 而使得预应力混凝 土取得重要发展 的则是法 国 桥梁建筑师弗 瑞西 奈。弗瑞 西奈于 １ ９ １ ９年建 成了法 国第一 座大跨度 混凝 土拱 桥 ， 跨度 １ ７ １ ． ７ ｍ， 在建 造期 间他发 现了 混凝 土的收缩与徐 变 ， 奠 定 了预应 力钢 筋混凝 土结 构 的基 础。 自 １ ９ ２ ８年开始 ， 他开始 了对预应力混凝土 的研究 ， 并且 于１ ９ ３ ２ 年利用高强度 钢筋制 成 了预应力混 凝土 电线杆 ， 此 次之后也就慢慢 出现 了 Ｒ Ｃ桥 。预应 力混凝 土桥 梁的主要
建筑材料为预应力混凝土， 与传统混凝土桥梁相比具有抗拉
抗裂性好 、 刚度强 、 自重低 、 造 价小 及 养护 费用 低等 明显优 势。
自从世界上第一座 铁 路钢 桥于 １ ８ ９ ０年 建成 ， 世 界钢桥 ２ ． ２ 预 应 力钢 筋 混凝 土桥 结 构 分 类 已经有 了一百多年 的历史 。尤 其是 进入 ２ ０世纪 后 ， 随着控 预应力钢筋混凝土桥具有多种结构 ， 主要 可分为简支梁 温控轧钢 、 高焊接性 钢 （ 低预 热 高强 钢 、 大 线能 量钢 ） 、 抗层 桥 、 连续 梁桥 、 Ｔ形 刚构桥 、 连续钢构桥等。 状撕裂钢 、 变厚 度钢板 、 耐候钢 等钢材的 出现 ， 钢桥技术有 了 简支梁桥结构简单 、 施 工方便 ， 且造价较低 ， 是我 国公路 很大 的 进 步。２ ０世 纪 初 美 国 的 悬 索 桥 使 桥 梁 跨 度 增 到 中小跨径桥梁 的主要选择 。简支 梁桥一般合理跨径 在 ５ ０ ｍ １ ０ ０ Ｏ ｍ以上 ， ２ ０世纪 ８ ０年代后 ， 西方 各 国开发 了各种 形式 以下 ， 否则会失去其经 济性 。简 支梁桥 截面形式 多样 ， 当跨 的钢 一 混凝土复合桥梁 ， 比如 以德 国为代表 的钢正交异性板 径在 ２ ０ ｍ内时采用工 厂预制的先张法 空心板 ； 跨径 在 ２ ０— 结构和斜拉桥以及 以北美为代表 的裸用耐候钢桥 。在亚 洲 ， ３ ０ ｍ时采用工厂预制 的先张 法槽型 梁 ； ２ ５～５ ０ ｍ跨径 时采 日本建成了当时世界上最大跨长 的悬索桥和斜拉桥 ， 我 国也 用后张法 Ｔ型梁 。１ ９ ７ ７年建成的位 于黄河中下游 的洛阳黄 修建 了许 多大跨度钢桥 ； 到２ ０世纪 ８ ０年代 ， 由于钢梁制孔 、 河公路 大桥 采用后 张法 Ｔ型 梁 ， ６ ９ 孔， 跨度５ ０ ｍ ， 在 当时是 焊接 、 涂装的机械 自 动 化水平 提 高、 大 型移 动 吊机 的开发 和 我国最 长的公路桥 。简支 梁桥 的优 势主要在 于建造简易 ， 但 应用 以及 Ｐ ｃ桥 由于盐 害、 中性 化反 应和碱 骨料 反应易造 成 也有桥 面伸缩缝较多妨碍 行车的缺点。 结构 劣化 等原 因 ， 钢桥 的建 造步入 新 的高 峰。近几 十年 ， 钢 预应力混凝 土连续 梁桥是中等跨度桥梁 的常用形式 ， 也 桥 的施工周期 已经缩短 了两成。 是 预应 力 混凝 土 桥 的 最 常 用 形 式 。此 结 构 一 般 在 ３ Ｏ～ １ ． ３ 钢 桥 实例 １ ５ ０ ｍ间应用较多 ， 在 国外 可 占预应 力混凝土桥 中的半数左 因为钢桥维护及建 造费用较高 ， 所 以在跨度较小 的情 况 右 。