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橋梁和結構工程國內外發展現狀
2012-12-17 來源:互聯網

  北京交通大學雷俊卿教授作客未來的交通國際論壇專家在線,以橋梁和結構工程的國內外現狀及發展趨勢為主題,就橋梁和結構工程方面的國際發展趨勢、我國需要重視和解決的問題、成功經驗和先進理念等問題同業內進行了深入的交流,提出了一系列寶貴的觀點和意見。以下為訪談實錄:

  主持人:各位同行,各位網友,大家上午好。歡迎光臨未來的交通國際論壇專家在線,本期我們請到北京交通大學雷俊卿教授跟我們談談橋梁和結構工程的國內外現狀和發展趨勢,我們也請到了未來的交通國際論壇專家委員會執委徐宏先生與我們一起探討,首先請雷教授介紹一下公路橋、鐵路橋、城市公交立交橋和城市快速軌道交通橋,這幾種橋分開建設是國內外建設的普遍趨勢嗎?是否更便于橋梁的建設、管理、養護,對交通通行、資源配置、橋梁經濟效益的發揮、環境等有哪些影響?

  雷俊卿:先回答一下第一個問題,有關公路橋、鐵路橋、城市公路立交和城市快速軌道橋分開建設的,是因為我們國家的情況是原來計劃經濟體制下由不同的部門來管理,比如說公路橋主要歸口于交通部,鐵路橋歸口于鐵道部,城市的公路立交和城市的快速軌道交通橋等等屬于建設部進行管理,另外還有管道橋屬于管道部門管理,水利橋屬于水利部管理,軍事交通的橋梁屬于軍事交通的管理部門進行管理。這樣的劃分是不同部門的橋梁,有不同的交通運輸的需求。

  總體來說,原來計劃經濟體制下,我們國家運營了幾十年橋梁的建設和管理的方式,還是適應了我們國民經濟建設和發展的需求,也適應了這種體制下國家和政府部門資源配置和管理的需要。目前的情況基本上還是歸口于各個部門,由各個部門來進行專門的建設、養護和管理。目前的情況大約是公路橋有32萬多座,歸到交通部門來管理。鐵路橋近5萬座歸鐵道部管理,城市橋和管道橋、水利橋也有幾萬座,總體是接近40萬座的情況。

  關于橋梁的建設,公路橋的發展形式是最好的,因為引進外資和民間資本修建橋梁。改革開放較早的廣東省實行試點,運用靈活的資金渠道來進行橋梁的建設。試點成功之后,這個方式方法得到了交通部和國務院的肯定,國家出臺了貸款修路橋,收費還貸款這樣的政策,這項政策的執行非常成功,促進了我們公路和橋梁建設事業的大發展,緩解了困擾政府和民眾多年的交通瓶頸問題,貸款修路橋的貸款范圍也非常廣泛,向世界銀行、外國政府、財團進行貸款,向國內的建設銀行、國家開發銀行進行貸款,民間資本、群眾集資、發行債券進行橋梁建設。

  那么今年國家又出臺了新政策,允許民間個人資本進入鐵路、航空業的建設,總體來說,資金來源的渠道越廣泛,我們橋梁的事業發展就會越欣欣向榮。

  主持人:雷教授,被稱為中國第一、世界第三的潤揚長江大橋成功通車,有人說,中國已經成為橋梁技術的輸出大國,那么國際橋梁和結構工程技術處于怎么樣的發展的狀態呢?

  雷俊卿:總體上來講,我們國家的橋梁工程技術發展的情況、設計、施工方面的技術水平,應該說已經達到了國際先進水平。在橋梁技術輸出方面應該是有能力,也有資本,兩個方面應該都有。但是目前的情況就是說,20世紀初大跨橋梁的建設重點是在美國,因為配合美國的西部開發建設。到了20世紀中后期,橋梁建設的重點轉向亞洲東方的日本,日本修建了很多具有國際先進水平的大跨徑橋梁,包括懸索、斜拉等。到上世紀末,橋梁建設的重點轉向亞洲的中國。日本是有十幾年經濟不太景氣之后,橋梁建設的步伐也慢慢的放緩。

  我們國家的國際地位,現在國際上還是公認了,從過去的中心在美國、日本,現在轉向到中國,應該說世界橋梁發展的趨勢應該是多中心發展的趨勢,那么中國由于過去的經濟建設水平比較落后,畢竟還屬于發展中國家,還需要大力的發展交通,現在只是瓶頸問題得到緩解,真正的要適合國民經濟發展的、方便群眾出行,還沒有達到很舒適的水平,所以還有一個發展的勁頭,估計20年之內還有一個大發展。那么這里,目前在亞洲公路網規劃的過程當中,我們國家正在全力的在亞洲公路網方面發揮比較大的作用,現在中國路橋集團很多項目在越南、老撾、菲律賓、印尼這些地區正在開展,這里有些項目,像路橋集團正在做的“項目換資源”的模式,對非洲的一些國家進行公路建設,我們去發展項目的時候自己還要帶一些資本。這些國家因為有資源,將來也可以用一些自然資源來返還我們的建設資金。這種情況可能有助于我們國家的企業開辟海外的建筑市場,也是一種雙贏。

