摘要： 隨著公路建設的高潮，我國橋梁的技術也得到了飛速發(fā)展，但是不可否認，很多發(fā)達國家橋梁技術的發(fā)展比我們早幾十年，了解那些發(fā)達國家橋梁發(fā)展的動向和趨勢，對于指導我國目前橋梁的發(fā)展有很重要的意義。

　　關鍵詞： 橋梁

　　1、跨徑不斷增大目前，鋼梁、鋼拱的最大跨徑已超過500m，鋼斜拉橋為890m，而鋼懸索橋達1990m.隨著跨江跨海的需要，鋼斜拉橋的跨徑將突破1000m，鋼懸索橋將超過3000m.至于混凝土橋，梁橋的最大跨徑為270m，拱橋已達420m，斜拉橋為530m. 2、橋型不斷豐富本世紀50～60年代，橋梁技術經歷了一次飛躍：混凝土梁橋懸臂平衡施工法、頂推法和拱橋無支架方法的出現，極大地提高了混凝土橋梁的競爭能力；斜拉橋的涌現和崛起，展示了豐富多彩的內容和極大的生命力；懸索橋采用鋼箱加勁梁，技術上出現新的突破。所有這一切，使橋梁技術得到空前的發(fā)展。

　　3、結構不斷輕型化懸索橋采用鋼箱加勁梁，斜拉橋在密索體系的基礎上采用開口截面甚至是板，使梁的高跨比大大減少，非常輕穎；拱橋采用少箱甚至拱肋或桁架體系；梁橋采用長懸臂、板件減薄等，這些都使橋梁上部結構越來越輕型化。

　　以下分別就各種橋型，進行簡述。

　　梁橋

　　梁橋仍然是最常用的一種橋型，目前，國外跨徑在15m以下，用鋼筋混凝土梁橋；以上則用預應力混凝土梁橋；跨徑25-40m，往往用結合梁橋或預彎預應力梁橋。從50年代德國首次采用平衡懸臂施工法修建跨徑114.2m的Worms橋以后，混凝土梁橋也用于大跨徑橋梁。最大的混凝土梁橋，國外是跨徑270m的巴拉圭Asuncion橋。

　　鋼梁橋一般用于大跨徑，尤其是桁架梁，用于特大跨徑。最大的鋼桁梁橋，是跨徑549m的加拿大魁北克橋，為懸臂梁橋，公鐵兩用。

　　1、混凝土連續(xù)梁和連續(xù)剛構橋有了快速發(fā)展。

　　交通運輸的迅速發(fā)展，要求行車平順舒適，多伸縮縫的T型剛構已經不能滿足要求，因而連續(xù)梁和連續(xù)剛構得到了迅速發(fā)展。

　　連續(xù)梁的不足之處是需用大噸位的盆式橡膠支座，養(yǎng)護工作量大。連續(xù)剛構的結構特點是梁保持連續(xù)，梁墩固結。既保持了連續(xù)梁行車平順舒適的優(yōu)點，又保持了T型剛構不設支座減少養(yǎng)護工作量的優(yōu)點。

　　2、預應力應用更加豐富和靈活部分預應力在公路橋梁中得到較廣泛的采用。不僅允許出現拉應力，而且允許在極端荷載時出現開裂。其優(yōu)點是，可以避免全預應力時易出現的沿鋼束縱向開裂及拱度過大；剛度較全預應力為小，有利于抗震；并可充分利用鋼筋骨架，減少鋼束，節(jié)省用鋼量。

　　體外預應力得到了應用與發(fā)展。體外預應力早在本世界20年代末就開始應用，70年代后應用多了起來。體外配索，可以減小截面尺寸，減輕結構恒載，提高構件的施工質量；力筋的線型更適合設計要求，其更換維修也較方便。加固橋梁時用體外索更是方便。著名的美國Longkey橋，跨徑36m，即是采用了體外索。

　　大噸位預應力應用增加�，F在不少橋梁中已采用每束500t的預應力索。預應力索一般平彎，錨固于箱梁腋上，可以減小板件的厚度，減輕自重，局部應力也易于解決。

　　無粘結預應力得到了應用與發(fā)展。無粘結預應力在國外50年代中期廣泛用于建筑業(yè)，美國目前樓板中，99%采用現澆無粘結預應力。無粘結預應力結構施工方便，無需孔道壓漿，修復容易，可以減小截面高度；荷載作用下應力幅度比有粘結的預應力小，有利于抗疲勞和耐久性能。

　　雙預應力，即除用預張拉預應力外，還采用了預壓力筋，使梁的載面在預拉及預壓力筋作用下工作。簡支梁雙預應力梁端部的局部應力較大，后來日本將預壓力筋設在離端部一定距離的上緣預留槽中，而不是錨在梁端部，使局部應力問題趨于緩和。

