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简述桥梁工程发展历史

2016-04-10汪建竹

四川水泥 2016年2期
关键词:石拱桥悬索桥跨径

汪建竹

(山西中交汇通路桥工程有限公司,山西 运城 044000)

简述桥梁工程发展历史

汪建竹

(山西中交汇通路桥工程有限公司,山西 运城 044000)

桥梁工程是交通工程中的咽喉,是命脉的所在。它发展历史悠久,为现代桥梁的建设提供了大量的经验。桥梁的形式繁多,设计施工的复杂程度也差异大,一块木板可以作为一架桥,而在海洋上建造大桥的难度就超乎想象,需要几年甚至几十年的研究探索。本文主要介绍了世界古代桥梁的建设成就,近当代中国桥梁技术的发展和世界上具有代表性桥梁的建造,并对未来桥梁的发展做了一个简单的思考。

桥梁;石拱桥;跨径;混凝土;交通运输

0 概述

桥梁就是悬空跨过堑沟的一种用于交通的构筑物,但在一些大型桥梁上它的建设又异常的复杂,现如今随着经济发展和人们生活的需求,桥梁的结构形式可以说是各种各样,独具特色。它的发展历史悠久,从最简单的一根木头连接两岸到横跨几公里的大桥,技术的进步使人们再也不会因为河流,山堑的阻挡而出行不便,它是交通工程中的咽喉所在,控制着交通是否顺畅的命脉,它的工程造价也达到了整个交通中的五分之一,因此其在交通运输事业中相当重要。桥梁工程和房屋建筑工程、道路建设工程一样是结构工程中的一种。它的修建不仅为人类的出行带来了方便、为经济的迅速发展做了铺垫,同时它又是一件独立的艺术作

、品,一种历史的鉴证。很多桥梁已经成为一处观光风景一件历史文物值得人们去欣赏去保护[1-3]。

1 古代桥梁简介

桥梁的建设来源于古代人们对自然的观察和思考:大风吹倒了河边的大树,树干贯通了河的两岸,人们可以走上树干穿梭于河的两岸。根据考古所得,在世界上,八千年前的人类就会建筑桥梁,我国目前发现最早的桥梁是新石器时代的桥梁,距今已经有六千年。由于古代的桥梁的建设受到技术和材料的限制,所建的桥梁跨度较小,用木头、石块、竹藤所造。随着铁器的出现,这种材料也逐渐被用来修建桥梁。由于这些材料本身质地的原因,现如今被保留下来的只是一些石桥,位于希腊伯罗奔尼撒的一座单孔石拱桥是世界上保留的最古老的桥梁,距今已经有三千五百年的历史了。

提及古代的建桥技术,古罗马和中国可以说是桥梁的先驱。在古罗马应提及它所建造的石拱桥,距今两千多年的屹立在法国南部尼姆城的石拱桥就是罗马建、桥技术上历史的鉴证,文艺复兴时期威尼斯的里亚托大桥合理的设计精美的外观让世界人民叹为观止。这些都充分体现了古代欧洲在桥梁技术上的高超水平。

我国历史文化悠久,是四大文明古国之一,在辽阔的土地上,山川河流的密布为我国建桥技术迅速的发展成为了可能。因此在我国古代,桥梁随处可见,样式各异,为世界的桥梁史做出了巨大的贡献。周朝时期,大型的浮桥就在渭河上架起,之后由于战乱,长江黄河上的浮桥屡见不鲜。在我国桥梁中首推的要是石拱桥,秦汉时期我国的石拱桥建设技术就相当成熟了,石拱桥在小型的河道上处处可见,现如今保存完好的石桥也很多,距今一千四百年的赵州桥举世闻名,它的外观和实用性比欧洲早了一千二百年。世界上保存的最长,施工最艰巨的石梁桥是我国的洛阳桥,距今已有一千年的历史。在我国还有许多独具特色的桥梁,在这里不再赘述。

2 我国近现代桥梁的发展

在古代我国的建桥技术遥遥领先,但是在近代我国的桥梁技术由于受到封建统治,闭关锁国的影响,桥梁技术远远落后于西方国家。鸦片战争后,我国的近代桥梁都是外国知名设计院设计,虽然也自己独立建设的钢铁桥,但是在技术水平上和世界先进水平相差甚远。

