世界桥梁发展的现状及趋势

世界桥梁发展的现状及趋势
迄今为止，中外桥梁，均按构造和受力体系分类，大致可分为八种：刚架桥、拱桥、系杆拱桥、简支梁桥、连续梁桥、Ｔ构桥、斜拉桥、悬索吊桥。

目前，计算机技术的发展为桥梁结构的设计优化创造了条件，使桥梁设计人员可以对即将兴建的桥梁进行仿真分析，使不同材料的性能发挥到极致；结构动力学理论的发展与完善，使大桥采用非常轻质的梁型时不致有像著名的塔可马吊桥那样被风吹塌的危险；依靠科学进步可使设计人员打破常规，采取特殊的结构，用最少的钱造出美观而实用的桥梁来。

如跨越地中海的直布罗陀海峡大桥，因此处海峡宽15公里，最大水深达900米，设计时就是浮桥方案。

此浮桥不是传统意义上浮在水上的浮桥，而是将桥梁基础做在一个巨大的没于水下的水密舱上，水密舱锚定于海底，其上部结构即为常规桥梁。

其反吊桥结构形式首开国际桥式之先河。

再如日本大阪港主跨410米的双层平推开启式可动浮桥、世纪之交中国推出的大跨转体钢管拱桥北盘江大桥，其桥梁结构形式在国际上也是绝无仅有的。

21世纪还将出现一种水下密封隧道式桥梁。

意大利墨西拿海峡大桥就有这个比选方案，即建造一座水下桥梁。

该桥下部结构为承台固基，上部结构则是一个沉埋水下管段式密封隧道，这是针对墨西拿海峡常年狂风大浪、气候恶劣而精心选定的桥隧方案。

21世纪，结合梁型式的桥梁也将得到长足的发展。

正在建设中的润扬长江大桥，主桥7210米，由北汊主跨406米的双塔双索面三跨钢箱梁斜拉桥和世业洲高架桥、南汊1490米的单跨双铰钢箱梁悬索桥总构成，是国内首座由大跨径斜拉桥和悬索桥构成的组合型桥梁。

这种组合正是人类孜孜以求的跨径最大、投资最省的一种新桥梁。

21世纪，随着各国之间的贸易往来以及各国国内的经济贸易协作一体化的发展，跨海大桥的兴建将会越来越多，势必造成对桥梁跨径要求越来越大，组合梁型式的桥梁必然将得到更广阔的发展空间。

而随着纳米科技以及各种新型材料的研究与发展，桥梁的跨径也越来越大。

自18世纪80年代到21世纪初的200多年里，随着大工业的兴起和交通运输的需要而发展起的世界桥梁，桥跨由英国熟铁链杆桥主跨177米的最初世界之最，1890年英国福斯海湾桥521米主跨的第二次世界之最，到1931年美国建成乔治·华盛顿桥，主跨首先突破1000米大关达到1067米，千米桥跨发展历经了一个半世纪。

20世纪的70年里，美国的主跨1280米的金门大桥、主跨1289米的维拉扎纳大桥，两次刷新世界桥跨纪录，桥跨才开始接近2000米大关。

随着21世纪初意大利主跨3300米的墨西拿海峡大桥设计的完成，人类社会的建桥技术、新型材料运用及桥梁跨度已步入登峰造极阶段。

据有关桥梁专家预测，筹建中的西班牙与摩洛哥之间的直布罗陀海峡大桥、美俄之间的白令海峡大桥的跨度将突破墨西拿海峡大桥主跨长度，成为21世纪新的世界桥梁跨度之最。

这些特大型桥梁建成之后，除大洋洲孤悬于大洋之中外，亚非欧美四大洲将联为一体。

据桥梁专家介绍，２１世纪桥梁的主材将采用具有当代高科技含量的高强度、高韧性钢材和抑振合金材料。

日本明石海峡大桥的加劲梁采用７８０ＭＰa焊接时低预热型新型高强度钢板，使其桥梁主跨设计刷新了２０世纪的最大跨纪录，达到１９９０米。

我国世纪之交建造的首座公铁两用大跨斜拉桥——芜湖长江大桥，正桥钢梁首次采用国内最新研制的低碳中强钢１４锰铌钢，其强度、韧性较其它中强钢均有大幅度提高，使其主跨达到了３１２米，创国内公铁两用特大桥之最。

２１世纪钢桁连续梁桥将大量采用高强度低预热型焊接用钢板、大线能量焊接用钢板、高韧性钢板、抗层状撕裂钢材、异形钢板、耐候钢及镀锌钢板、抑振厚板、玻璃钢、抑振合金材料，不仅可有效地增大钢桁梁桥桥跨，而且能有效降低梁体自重，实现大跨、轻质目标。

高强度混凝土材料是桥梁建设必不可少的主材之一。

２１世纪的混凝土材料将加入来亚纳米、水溶性聚合物、有机纤维以不断提高强度与耐久性。

１９８８年日本首先研制出高强
度自流平（免振）混凝土，它不仅提高了混凝土结构的强度及耐久性、施工质量，还可以减少施工噪音，防止因振捣不善而出现的结构离析与质量事故，从而改善了传统的施工工艺及方法。