　　國外還較多應用預彎預應力梁。預彎預應力梁是在鋼工字梁上，對稱加兩集中力，澆筑混凝土底板，卸除集中力，這樣底板混凝土受到預壓，然后再澆筑腹板和頂板混凝土。有的國家如日本已有澆筑好底板的梁體作為商品供應。

　　3、箱梁內力計算更切合實際對于箱梁，必要時需考慮約束扭轉、翹曲、畸度、剪滯的內力。由于剪滯的影響，箱梁頂底板在受彎情況下，其縱向應力是不均勻的，靠箱肋處大，橫向跨中處小。配筋時要用有效寬度。目前已按試驗結果，將縱向應力按多次拋物線分布，得出實用結果。

　　箱梁溫差應力的計算。箱梁由于架設方向及環(huán)境的不同，會承受不同的溫差。溫差應力必須考慮，在特定的情況下，溫差應力很大，甚至超過荷載應力。因此，必須按照現場可能出現的溫差，計算內力，加以組合，進行配筋。

　　按施工步驟計算恒載內力。按結構的最終體系計算恒載內力，往往并不是實際的內力。必須按照施工順序，逐階段地進行計算，在計算中考慮混凝土齡期不同的徐變收縮影響。這樣，既得到了各施工階段的控制內力，又得到了結構形成時的內力和將來的內力。

　　同樣，也必須考慮施工順序步驟計算撓度，并反算得到預拱度。

　　4、施工方法豐富先進近年來懸臂施工法中懸拼的應用有所增加。各節(jié)段間帶有齒檻，涂環(huán)氧，使連接良好，并增大抗剪能力�？梢钥s短工期，特別是利用吊裝能力大的浮吊時，可加大節(jié)段長度，則更能加快施工進度。國外懸拼最大的橋為跨徑182.9m的澳CaptainCook橋。頂推施工法也處在不斷發(fā)展過程，一開始是集中頂推，兩則各用一個千斤頂推動，而且用豎向千斤頂以使水平千斤頂回程。以后發(fā)展成為多點頂推，使頂推力與摩阻力平衡，使頂推法可用于柔性墩，同時也不使用豎向千斤頂。在這以后，又有下列發(fā)展：

       （1）用環(huán)形滑道，不必喂氟板。

　　（2）支座設在梁上，不需頂推后重行設置。

　�。�3）拉索錨具可自動開啟或閉鎖。梁前進時錨定，千斤回程時自動開啟。

　　（4）在橫向中央設一個滑道，避免兩側滑道時必須兩側同步，特別適用于平曲線梁的頂推。

　　目前，頂推施工法不僅用于直線梁，而且用于豎曲線上的梁，以及平曲線上的梁。香港曾把頂推法成功地使用在處在切線、緩和曲線和R=430m圓曲線的梁上，把線形用最接近的圓曲線來模擬，其差值藉調整箱頂板的懸臂長度來補償。同時因為超高的不同，箱梁腹板的高度也是變化的；在處于3%縱坡和豎曲線的梁，則使板底保持同一個縱坡而改變箱高。因此，箱梁幾何尺寸、澆筑平臺的模板系統(tǒng)大為復雜，但勝利建成，為頂推法提供了新的經驗。

　　80年代，逐跨拼裝法在國外得到較多的應用。美國LongKey橋101孔，每孔36m，用可移動桁架，用浮吊將梁塊件放在桁架上就位，一次張拉，完成整孔，每周完成三孔。

　　斜拉橋

　　自1955年瑞典建成第一座現代斜拉橋——跨徑186.2m的Stromsund橋以來，至今已有40多年了，斜拉橋的發(fā)展，方興未艾，具有強烈的勢頭，并開始出現多跨斜拉橋。結構不斷趨于輕型化；從初期的鋼斜拉橋，發(fā)展為混凝土梁、結合梁和混合式斜拉橋�？鐝讲粩嘣龃螅阂呀ǔ勺畲罂鐝叫崩瓨驗榭鐝�856m法國Normandy橋，跨徑890m的日本多多羅橋正在建設中，跨徑1000m以上的斜拉橋在不久的將來即會出現。

　　1、斜拉橋的發(fā)展階段斜拉橋的發(fā)展，經歷了以下三代：

       （1）用環(huán)形滑道，不必喂氟板。

　�。�2）支座設在梁上，不需頂推后重行設置。

　�。�3）拉索錨具可自動開啟或閉鎖。梁前進時錨定，千斤回程時自動開啟。

　�。�4）在橫向中央設一個滑道，避免兩側滑道時必須兩側同步，特別適用于平曲線梁的頂推。

　　目前，頂推施工法不僅用于直線梁，而且用于豎曲線上的梁，以及平曲線上的梁。香港曾把頂推法成功地使用在處在切線、緩和曲線和R=430m圓曲線的梁上，把線形用最接近的圓曲線來模擬，其差值藉調整箱頂板的懸臂長度來補償。同時因為超高的不同，箱梁腹板的高度也是變化的；在處于3%縱坡和豎曲線的梁，則使板底保持同一個縱坡而改變箱高。因此，箱梁幾何尺寸、澆筑平臺的模板系統(tǒng)大為復雜，但勝利建成，為頂推法提供了新的經驗。