新中国成立后,我国的建桥技术才开始大幅的提高。随着几个五年计划的提出,在政策的鼓励下,出现了不少具有影响力的桥梁。六十年代桥梁设计规程的编写使我国桥梁的建设有了一定的系统化,开始迅速发展。尤其是改革开放以后,我国把重点放在经济建设方面,公路桥梁事业的发展达到了一个高潮,坚持“走

、出去”,学习新的技术新的材料,在加上自我的自主创新,我国的桥梁技术才逐步发展。

1957年在前苏联专家的帮助下,我国长江上架起了第一座现代桥梁——武汉长江大桥,标志着我国钢桥技术有了新的发展起点,1969年我国自主设计建设的南京长江大桥,标志着我国有自主修建大型桥梁的能力了,更近一步的接近了世界先进水平。1971年建成的福建乌龙江大桥是我国T型钢构桥技术上的一大飞越,1988年建造的广东番禹洛溪大桥在亚洲是不对称钢构桥之最,1995年我国建设了公路悬索桥,是我国大跨度悬索桥技术上的里程碑。在过去几十年的发展中,我国建成的桥梁不可胜数,许多桥梁都保持着世界之最的名号,特别是我国的拱桥技术早已经跃进世界前列。

3 当代世界的桥梁现状

世界桥梁的发展史和社会工业水平的发展紧密相连,钢材的出现使桥梁工程有了快速的发展。钢筋混凝土,特别是预应力钢筋混凝土的使用,让现代桥梁在设计、跨度、造价和施工方面得到了全面的发展。

1917年美国建成了世界上跨度最大的简支桁架桥,其跨度为220m。1992年日本建成的生月大桥改写了它四年前建造的与岛公铁两用桥在连续桥跨径上的记录,由原来跨径的L=245m变成了L=400m。在刚拱桥方面我国的卢浦大桥在2003刷新了1977年美国创下的记录。

悬索桥和斜拉桥都是运用了超强钢材的拉力作用,使跨度上又有了新的突破和发展,在悬索桥方面,最早的具有代表性的是1937年的旧金山金门大桥,现如今它仍是建筑史上的一件艺术作品。目前世界上最大跨径的悬索桥是日本的明石海峡公路两用桥,跨径达到了1991m。斜拉桥在一千米跨径上的应用和悬索桥可以竞争,1977年的布鲁东桥,1987年的阳关大桥,1995年的诺曼底大桥,都是斜拉桥在大跨度上最好的证明。

从二十世纪六十年代之后世界的桥梁技术在世界各国的共同努力下飞速的发展,各种形式桥梁的世界纪录也在不断的刷新。在新材料、新结构、新工艺上各国的工程师们都在不断的做出自己的努力,现如今桥梁的行驶迅速性、舒适性、使用长久性和安全稳定性基本达到了理想的程度。

4 桥梁技术的未来发展

在桥梁未来发展中大跨度桥梁将会在现有的基础上不断发展,采用悬索加斜拉的形式去改善风力和地震等对桥梁稳定性的影响。在新材料的开发上,高强度低重量的材料正在迅速发展,现在所研究的硅烟、纤维塑料正是在这方面的创新。

现如今的施工技术虽然基本实现了机械化,但在人力的使用、危险性和桥梁的精确性方面,还要有进一步的发展,因此智能化的的施工,卫星遥控控制施工方位的精确性也在不断的研发中。大型的海上桥梁也会在未来中不断建设,去进行岛屿之间的连接,比如连接珠海、香港、澳门之间的海上大桥,在海底进行更深层次的基础施工技术也需要进行创新。桥梁不仅是一种交通设施,它同样是一件艺术品,在桥梁的建设中也要与自然环境和谐相处。在过去桥梁工程技术发展的基础上,未来的桥梁建设技术将会不断刷新前人的记录。

[1] 方明山. 20 世纪桥梁工程发展历史回顾及展望[J]. 桥梁建设, 1999 (1): 58-60.

[2] 周履. 无粘结力筋与体外力筋预应力混凝土桥梁的发展历程与现状[J]. 桥梁建设, 1997 (3): 1-12.

[3] 陈剑毅. 我国桥梁发展史及现存的问题[J]. 山西建筑, 2008, 34(17): 315-316.

U45

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1007-6344(2016)02-0207-01

汪建竹(1969.12-),男,工程师。

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