  那么剛才說的,世界橋梁工程的格局,基本上是跟國際政局的發展一樣是多極化局面,不再是英美日壟斷的情況,基本是中、日、英、美、德、法等國家共同發展的新局面。

  主持人:您已經談到我國大跨徑橋梁的建設和發展情況,從目前看,世界上大跨徑橋梁技術的發展方向是怎么樣的?

  雷俊卿:大跨徑橋梁的發展,目前也是國內外橋梁界比較關心的一個課題。目前來說,我們國家應該說在大跨橋梁方面也達到了世界先進水平,比如說國際上的鋼拱最大跨度橋梁,1932年建成的澳大利亞的悉尼港的公鐵兩用鋼桁拱橋,主跨為502.9m; 我們國家新建成的盧浦大橋為鋼箱拱橋,主跨為550米,已超過它。金沙江橋簡支鋼桁梁最大跨徑是192米。世界跨度最大的鋼懸索橋是日本的明石海峽大橋,跨徑1991米;我們國家現在正在修建的像浙江的舟山群島連島工程的橋梁之一的西堠門大橋,是跨海大橋,跨徑1650米,是世界第二大大跨徑橋。

  這是關于鋼懸索橋,現在已經建成的我們的潤揚長江大橋,它的跨徑是1490米,那么剛才說到,世界第三,中國第一。將來西堠門橋還要超越它。現在還有青島黃島的連接工程、舟山群島的連接工程、崇明的2300米鋼懸索方案。大概到2020年,國內懸索橋的最大跨徑有可能突破2000米,或者到2500米左右,能夠是世界前六位的位置。世界上跨度最大的鋼拱橋是上海的盧浦大橋,巫山長江大橋為鋼管拱橋,主跨460米。另外像重慶萬縣的420米跨徑的內勁鋼骨架外灌注混凝土的拱橋也是保持世界紀錄的。還有像將來的云南,在云貴川山區里估計還會修一些大跨徑的拱橋,還有鋼與混凝土結合的拱橋,可以預見,大約到2020年,國內鋼拱橋的最大跨徑可以在500—700米之間。

  石拱橋我們國家也是世界第一的,是山西新丹河特大橋主跨146米。這個可能以后不是發展方向了,因為我們國家要考慮環保,還有一個經濟的問題。這座橋剛好是建在太行山區,地質條件好,剛好石頭也多,就地取材,比較經濟美觀。

  另外還有斜拉橋的情況,斜拉橋作為一種橋型,在國際上應該說是二戰以后的新橋型,目前的情況在200—800米之間基本上斜拉橋占據優勢,800—1100米和懸索橋展開競爭。有的地方愿意修懸索橋,有的地方愿意修斜拉橋,也是看地質條件。目前我們國家建成各類型的斜拉橋已經有100多座,其中跨徑大于200米的有50多座,已經成為斜拉橋最多的國家。那么應該說,斜拉橋包括混凝土斜拉橋、鋼與混凝土結合的斜拉橋、鋼斜拉橋,這些橋型從設計、施工、施工監控到建造都積累了很多的經驗。基本上從91年建成上海南浦大橋,主跨徑423米,開創我們國家修建400米大跨徑斜拉橋先河之后,據04年9月統計的數字,已經建成跨度大于400米的斜拉橋23座,目前在世界已建成的十大斜拉橋排名榜上,中國占據了六座。跨度600米以上的斜拉橋世界有六座,中國占四座,現在有的還在建設中,南京長江的二橋是628米,三橋是648米。

  雷俊卿:楊浦是602米,跨徑都比較大了。像香港,也修的三塔斜拉橋,都很有特色。混凝土斜拉橋現在我們國家已經修的主跨達到500米的,是荊沙長江大橋。所以說,斜拉橋在我們國家發展的勢頭也是非常強勁。那么它的橋塔形式也是各式各樣,獨塔、雙塔、三塔,有混凝土主梁,一般200—500米之間大部分還是混凝土的梁,500—1000米左右基本是鋼梁或鋼與混凝土結合梁,安徽的蚌埠斜拉橋,還有東營的鋼斜拉索,是進口日本的斜拉索。再后來我們上海有一個浦江纜索公司可以自己制造,再加上交通部的重慶交通公路所后來搞的自己的專利,我們自主知識產權、自主專利可以制造,這就打破了進口的局面,這樣更有利于斜拉橋的發展。