　　80年代，逐跨拼裝法在國外得到較多的應用。美國LongKey橋101孔，每孔36m，用可移動桁架，用浮吊將梁塊件放在桁架上就位，一次張拉，完成整孔，每周完成三孔。

　　橋梁基礎

　　基礎尤其是大跨徑橋梁的深水基礎，往往需要解決施工技術上的許多難點，也往往是控制整個橋梁工程進度的關鍵工程，其費用也占橋梁造價相當大的比重。

　　近年來，國外都修建了不少跨越大江大河、甚至跨越海灣的深水基礎，取得了很大的成績與不少新經驗：大直徑鋼管樁、大直徑混凝土灌注樁和空心樁、復合基礎均得到較廣泛的采用，地下連續(xù)墻已開始在橋梁基礎中采用，超大的沉井也已經出現并順利設置或下沉。這一切都標志著，橋梁基礎工程技術已取得了很大的發(fā)展。

　　下面按基礎的主要類型進行介紹。

　　1、大直徑鋼管樁、柱具有施工工藝簡便、速度快，可沉入很深土層等優(yōu)點，近年來發(fā)展很快，日本大量采用。

　　大直徑鋼管樁用作摩擦樁，經歷兩個階段：初期一般在管內澆筑混凝土，以防止鋼管的銹蝕。這樣做也會帶來一些不利影響：需在管內取土，而對提高樁的承載能力作用不大；增大了樁的剛度，在地震時使樁頂受力增大；增加了施工難度與造價。

　　以后逐漸傾向于管內不填混凝土，由于管內土存在閉塞效應，因此鋼管樁的承載能力比鋼管外壁土壤摩阻力要增大不少。而閉塞效應的機理目前還不很清楚，因此往往通過靜載試驗來確定其承載力。具體實例如，日本跨徑240m的濱名大橋每主墩采用49根直徑1.6m鋼管樁，組成水上承臺。

　　在沖刷深、復蓋層較薄時，往往將鋼管樁沉至巖面鉆孔嵌巖，成為管柱基礎。這時往往用混凝土填實。如日本主跨為220m及185m的內海大橋，水中四個深水墩均采用直徑2m的鋼管柱基礎

　　2、大直徑鉆孔灌注樁大直徑灌注樁具有承載力大、剛度大、施工快、造價省的優(yōu)點。國外很多采用直徑2～4m的大直徑鉆孔樁；而且往往采用擴孔方法，直徑可達3～4m，而在日本橫濱港橫斷大橋-跨徑460m的鋼斜拉橋的基礎中，將多柱基礎嵌巖擴孔至直徑10m，是目前世界最大的嵌巖直徑。

　　在連續(xù)結構、尤其是連拱或連續(xù)斜拉橋設計中，剛度起關鍵作用，以減少下部構造的水平位移，減少由此引起的附加內力。這時樁基水平向承載力不控制設計，而是剛度控制設計，大直徑灌注樁具有非常明顯的優(yōu)勢。

　　3、沉井沉井基礎承載能力大，剛度大，可以適用于深水，但體積龐大，隨著樁基的廣泛采用，沉井的應用范圍有所減少。不過在特大跨徑的橋梁中，沉井仍為主要基礎型式之一。

　　在大跨徑橋梁的深水基礎中，底節(jié)多采用浮式鋼殼沉井，用雙壁空心結構，浮運至墩位，灌水落床，再澆筑混凝土，接高下沉，直至設計標高。日本明石海峽大橋，最大施工水深60m，兩主塔分別采用直徑80m和78m、高70m和67m的浮式鋼殼沉井，壁厚12m，分為16個艙，是目前規(guī)模最大的橋梁沉井基礎。其特點是設置沉井，用大型抓斗挖泥船開挖至海底支承地基，整平巖基，再用切削機磨平，然后設置沉井，在其周圍拋石進行沖刷防護，最后沉井內進行水下混凝土施工。日本瀨戶大橋也用同樣方法施工。

　　4、復合基礎將樁或管柱與沉井組合的一種深水基礎。沉井下到一定深度，封底，然后鉆孔，將沉井內的樁嵌巖，沉井封底與樁或柱共同受力。

　　其優(yōu)點是：

       i）可以降低承臺的高度。

　　ii）可提供樁的施工場地。

　　iii）適應性強，尤其適應在巖面標高差異很大以及落差較大的河流。

　　iv）沉井可作防撞設施，保護樁及墩身。

　　日本跨徑420m的公鐵兩用斜拉橋——柜石島橋3#墩巖面傾斜，水深近20m，采用46×29×30.5m鋼殼設置沉井與16根4m直徑的灌注樁組合的復合基礎。