日本运用这一新型混凝土制造不同结构的薄壁梁体，有效地增长了桥跨，减轻了梁体自重。

为减少资源消耗以及环境污染，２１世纪的环保型混凝土将应运而兴。

目前为提高混凝土性能已开始利用活性高炉矿渣、粉煤灰作外掺料，且掺量越来越多。

２１世纪桥梁建设将广泛运用环保型混凝土，桥梁的韧性、耐久性将得以有效提高。

２１世纪新型预应力（ＰＣ）材料将不断更新。

它包括高强度钢材、粗直径铰线束、体外预应力束、免压浆预应力束、异形（空心）预应力粗钢材、防锈（耐候）预应力钢材、非金属预应力材料等，直接用于当代桥梁建设，将大幅度提高梁体、塔柱体内外钢索强度，提高桥梁负荷动静载力，推进桥跨的进一步发展。

此外，２０世纪９０年代以来，国际桥梁界在城市桥梁建设中，便充分考虑城市交通与蓬勃发展的旅游业的需要，设计和建造桥梁开始将实用功能与艺术构思融为一体，使一座座城市桥梁成为新的旅游风景线。

如连接京九铁路、贯通湖北黄梅和江西九江的九江长江大桥，是我国目前规模最大的柔性拱刚性梁连续栓焊钢桁梁特大桥。

该桥桥式设计充分吸收中国拱桥与钢桁梁桥的美学与力学特点，３大柔性拱蛰伏在巨大苍龙般钢桁梁体之上，成为城市的一道风景线。

三峡西陵长江大桥，是长江上修建的第一座加劲钢箱梁悬索桥，主跨９００米，一跨过长江。

该桥桥式新颖，高耸的桥塔通过巨缆悬吊着长虹般的桔红色桥身，极目望去就像红色巨鸟张开双翼，穿过江峡，凌空欲飞，蔚为壮观。

当代设计非常讲究的还有澳门友谊大桥，桥身呈代表“澳门”的英文字母“Ｍ”型，双拱桥型犹如半把提琴露出水面，与单拱的澳凼大桥遥遥相对，恰如二龙戏水。

２１世纪初国际大都市将出现更多更为壮美、与大都市并溢光彩的各式新型桥梁。

目前，欧美、日本等发达国家桥梁实用功能已不断提高，大型海峡桥、海湾桥、湖泊桥中间设置车站、商店；桥墩、桥塔上设置装饰独特的咖啡馆、供人休闲浏览的观景台，桥栏桥头布置雕塑、壁画之风已方兴未艾。

２１世纪的桥梁建设最令人振奋的是，大节段、大块件桥梁结构将全面实现工厂预制，大吨位吊船现场快速安装。

如北欧和日本已开始流行这种新的施工方法。

丹麦桥梁施工采用固定臂吊船天鹅号，起重能力达８０００吨；日本采用的武藏野号和金刚号吊船，起重能力也分别达到４０００吨和４５００吨。

一座数千米长特大桥，墩台、桥塔、梁体安装仅需半年即可大功告成。

既不破坏植被又不污染水域，施工快捷质量好，并可节省大量劳动力。

日前发达国家的桥梁施工都配有施工指导智能化系统，即利用高速计算机将现场通过自动化转感器传输过来的桥梁各部位座标内力、应力、变形、温度、气象资料进行综合分析，自动判断，确立下一步施工方案及保安全的应急措施，确保大桥质量、安全万无一失。

在我国，2008年即将建成的苏通长江大桥将是世界上跨径最大的斜拉桥。

它地处长江入海口，跨越黄金水道，桥下船舶密集穿梭，桥上交通连接苏州和南通两市。

主跨1088米、306米高的桥塔、580米长的斜拉索和131根长约120米、直径2.5米与2.8米长桩组成的超大型主塔墩群桩基础等都是“世界之最”。

苏通大桥地理位置特殊，地质、气候、水文条件十分复杂，工程建设中要解决主桥结构体系、抗风性能、抗震性能等“十大关键技术”，是一项庞大而又复杂的系统工程。

建设这座具有世界一流水平的特大型桥梁，是对中国大跨径桥梁建设技术、创新能力和管理水平的一次重大考验，它将使我国实现了由桥梁大国向桥梁强国的新跨越。

此外，2004年6月8号动工的杭州湾跨海大桥毋庸置疑是世界上最长的跨海大桥。

全长36公里，其中桥长35.7公里，双向六车道高速公路，设计时速100km。

总投资约107亿元，设计使用寿命100年以上。

大桥设北、南两个通航孔。

北通航孔桥为主跨448m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准35000吨；南通航孔桥为单塔单索面钢箱粱斜拉桥，通航标
准3000吨。

大桥两岸连接线工程总长84.4公里，投资52.1亿元。

其中北连接线29.1公里，投资额17.8亿元；南岸接线55.3公里，投资额34.3亿元。

大桥和两岸连接线总投资约160亿元。

建设工期五年左右。

２１世纪建成的大桥将“头脑”灵敏，“感觉”敏捷，计算机系统和传感器系统将可以感知风力、气温状况，同时可随时得到并反映出大桥的承载情况、交通状况。

桥面还将装有路径传感器，客车无人驾驶不会偏离车道并顺利通过大桥。

自动收费装置将阻截“逃票”车辆，交费足额才可放行。

桥体内的传感器可测出大桥的结构危险、潜在故障并及时发出警报。

严寒冬季桥墩上自动加热系统将启动，吸收地热，将地热传向桥面，融化冰雪；超载汽车、列车通过大桥之前，会被装在桥头的传感器感测出来，及时传感到智能装置，桥头放行栅栏将自动关闭，以防桥梁超载过重发生危险。