  另外斜拉橋的發展,還有一種,本身是自錨體系,后來又發展到各種的橋型,有自錨和地錨相結合的,像西班牙路納(Luna)橋,是440米跨徑,我們湖北的鄖陽漢江斜拉橋,414米,也是把懸索橋地錨的一些特點用在斜拉橋中。斜拉橋將來的發展趨勢,是在向1500米左右發展,目前中國蘇通長江公路大橋1088米,另外還有一些超過1000米的大橋正在規劃中。<br><br>這是關于大跨橋梁里面的斜拉、懸索和拱橋三大橋型,那么這里如果跨徑還有更大突破的話,那么就要在新材料和新結構、新技術方面做工作。新材料目前國際國內都在研究關于像復合纖維類的材料,去年我們也做了碳纖維、芳綸纖維材料的技術標準,這種材料不只可以做成片材,也可以做成筋材。如果筋材將來能做得好,有可能代替鋼筋。這樣的話,自重就比較輕了,將來懸索橋的跨徑可能有希望往5000米左右發展。因為鋼的話,發展到一定跨徑之后,如果單主纜不行,就得兩根主纜,鋼纜的直徑超過一米之后,彎曲二次應力增大,自身的自重增加也非常的快。所以懸索橋和斜拉橋的橋跨徑要突破的話,只有新材料。新材料方面,現在在研制的也有可以用的,但是主要還有一個造價的問題,成本的問題,成本不能太高。

  主持人:現在的成本怎么樣?

  雷俊卿:現在有跟美國合作交流的一些科研項目的工作,比如碳纖維,也是因為制作成本太高,搞著搞著有些小公司就破產停掉了,這就是沒有形成市場大規模應用的效應。

  徐宏:碳纖維筋是錨固比較難,跟鋼筋不一樣,鋼筋能錨得住,碳纖維是脆性的,所以這個方面需要的成本特別高。

  主持人:我國國內在橋梁設計中存在哪些盲點和問題呢?

  雷俊卿:盲點也說不上,就是發展過程中,因為我們國家畢竟還是發展中國家,按國際上的評論來說,發展中國家有一個經濟騰飛期,那么我們國家目前這種情況是屬于經濟騰飛期,經濟騰飛期,肯定是經濟效益和速度是第一位的,在其他方面,可能照顧的就不太周全,比如說,我們在設計的原創方面,自主知識產權方面,還是相對少一些。模仿的、學習的東西還是多一些。也就是有的專家提出設計的理念不太新。另外還有一些關于環保、可持續發展的問題,也是隨著工程技術的發展過程需要慢慢來認識的。比如說像對混凝土耐久性的認識,過去的理念認為混凝土用100年也沒有問題,這個也是工程實踐慢慢檢驗的問題。另外還有關于我們設計方面的標準規范,設計的技術標準規范比較滯后,那么咱們目前的生產實踐,已經大大的發展,超越了我們的技術標準,現在像一些大跨橋梁設計方面就沒有標準可以依托,很多都是需要引進國外橋梁的技術規范標準來使用。特別明顯的是,我們中國的公路鋼橋,這個標準是1986年制訂的,現在已經過了近20年了,新的大跨的鋼斜拉、鋼懸索施工中,經驗沒有概括出來,目前交通部對這方面的問題非常重視,正在進行這個規范的修訂和制訂的工作。

  另外還存在一個問題,總體感覺鐵路橋的設計,應該說從設計開始,對檢查、養護、維修方面比較重視,它的通道留的比較足,橋墩上都有通道,從橋面下到橋墩上,檢查橋墩上的支座等問題。我們公路橋,可能這方面重視的不夠,就是設計的時候,沒有留出檢查通道,你人想下去檢查的話,非常的不容易。

  徐宏:這塊我們國家跟國外的差距比較大,像香港的青馬大橋,所有的部位都可以上去檢查。

  雷俊卿:所以在這個方面講,我們公路橋的設計還是存在盲點,因為將來把橋梁建設完了之后,交給公路局管理養護的時候,工人無法到跟前看,斜拉橋的錨頭看不到,鋼管拱的中承、下承式有吊桿的拱橋,在它兩端就看不到,也就無法進行養護和維修。這些方面是我們橋梁設計當中的一些問題,應該意識到。

