汪建竹
(山西中交匯通路橋工程有限公司,山西 運城 044000)
簡述橋梁工程發(fā)展歷史
汪建竹
(山西中交匯通路橋工程有限公司,山西 運城 044000)
橋梁工程是交通工程中的咽喉,是命脈的所在。它發(fā)展歷史悠久,為現(xiàn)代橋梁的建設提供了大量的經驗。橋梁的形式繁多,設計施工的復雜程度也差異大,一塊木板可以作為一架橋,而在海洋上建造大橋的難度就超乎想象,需要幾年甚至幾十年的研究探索。本文主要介紹了世界古代橋梁的建設成就,近當代中國橋梁技術的發(fā)展和世界上具有代表性橋梁的建造,并對未來橋梁的發(fā)展做了一個簡單的思考。
橋梁;石拱橋;跨徑;混凝土;交通運輸
橋梁就是懸空跨過塹溝的一種用于交通的構筑物,但在一些大型橋梁上它的建設又異常的復雜,現(xiàn)如今隨著經濟發(fā)展和人們生活的需求,橋梁的結構形式可以說是各種各樣,獨具特色。它的發(fā)展歷史悠久,從最簡單的一根木頭連接兩岸到橫跨幾公里的大橋,技術的進步使人們再也不會因為河流,山塹的阻擋而出行不便,它是交通工程中的咽喉所在,控制著交通是否順暢的命脈,它的工程造價也達到了整個交通中的五分之一,因此其在交通運輸事業(yè)中相當重要。橋梁工程和房屋建筑工程、道路建設工程一樣是結構工程中的一種。它的修建不僅為人類的出行帶來了方便、為經濟的迅速發(fā)展做了鋪墊,同時它又是一件獨立的藝術作
、品,一種歷史的鑒證。很多橋梁已經成為一處觀光風景一件歷史文物值得人們去欣賞去保護[1-3]。
橋梁的建設來源于古代人們對自然的觀察和思考:大風吹倒了河邊的大樹,樹干貫通了河的兩岸,人們可以走上樹干穿梭于河的兩岸。根據考古所得,在世界上,八千年前的人類就會建筑橋梁,我國目前發(fā)現(xiàn)最早的橋梁是新石器時代的橋梁,距今已經有六千年。由于古代的橋梁的建設受到技術和材料的限制,所建的橋梁跨度較小,用木頭、石塊、竹藤所造。隨著鐵器的出現(xiàn),這種材料也逐漸被用來修建橋梁。由于這些材料本身質地的原因,現(xiàn)如今被保留下來的只是一些石橋,位于希臘伯羅奔尼撒的一座單孔石拱橋是世界上保留的最古老的橋梁,距今已經有三千五百年的歷史了。
提及古代的建橋技術,古羅馬和中國可以說是橋梁的先驅。在古羅馬應提及它所建造的石拱橋,距今兩千多年的屹立在法國南部尼姆城的石拱橋就是羅馬建、橋技術上歷史的鑒證,文藝復興時期威尼斯的里亞托大橋合理的設計精美的外觀讓世界人民嘆為觀止。這些都充分體現(xiàn)了古代歐洲在橋梁技術上的高超水平。
我國歷史文化悠久,是四大文明古國之一,在遼闊的土地上,山川河流的密布為我國建橋技術迅速的發(fā)展成為了可能。因此在我國古代,橋梁隨處可見,樣式各異,為世界的橋梁史做出了巨大的貢獻。周朝時期,大型的浮橋就在渭河上架起,之后由于戰(zhàn)亂,長江黃河上的浮橋屢見不鮮。在我國橋梁中首推的要是石拱橋,秦漢時期我國的石拱橋建設技術就相當成熟了,石拱橋在小型的河道上處處可見,現(xiàn)如今保存完好的石橋也很多,距今一千四百年的趙州橋舉世聞名,它的外觀和實用性比歐洲早了一千二百年。世界上保存的最長,施工最艱巨的石梁橋是我國的洛陽橋,距今已有一千年的歷史。在我國還有許多獨具特色的橋梁,在這里不再贅述。
在古代我國的建橋技術遙遙領先,但是在近代我國的橋梁技術由于受到封建統(tǒng)治,閉關鎖國的影響,橋梁技術遠遠落后于西方國家。鴉片戰(zhàn)爭后,我國的近代橋梁都是外國知名設計院設計,雖然也自己獨立建設的鋼鐵橋,但是在技術水平上和世界先進水平相差甚遠。
新中國成立后,我國的建橋技術才開始大幅的提高。隨著幾個五年計劃的提出,在政策的鼓勵下,出現(xiàn)了不少具有影響力的橋梁。六十年代橋梁設計規(guī)程的編寫使我國橋梁的建設有了一定的系統(tǒng)化,開始迅速發(fā)展。尤其是改革開放以后,我國把重點放在經濟建設方面,公路橋梁事業(yè)的發(fā)展達到了一個高潮,堅持“走