它 的优点有桥面接缝数少 、 行车平缓 、 梁高减小、 桥下净 下往往采用 Ｒ Ｃ桥 。但在修建大 跨度悬 索桥及 斜拉桥 时 ， 由 空大 、 节 省材 料、 刚度大 、 安全性好 、 不易 因超载引发事故等。 于大跨度桥梁受 白重影 响较大 ， 而钢正交异 形板结构 自重仅 我 国常用悬臂法 、 顶推法施工建造 ， 如１ ９ ８ ２年建 成的济南黄 为钢筋混凝土桥 １ ／ ２， 所 以钢桥 几乎 是唯一 的选 择。另一方 河大桥 ， 该桥 主桥为 ５孔 预应力 混凝 土连续梁斜 拉桥 ， 跨径 面， 自１ ９ ６ ６ 年英 国 Ｓ ｅ ｖ ｅ ｍ桥 （ ９ ８ ８ ｍ悬索 桥 ） 第 一次采 用抗 超过 ２ ０ ０ ｍ， 在 当时为亚洲最长 。 风性能极优的扁平钢箱梁后 ， 正交异性板钢 箱梁已成 为大跨 预应力混凝土 Ｔ 形 刚构桥是 为配合 悬臂施工法 而产生 度钢梁的主流形式 。 的新结构形式。此结 构因利用悬臂施工法 ， 所 以施工时主梁 在我国 ， 随着改革开放 国民经济 迅猛发 展 ， ８ ０ 年代修 建 可在不设支架 的前 提下从 桥墩 两侧平衡 伸展 。同时 ， 因桥墩 的钢悬索桥跨径可 达 ５ ０ ０ ｍ， 比如 西藏达 孜拉 萨河桥 。１ ９ ８ ７ 与上部 桥梁固结并 与跨中设 置剪力铰 ， Ｔ形 刚构桥在施工 与 年修建 的 山东东 营黄 河 公 路 钢 斜 拉 桥 ， 主桥为 ６ ０ ． ５ ｍ＋ 正式运行 阶段受力状 况基 本相同 ， 这为发挥材料性能提供 了 １ ３ ６ ． ５ ｍ＋ ２ ８ ８ ｍ＋１ ３ ６ ． ５ ｍ＋６ Ｏ ． ５ ｍ五孔钢梁 ， 共长 ６ ８ ２ ｍ， 很大帮 助。此结 构采 用 箱型 截面 ， 我 国单 箱与 双箱 都有 采 该桥为我 国修建 的第 一座钢 斜拉 桥 。进 入 ２ １ 世纪， 我 国钢 用 。如 １ ９ ６ ７ 年建成 的柳州 桥 ， 主跨 １ ２ ４ ｍ， 总长 ４ ０ ８ ｍ 。它 桥建造事业取得 了更多成绩 ， 如２ ０ ０ ５ 年主跨 １ ４ ９ ０ ｍ的润扬 采用双箱截面， 梁高根部 ８ ． ５ ｍ， 跨中２ ． ０ ｍ 。施工采用悬臂 长江南汊悬索桥建成通车 ， 刷新 了我 国悬 索桥的跨度纪录 。 浇筑法 。该桥攻克 了深水 基础 和预应力混 凝土悬臂 施工技 ２ 预应 力混凝 土桥 术难关 ， 为我国建造 预应 力混凝土大跨径桥 梁奠下 了基础。 ２ ． １ 预 应 力 钢 筋 混凝 土桥 的发 展 由于 Ｔ 形刚构桥跨 中设铰且伸缩缝较多 ， 不便行车 ， 因 预应 力混凝土的概念最早于 １ ８ ８ ６年 由美国人杰 克逊在 （ 下转 第 １ ０ ３页 ）
（ 大 连理工大 学建筑工程学部 ）
摘
要： 道路与桥梁 的修建是经济发展 的重要条件 ， 我国 的桥梁建 造事业在 千年 以前 已取 得 了很 高的成就。
今天， 随着科学技术 的进步 ， 各种 跨江 、 跨海大桥 已陆续修建 ， 而这 些现代桥 梁在 材料与建 造技术上也与古代 以及近代桥 梁也有 了明显 区别 ， 从而使跨度和承重满足 人们的需要 。在对 国 内外 现代桥 梁研究成 果的综合 评述基础上 ， 介绍 了主要 的现代 桥梁类型及其在交通事业发展上的贡献 ， 并对未来我 国现代桥梁的设计建造 发展趋势提 出了建设性意见 。 关键词 ： 现代桥梁 ； 桥体材料 ； 建 造技术