  剛才說到一個是理念和原創的知識創新點,一個是橋梁的標準和技術規范的滯后,再一個是我們設計當中存在一些問題致使橋梁不太便于養護維修。剛才徐總也說到,像青馬大橋,人家的檢查養護非常方便。那么我們國家目前的情況,像南京二橋,廣東虎門橋,還有江陰橋好一些。比如說南京二橋,我跟他們做養護檢查技術指南的時候,就得親自在橋梁和橋塔上面爬上爬下,并且還不是非常的方便。因為要在臨橋面處進入橋塔里面坐電梯,這是沒有斜拉索的位置,是空塔的位置,坐上去之后,就要自己人工的再爬一段樓梯,再到上面又一個電梯,就是斜拉索有錨頭的地方,就是它有電梯,總體來說,感覺還是不容易的。鋼箱梁下面的檢查車現在在江陰和南京二橋下面都有了。

  徐宏:香港青馬大橋的兩根主纜上各有一個車子一直在走,可坐上檢查主纜。

  雷俊卿:我們是人行走道,沒有車,那很費勁的。

  徐宏:人家是車子開,他的車子一直就在上面。

  雷俊卿:所以就公路橋和鐵路橋來說,從我們國內來比,檢查養護這方面還是沒有鐵路橋檢查養護的那么細,做得那么規范和準確。所以以后的橋梁設計必須要重視橋梁的養護。像南京長江大橋,橋兩頭有武警部隊,是專門做保衛的,我們原來當學生要上鐵路橋的話,要上橋去實習,拿膠卷拍照都不行,不經過鐵路公安部門同意,拍照馬上就沒收了。另外是在工務方面專門有一兩個班駐在長江大橋做養護維修,每年負責鋼橋的油漆,養護的非常仔細。

  徐宏:這個油漆班是從這頭刷到那頭,一年四季就干這個事,他不停的。

  雷俊卿:一般的鐵路橋過去都有民兵班駐守的,現在情況可能都變了。公路橋就沒有這樣嚴格了。所以以后設計,要保證整個橋梁生命期它的可檢性,可換性,可修性,可控制性,還有可持續發展性。說到可持續發展方面,因為我們是發展中國家,經濟畢竟還是落后一些,那在經濟騰飛期,為了省錢多修橋,對橋梁的景觀、美學方面不是很重視,在剛解放到80年代期間,我們教學講的是,我們橋梁設計首先是經濟,首先要省錢、經濟適用,接下來是安全,最后才是美觀,美觀是放在最次要的位置,也要考慮,經濟、適用、安全、美觀八字方針嗎!這種情況大約是從90年代以后有所改變,特別是城市橋梁,各個城市的市長都非常重視城市的形象的發展,那么城市形象發展,無外乎一個是房屋建筑,還有一些街道廣場,再一個是橋梁,橋梁是進入城市的門戶,很多城市是有河流的,南京有長江、上海有黃埔江、重慶有長江和嘉陵江,有江河的城市,他們就特別重視這些。像南京二橋、南京三橋,都屬于城市橋梁,是南京市建設的。

  但是在干線的鐵路和公路上,對橋梁的美學與景觀問題,可以說考慮的還是比較少,一方面也是受資本的制約,另外在我們橋梁設計方面,很多設計院也非常單一,主要是學結構的工程師,很少有學建筑學的,這些建筑學工程師進入到我們橋梁設計院,覺得來了還是閑人,養著沒用。但是房建不一樣,建筑設計院里就有建筑師和結構工程師,他們是配合著一起工作的,建筑學第一位首先是提方案,要涉及到美學方案,要考慮景觀的協調方面。我們現在為了投標,投標要做一個效果圖找一下建筑師就完事了。

  主持人:剛才談到養護這方面的問題,那么您認為我國在橋梁建設管理和養護過程中,應該重點關注那些技術領域和技術成果呢,將來出現的挑戰是在哪里,我們如何來運作?

  雷俊卿:關于養護的情況,我們國家目前可以說還是比較重視橋梁的養護和管理,像從交通部專門發布了《公路橋涵養護規范》,還有《公路橋梁承載力評定技術規程》,我們都參加制定過。城市橋梁有《城市橋梁養護技術規范》,2003年發布的。那么鐵路橋也有鐵路橋的檢評規范,檢評規范基本上各個部門都比較重視,都已經出臺了。剛才也說到,像我們國家鐵路橋的養護和管理是做得比較好的,我有個同學就在鐵道部專門管這塊,數據統計的非常的仔細,像混凝土橋梁,鐵路橋原來近四萬座的情況,原來有13萬多孔的時候,是一孔一孔算的,混凝土結構大概有12萬多孔梁,有鋼筋混凝土的,有預應力混凝土的,養護中也發現了一些病害,水泥混凝土,像堿骨料反應,豐臺橋梁廠最早也不知道這個事,豐臺橋梁廠用的就是北京市的沙石料,現在經過分析,有一部分是不合格的。比如說有一些采石場采出的石頭本身就不合適,象永定河的沙子本身就含有活性的二氧化碳,這些東西原來都不知道的,后來已經預制的梁用到鐵路上之后,像濟南鐵路局、石家莊的百孔大橋堿骨料反應非常厲害,沒有辦法,就只能把問題嚴重的病害梁整孔整孔的換掉。