、出去”,學習新的技術新的材料,在加上自我的自主創(chuàng)新,我國的橋梁技術才逐步發(fā)展。
1957年在前蘇聯(lián)專家的幫助下,我國長江上架起了第一座現(xiàn)代橋梁——武漢長江大橋,標志著我國鋼橋技術有了新的發(fā)展起點,1969年我國自主設計建設的南京長江大橋,標志著我國有自主修建大型橋梁的能力了,更近一步的接近了世界先進水平。1971年建成的福建烏龍江大橋是我國T型鋼構橋技術上的一大飛越,1988年建造的廣東番禹洛溪大橋在亞洲是不對稱鋼構橋之最,1995年我國建設了公路懸索橋,是我國大跨度懸索橋技術上的里程碑。在過去幾十年的發(fā)展中,我國建成的橋梁不可勝數(shù),許多橋梁都保持著世界之最的名號,特別是我國的拱橋技術早已經躍進世界前列。
世界橋梁的發(fā)展史和社會工業(yè)水平的發(fā)展緊密相連,鋼材的出現(xiàn)使橋梁工程有了快速的發(fā)展。鋼筋混凝土,特別是預應力鋼筋混凝土的使用,讓現(xiàn)代橋梁在設計、跨度、造價和施工方面得到了全面的發(fā)展。
1917年美國建成了世界上跨度最大的簡支桁架橋,其跨度為220m。1992年日本建成的生月大橋改寫了它四年前建造的與島公鐵兩用橋在連續(xù)橋跨徑上的記錄,由原來跨徑的L=245m變成了L=400m。在剛拱橋方面我國的盧浦大橋在2003刷新了1977年美國創(chuàng)下的記錄。
懸索橋和斜拉橋都是運用了超強鋼材的拉力作用,使跨度上又有了新的突破和發(fā)展,在懸索橋方面,最早的具有代表性的是1937年的舊金山金門大橋,現(xiàn)如今它仍是建筑史上的一件藝術作品。目前世界上最大跨徑的懸索橋是日本的明石海峽公路兩用橋,跨徑達到了1991m。斜拉橋在一千米跨徑上的應用和懸索橋可以競爭,1977年的布魯東橋,1987年的陽關大橋,1995年的諾曼底大橋,都是斜拉橋在大跨度上最好的證明。
從二十世紀六十年代之后世界的橋梁技術在世界各國的共同努力下飛速的發(fā)展,各種形式橋梁的世界紀錄也在不斷的刷新。在新材料、新結構、新工藝上各國的工程師們都在不斷的做出自己的努力,現(xiàn)如今橋梁的行駛迅速性、舒適性、使用長久性和安全穩(wěn)定性基本達到了理想的程度。
在橋梁未來發(fā)展中大跨度橋梁將會在現(xiàn)有的基礎上不斷發(fā)展,采用懸索加斜拉的形式去改善風力和地震等對橋梁穩(wěn)定性的影響。在新材料的開發(fā)上,高強度低重量的材料正在迅速發(fā)展,現(xiàn)在所研究的硅煙、纖維塑料正是在這方面的創(chuàng)新。
現(xiàn)如今的施工技術雖然基本實現(xiàn)了機械化,但在人力的使用、危險性和橋梁的精確性方面,還要有進一步的發(fā)展,因此智能化的的施工,衛(wèi)星遙控控制施工方位的精確性也在不斷的研發(fā)中。大型的海上橋梁也會在未來中不斷建設,去進行島嶼之間的連接,比如連接珠海、香港、澳門之間的海上大橋,在海底進行更深層次的基礎施工技術也需要進行創(chuàng)新。橋梁不僅是一種交通設施,它同樣是一件藝術品,在橋梁的建設中也要與自然環(huán)境和諧相處。在過去橋梁工程技術發(fā)展的基礎上,未來的橋梁建設技術將會不斷刷新前人的記錄。
[1] 方明山. 20 世紀橋梁工程發(fā)展歷史回顧及展望[J]. 橋梁建設, 1999 (1): 58-60.
[2] 周履. 無粘結力筋與體外力筋預應力混凝土橋梁的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀[J]. 橋梁建設, 1997 (3): 1-12.
[3] 陳劍毅. 我國橋梁發(fā)展史及現(xiàn)存的問題[J]. 山西建筑, 2008, 34(17): 315-316.
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1007-6344(2016)02-0207-01
汪建竹(1969.12-),男,工程師。