拱橋技術(shù)成就與展望(編輯修改稿)
2025-08-09 23:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 料用于以受壓為主的拱橋之中從結(jié)構(gòu)方面而言無疑是合理的。然而，由于自重大，施工過程中結(jié)構(gòu)自身的作用不能發(fā)揮而需大量的施工設(shè)備與臨時(shí)設(shè)施，以用需消耗大量的人工費(fèi)用，使得它的經(jīng)濟(jì)性受到很大的影響，當(dāng)跨徑增大時(shí)這個(gè)問題愈顯得突出。在日前世界上五座跨徑超過300m的鋼筋混凝土拱橋中，3座在中國且均建于1990年代（萬縣長江大橋，廣西邕寧邕江大橋和貴州江界河大橋），只有前南斯拉夫的KRK大橋（390m，1979年）澳大利亞悉尼的格拉特斯維爾橋（305m，1965年）。值得注意的是大跨度鋼筋混凝土拱橋近年來重又在國際上引起橋梁專家的注意。一些專家提出修建600m跨度的鋼筋混凝土拱橋的設(shè)想，并開展了相應(yīng)的研究。1996年，著名的Jean Muller 國際顧問工程師與Alian Spielmann顧問建筑師在參加法國Millau山谷的跨越Tam河的設(shè)計(jì)方案投標(biāo)中，提出了長602m的鋼筋混凝土拱橋的設(shè)計(jì)方案。該橋位于法國A75號公路上，橋面高出Tam河280m。大橋穿越法國中部山區(qū)的Millau山谷，全長2500m。遺憾的是該方案沒有中標(biāo)，該橋采用的方案是多跨斜拉橋，現(xiàn)正在施工[5]。日本土木學(xué)會于1999年開始組織進(jìn)行跨度達(dá)600m鋼筋混凝土拱橋的可行性研究，于2003年出版了600m跨徑級的混凝土長大拱橋的設(shè)計(jì)與施工一書。該書分為三大篇，分別為“混凝土長大拱橋的歷史、動向與必須克服的問題”、“600m跨徑級的混凝土長大拱橋的試設(shè)計(jì)與施工計(jì)劃”和“600m跨徑級的混凝土長大拱橋的設(shè)計(jì)與施工指南” [6]?；炷凉皹蛟谛轮袊闪⒁院笤谙喈?dāng)長的時(shí)期內(nèi)是我國的主導(dǎo)橋型，廣大橋梁工作者對其技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行了不懈的努力與探索。然而，近期對混凝土拱橋的應(yīng)用與研究與其它橋型相比卻相對落后了。一方面，在高等級公路（主要是高速公路）建設(shè)中，混凝土拱橋在相當(dāng)程度上受到排斥。這里有設(shè)計(jì)與施工周期緊的原因，也有認(rèn)識上的原因。比如，有的人認(rèn)為鋼筋混凝土拱橋?qū)儆谯毓そY(jié)構(gòu)，而高速公路上應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。這種認(rèn)識顯然是不科學(xué)的。盡管沒有采用預(yù)應(yīng)力，但拱橋在自重作用下在拱肋內(nèi)產(chǎn)生的壓力實(shí)際上就是一種被動的預(yù)應(yīng)力，這種被動的預(yù)應(yīng)力不需要高強(qiáng)鋼絲和錨具，而是由自重和良好的地基提供的因而是廉價(jià)的，這也是為什么它既經(jīng)濟(jì)又是受力合理的原因?，F(xiàn)在有些新建的山區(qū)公路，無論何種地形與地質(zhì)條件，一律拒絕拱橋，代之以標(biāo)準(zhǔn)跨徑或準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)跨徑的連續(xù)梁或連續(xù)剛構(gòu)，出現(xiàn)大量的高墩，這種做法無疑是不科學(xué)與不經(jīng)濟(jì)的，同時(shí)也是不美觀的。另一方面，鋼管混凝土拱橋的出現(xiàn)搶占了鋼筋混凝土拱橋的應(yīng)用范圍，吸引了大量的建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工與研究力量的投入，也冷落了鋼筋混凝土拱橋。2003年，西部交通科技項(xiàng)目中開展了“鋼筋混凝土拱橋在山區(qū)應(yīng)用的研究”。本文作者正在翻譯日本的600m跨徑級的混凝土長大拱橋的設(shè)計(jì)與施工一書，并對我國大跨徑鋼筋混凝土拱橋進(jìn)行前期研究工作。但總的來說，與國外進(jìn)行的600m 跨徑級鋼筋混凝土拱橋的研究相比，目前我國鋼筋混凝土拱橋的研究現(xiàn)狀不能令人滿意，希望有關(guān)方面能引起足夠的重視，投入更多的力量開展長大鋼筋混凝土拱橋的研究以使我國在這方面繼續(xù)處于國際領(lǐng)先地位，使這種橋型為我國的現(xiàn)代化建設(shè)繼續(xù)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。同時(shí)，我國在上個(gè)世紀(jì)六七十年代修建的大量的鋼筋混凝土拱橋，尤其是整體性較差的雙曲拱橋、桁架拱橋等的維護(hù)、加固與改造還是一個(gè)很大的課題，需要投入大量的研究力量。 鋼拱橋的技術(shù)進(jìn)步，從其跨徑來看，42年中跨徑增加88%； ，15年中又增加了69%；，45年僅增加3%；2003年中國上海建成跨徑達(dá)550m的盧浦大橋，27年跨徑增加了6%。與鋼斜拉橋相比，鋼拱橋的跨徑的增加十分緩慢，新橋的修建也顯得很少。這主要原因是隨著現(xiàn)代斜拉橋技術(shù)的發(fā)展，在300500m跨徑內(nèi)鋼斜拉橋比鋼拉橋省鋼，施工方便，對地質(zhì)條件要求較低。當(dāng)然在地質(zhì)條件較好的山谷，或?qū)拐?、抗風(fēng)要求較高時(shí)，鋼拱橋仍是大跨徑橋梁可以考慮的方案。我國在本世紀(jì)以前，鋼拱橋修建
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