  徐宏:堿骨料反應在橋梁界被認為是癌癥,無法治,只有選材料,不用這種材料。

  雷俊卿:所以現在像北京的鐵路橋、城市橋就不再用這種材料了,另外還有混凝土碳化的問題,鐵路部門分析的也特別細,東北、華北、西南這三個地區碳化問題比較嚴重,十分之一左右的橋梁都存在混凝土碳化的問題,這有一個指標,碳化的深度不超過25毫米,一般就是養護管理就行了,超過25毫米就要進行處理了。一般來說超過了25毫米基本上就接近鋼筋了,這種情況就必須處理了,否則的話鋼筋就要銹蝕了。鐵路橋當時說已經發現了大約有三千多孔橋已經超過20毫米,都要進行處理。所以像鐵路橋的數字統計方面,做得挺細,挺認真,每年都有一些數據統計。

  公路橋應該說每年也有統計數據,最近你們網站也公布了2004年的數據,公路橋現在32萬多座,每年養護維修下來,又會出現新的危病橋又有一萬多座,所以養護維修這個也是很大的問題,交通部大概有一個統計,我們說除了養護技術規范,另外又專門做了CBMS,就是中國橋梁養護管理系統,他們有一個課題組專門做這個。那么每年就有這些統計數據報上來,這個統計下來,我們國家現在大約有40%的橋梁齡期超過25年,超過25年就慢慢的有病了。我們橋梁也按100年的壽命,大概25年到30年左右,按道理人還沒有太多的毛病,我們的橋梁可能建設的時候有些問題考慮的不周全,25年之后,慢慢的病害就出來了。<br><br>養護維修的主要問題還是資金缺口比較大,當時CBMS小組統計,像每年病害橋梁要進行養護維修或加固改造的話,大約要38億人民幣,實際上,交通部現在能拔出的資金是10億左右,資金缺口非常大。所以這個方面,將來可能還要加大資金和技術投入,另外領導要更加重視,發動各個部門都來關注它。

  另外從理念上來說,現在同濟大學的范立礎院士提出了一個“全壽命”的理念,把橋梁也看做人一樣有生命,我們要養護管理好。就剛才說到,首先從設計方面,就要留下可以檢查的通道,可以養護的方法和措施,然后再到養護部門資金投入要充足,養護管理的設備配備也要好,像剛才徐總講到的南京長江大橋,它的工人對橋梁刷油漆,長年累月不停的做這些工作。我們公路橋梁也希望像鐵路橋一樣,有專業的養護,鐵路是養護道班,我們公路也有養護道班。公路的養護得還是做的比較好的,養護是重路不重橋,覺得路面一下有個坑,看見了,趕快填平,認為橋是永久性的。其實橋梁本身也有一個生長期、病害期,有養護管理的過程,這個問題主要從領導到橋梁的業界再到廣大的群眾都要有一個新的認識。隨著橋梁有一些問題、病害的出現,大家的關注越來越多,在這方面會慢慢的達成共識,對橋梁的養護管理也會越來越重視。

  主持人:我國橋梁比較普遍的病害是哪幾種呢?是什么原因引起的呢?那國際上現在橋梁存在的病害是不是也是這些?怎么樣解決呢?

  雷俊卿:我們這幾年橋梁出事的幾率多一些,再加上媒體比較發達,曝光的快,頭一天出事,第二天就報道出來了,最近洪水發了之后,我們看到電視畫面,最醒目的鏡頭就是遼寧一座大橋,有兩孔被沖走了,交通畢竟是生命線工程,一下牽扯到生命的安全,所以大家對橋梁的病害了解還比較多。應該說,橋梁的病害一個是自然災害,比如洪水,像我們最近看到的,遼寧的洪水把橋梁沖垮的情況,洪水的病害;還有地震引起的,像日本的阪神地震,它的橋梁也是一樣有斷塌的,我們國家的唐山地震,交通中斷的情況都非常多,應該說水災、地震災害是橋梁病害的一個方面。<br><br>另外現在我們公路橋梁里,一個大病害就是超載,這個問題非常普遍。那么這個造成我們國家大約在70年代以前修建的一些老橋就不堪重負,因為70年代以前我們修建的老橋,像50年代的技術標準,我們是從蘇聯學來的,當時的技術標準,等級非常低,就是拖13、拖15,當時還是用的拖拉機的。拖13就是13噸,拖15是15噸的標準。再后來,我們到了60、70年代橋梁設計的技術標準有汽10、汽15,然后有掛80、掛100。隨著經濟的發展,技術標準在慢慢的提高,像50年代修建的橋梁,現在還在發揮作用,現在也年到半百了,一個是時間比較長,再加上原來的技術標準低,我們這些橋也是在公路的干線上,很多超重車又在上面跑,所以就造成橋梁的壽命短、病害比較多。

  那么突出的病害,關于混凝土橋里,過去我們認為混凝土橋修完不用養,不用管了,可以100年不出事,但是現在看來,混凝土的堿骨料的問題,碳化的問題還是需要引起重視的。北方的橋梁,冬天都要撒鹽除冰,鹽水滲入橋面,鹽就腐蝕里面,順著裂縫就滲到鋼筋里面去了,造成鋼筋銹蝕,造成橋梁的垮塌。還有橋面的病害也比較多,橋面鋪裝層的問題,橋面的漏水問題。在文化革命前,50、60年代修的鐵路橋、公路橋,對橋面的防水比較重視,都有防水層,防水層是三油兩氈,刷一層瀝青油,然后放一層油毛氈,這樣的話,防水就比較好了,鐵路橋可能還在繼續做,用其他新的方法,現在有卷材了,公路上基本上就沒有做防水層的概念,就不做了。現在我們發現,很多鋼筋混凝土橋的頂板,鋼筋銹蝕比較嚴重,這也是一大病害,現在處理起來比較困難。

  另外我們國家自己創建的雙曲拱橋,就是橋的縱向是拱型,橫向也是拱型,這種病害比較多,當時雙曲拱的優點就是化整為零,再集零為整,肩扛手拉就把橋建起來了,雙曲拱可以分段,一段一段的做好,這樣集零為整的過程,那么有些橋修的時候,如果集的時候結點連接不好,現在開裂比較嚴重。大部分雙曲拱都還在發揮效益,很多地方還在進行維修加固,還在利用。也有一些經濟發達地區,像浙江省有的還在利用,有些地區不太重要的,病害又嚴重的,就拆掉。

  徐宏:江蘇干線公路上的雙曲拱橋已經拆光了,其實這是江蘇發明的,他是在不該用的地方發明了。

  雷俊卿:南方修的雙曲拱橋是輕型的,北方的雙曲拱橋比較好一些,是重型的,結構比較厚實一些,所以南方的病害特別多。再就是像預應力筋是一個大問題,像有粘結的,現在有的橋梁出事的,在加固維修過程中,基本上灌漿不飽滿是非常普遍的現象,有粘結的預應力筋是失粘了。就是說,基本上灌漿不飽滿,沒有粘結,所以預應力筋銹蝕失粘的情況也比較嚴重。另外預應力失效,我們現在算的,有效預應力大概是損失掉30%,但是實際情況可能遠遠大于這個數字,并不是我們自己想象當中的,還有70%的有效預應力,這個我們86年跟青島做中國第一座平面曲線預應力連續橋梁,現場測過摩阻力,從梁端張拉到中跨跨中摩阻力損失已經快達到一半了,因為是平面是曲線的,豎向的還要再彎曲,千斤頂有一個數據,我們在預應力筋上貼應變片測量,就是剛張拉完測梁端和中間的數據。所以這個預應力損失應該說也是算得不準的。像英國曾經有一陣限制使用后張的有粘結預應力筋,也是發現很多預應力橋梁病害非常嚴重。我們國家主要還是用的有粘結的預應力筋,現在來看,無粘結也是一個發展的勢頭。

  另外還有斜拉橋的斜拉索的問題,也是頭疼的問題,斜拉索我們前面說過,最早我們國家的辦法,斜拉索外面包玻璃布,或者放鋁管再灌注水泥砂漿,現在看這種辦法是不成功的,用了十幾年就有斷索的。現在用PE,按國際上日本、瑞士說的,保證30年沒問題,但是30年以后是什么情況,現在還說不準。斜拉橋這種橋型畢竟還比較年輕,斜拉橋整個橋的壽命周期應該說可以有100年,但是就目前看來也就是30年左右,好的說是50年,但是不管30年還是50年,中間肯定面臨換索的問題,所以我們在這里也呼吁,斜拉橋設計的工程師們,在設計的時候,就要考慮到將來怎么樣換索方便。

  徐宏:像蘇通大橋專門針對換索問題就開了很多次專家論證會。

  雷俊卿:那么怎么樣在斜拉索自己沒有斷之前,我們就檢測出來,現在還是一個難題。那么對斜拉索的索力的測試,就是監控方面,像南京二橋,香港的青馬大橋也在做一些健康監測,但是現在監測的測力的磁環儀器壽命也非常短,像南京二橋裝了17個,聽說現在有幾個已經失效了,現在測量儀器究竟能用多久也搞不清楚,現在健康檢測也是一個難題。

  徐宏:主要是數據采集設備的壽命不夠。

  雷俊卿:像美國也是這樣,美國是有50多萬座橋梁,我們國家現在是40萬座左右,也差不多。美國橋梁的病害跟我們國家也差不多,他們把病害是分為0—9級,0、1、2級基本是新橋,病害很少,3級開始就發現有病害了。我們國家是把橋梁像公路橋分為4級,基本上一級就屬于新建橋梁,很少有病害,到了3、4級就有病害了,3級就要改造,4級基本上接近危病橋了。有些橋梁病害,像我們了解的,像混凝土的這些病害,碳化、堿骨料、鹽水的反應、預應力斜拉索這些問題,我們就要通過養護提前采取措施。那么有些屬于自然災害造成的,像洪水,今年遼寧這座橋,前兩年隴海線段道,西安的灞河造成隴海鐵路的中斷,后來剛好有一座新橋在旁邊,就趕快用上,只能單線行駛,它是灞河上游挖沙子,雖然河床面加固過,拿混凝土鋪砌,就這個都不行。所以我們也呼吁社會各個部門,在橋梁附近挖沙、采沙也要注意這個問題。

  徐宏:這是社會問題了。

  雷俊卿:另外像地震抗震的問題,日本的阪神地震之后查原因公路橋有611根有問題,發現其中有些樁的配筋少了。后來日本又檢查了鐵路線,說有七條,也受到災害,大概有八個高架鐵路橋也發現坍塌和損害,他們就修改他們的抗震標準規范,說明原來的規范標準太低了。我們國家目前橋梁抗震方面,應該說也還是比較重視,特別是最近像范院士做的城市橋梁抗震規范,針對各個城市處于地震帶的哪一個震區,不同的區域規劃,那么對抗震做出要求,鐵路橋應該對這些方面都還是比較重視。我們國家抗震研究的水平還是相對比較高。

  結合日本的阪神地震的問題,也提醒我們國家的橋梁界在將來抗震的橋梁設計方面,不只是重視墩臺基礎方面,在樁基礎的配筋方面也要考慮。另外對橋梁,社會各界也要認識,橋梁跟人一樣,要加強風險的評價和管理,還有壽命周期成本分析,美國這方面做得比較早,美國大部分的橋梁,他們的高速公路建設是在20世紀上半葉完成的,他們現在在做大量的養護維修了,如果前期不改造,不管它,到后面突然出事的就比較多一些了。這跟人一樣,要經常的體檢,橋也要橋檢。<br><br>

  主持人:雷教授,時間已經差不多了,您看哪些問題需要特別再談一談呢?

  雷俊卿:我們再談一下橋梁美學和輕軌吧。關于橋梁美學、環保和景觀的問題,剛才我們說到,實際上我們國家最早還是非常重視,像我們國家古代修建的一些橋,不只是能給大家提供交通的便利,可以說,幾千年以后,或者是幾百年以后,我們現在的人看它,還是非常的美觀,比如說盧溝橋、趙州橋、石梁橋。到紹興看到,它的八字橋,那些石橋都做得非常的美觀,像頤和園的玉帶橋,17孔橋,這些橋都修得非常的漂亮,應該說,我們中國人從歷史建筑來說,都是比較重視橋梁美學的。那么近代的情況,像50年代我們修建的武漢長江大橋,對景觀方面也發動了建筑師、藝術家、橋梁結構工程師一起,我們現在去看武漢長江大橋,還是非常的漂亮,武漢長江大橋把龜山、蛇山的自然景觀和長江的景觀結合起來,還有橋頭的雕塑、燈具、欄桿欄板這些都做得非常的好,非常成功。

  到了60年代文化革命之后,對景觀沒有這么重視了,但是我們還是提到橋梁設計的八字方針里,還有一個美觀的問題,只不過是放到后邊去了。從90年代以后,隨著我們國民經濟騰飛,經濟逐漸好轉之后,剛才講到城市橋,我們城市的公路和鐵路橋梁,對景觀也開始重視了,那么這里,橋梁景觀里,有兩個方向,一個方向是我們還是以結構為主來適當的考慮它的美觀,現在因為國際的審美趨勢還是要簡潔美,另外是人與自然和結構的和諧美這樣發展的趨勢,這是主流,所以我們希望以后橋梁的景觀設計還是要以結構為主,來考慮它的美觀,從結構上不要有贅余的東西。還有說就是對橋梁包裝、偽橋型。我曾經了解的,有一個地方,本來是簡支梁,修好就行,結果上面又要人為的加一些拱,這個拱并不是受力的,就是為了美學加上去的,這就不是太好了,我們還是希望不要做這些東西。另外做一些橋頭雕塑,在橋欄桿上,做一些造型,我們覺得還是比較合適的。另外還有橋梁自身的顏色,我們也可以選,跟這個地物,跟城市的標志,還有這個地區的人喜歡什么顏色。像國外有些修橋的都要調查民意,像這個地方的人喜歡拱橋,拱橋就修的多一些,這個地方的人喜歡修索橋或梁橋,那么就修建索橋或梁橋,他還是關注民心民意。

  接下來,還有一個城市輕軌的問題,目前我們國家地鐵和城市輕軌的發展,非常的熱門,應該說軌道交通是綠色環保交通。目前國內已經開始軌道交通建設前期工作的城市有30多個,軌道交通的建設將進一步發展。我國相關機構近幾年對國內外數十個城市的軌道交通進行了研究和分析,提出幾點建議:一是國家應實行以大城市為重點、引導發展的政策。二是建議準備建設軌道交通的城市——人口在300萬以上、年國民生產總值超過1000億元、年財政收入超過100億元、預期高峰客流每小時超過3萬的,建地鐵;人口在150萬和300萬之間、年國民生產總值在600億元和1000億元之間、年財政收入在60億元和100億元間、預期高峰客流每小時在1萬和3萬間的,建輕軌。三是抓技術和科研,努力提高設備、車輛等國產化率,這樣可大大降低投資。四是要制定好城市軌道交通發展規劃。五是軌道交通要與城市骨干道路和諧發展。六是開展軌道交通的基礎工作,提倡研究軌道交通的標準和制式等。七是抓好市郊鐵路的建設。<br><br>軌道交通的快速發展雖然起到了緩解交通壓力、促進城市發展等積極作用,但也有一些問題值得注意。有些城市軌道交通上馬、建設的速度過快、過猛;還有的城市盲目追求高標準,忽視了是否適合本城市實際情況的問題。此外,軌道交通的基礎研究工作明顯落后;軌道交通雖然取得了良好的社會效益,但其運營企業的經濟效益卻不好,政府不得不大量補貼。城軌交通包括地鐵、公交,都是公益事業,不是賺錢的生意,所以國家和城市政府要重視投入,北京的地鐵運營到現在,年年都在虧本,政府補貼。

  就像我們國家,有的小城市發展的機場,像安徽的阜陽發展的機場,花了很多錢,結果也沒有飛機飛,現在就浪費掉了。所以輕軌交通,應該說上海、北京這些上千萬的人口的大城市,發展地鐵和輕軌交通是非常必要的,像北京,他們現在規劃的情況來看,大約到了2020年前后,地面的交通已經完全飽滿,城八區沒有發展余地了,沒有地方可以修了,包括高架都占滿了,就要往市郊發展,發展余地最大的就是城市輕軌交通,現在北京市規劃了十幾條線路,發展的余地還非常大。北京、上海這些大城市,我們還是提倡要發展公共交通,目前的油價越來越攀升,雖然家用小轎車買起來非常容易,但是養起來不容易。像北京一個是油價的問題,一個是造成環境、空氣污染的問題,另外還有停車的問題也是一個難點。

  另外網友提到一個問題,中國建筑市場上許多建設項目,外國的建筑設計都搶灘中國市場,情況非常嚴重,但是外國的橋梁設計打進我國市場的不多。這個應該說也是有的,像美籍華人林同炎和鄧文中的林同炎公司,在中國注冊過林李公司等,他們和我們國內辦成合資公司了,在重慶、上海、天津、臺灣都有分公司,應該說已經介入中國橋梁設計市場,只不過是沒有那么多。我們分析,我們中國進入市場經濟之后,外國不只是以單獨的設計公司進來,而是以投資公司進來,所以搶灘非常容易。那么橋梁一方面畢竟還是公益事業,另外我們國家的橋梁,雖然交通部享受了國家優惠的收費、貸款、還貸的政策,但是畢竟還不是主要的潮流,貸款很多還是以政府、企業的名義貸的,這樣的話,橋梁作為一種公益事業,它還并沒有真正意義的形成一種商品,所以這種情況,使得外國的設計公司單獨的作為設計或者是施工承包進來就比較困難一些。以上都是個人的觀點和意見,由于能力和知識有限,錯誤的地方還希望橋梁界專家同仁和網友們批評指正。

  主持人:謝謝雷教授,謝謝各位網友,謝謝徐總,以后專家在線還會推出一系列有價值的話題,希望大家繼續關注,本期專家在線到此結束,謝謝。

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