一、我国桥梁的发展简史
桥梁与人类生活密切相关。没有桥梁,我们的生活空间将大受限制,更不会有今天四通八达的公路与铁路把世界如此紧密地联系在一起。
桥梁是人类所建造的最古老、最壮观与最美丽的建筑工程,是一个时代文明与进步的标志。
(一)远古时期的桥梁
桥梁是人类为扩大自己的活动范围、克服自然障碍而最早建造的工程建筑。早在靠狩猎为生的穴居时代,人类就需要借助最简单的桥梁去扩大自己的活动范围。
人类学会建造各式桥梁,最初得益于自然界的启发。
考古发掘出的世界上最早的桥梁遗迹,是在公元前6000—公元前4000年今小亚细亚一带。我国1954年发掘出的公元前4000年左右西安半坡村的新石器时代氏族村落遗址,是我国已发现的最早出现桥梁的地方。
(二)古代桥梁
我国是文明古国,在桥梁建设史上也写下了不少光辉灿烂的篇章。古代桥梁不但数量惊人,而且类型也丰富多彩,几乎包含了所有近代桥梁建筑中的主要形式。
根据史料记载,在3 000年前我国就有了木梁桥和浮桥,稍后有了石梁桥。古代桥梁所用材料,多为木、石、藤、竹乃至皮革之类的天然材料。锻铁出现以后,开始有简单的铁链桥。它们的强度都很低,加上当时人们掌握的力学知识不多,因此古代桥梁一般跨度很小、断面偏大、外形敦实。由于木、藤、竹、皮革类材料容易腐烂,所以能够保留至今的古代桥梁多为石桥。
我国有记载最早的桥梁始见于《史记·周本纪》。所记载的桥梁在公元前1122年的商末周初时期。世界公认悬索桥最早出现在中国。公元前3世纪四川已有竹索桥,公元前2世纪陕西已有铁链桥。
在我国古代石桥中,北方河北赵州的安济桥与南方福建泉州的洛阳桥以及广东潮州的湘子桥蜚声中外,充分反映了我国古代的建桥水平。
安济桥又名赵州桥,是公元591—599年隋代李春所建,跨度达37 m(见图A-1)。它是世界上第一座敞肩式石拱桥。其跨度之大,构思之巧,设计之精,均领先于欧洲同时期的石拱桥,是我国古代桥梁的杰出代表,1991年被美国土木工程学会评为与巴黎铁塔、伦敦塔桥等建筑齐名的国际土木工程里程碑建筑。
图A-1 赵州桥
泉州洛阳桥是公元1053—1059年宋代蔡襄所建,原桥全长834 m。1996年10月全面修缮后的洛阳桥,全长731.29 m,共47孔,每孔用7根跨度11.8 m的石梁组成。它是我国第一座海港桥,在基础工程上首创筏形基础和种蛎固基技术,在石梁的跨度上也达到了十分可观的记录。
湘子桥又称广济桥(跨赣江),于公元1170—1192年建成,全长517.95 m,东西浅滩部分各建一段石桥,中间深水部分以浮桥衔接。浮桥可开可合,是世界上活动桥的先导。
(三)近代与当代桥梁
钢、水泥、钢筋混凝土及预应力混凝土等人工材料在桥梁上的应用是近代桥梁的标志。
杭州钱塘江大桥(见图A-2),是第一座由中国人自行设计和制造的双层公铁两用桥,为我国的桥梁事业立上了一座光辉的里程碑。
图A-2 杭州钱塘江大桥
茅以升是著名的桥梁专家,是中国桥梁事业的先驱。他一生最重要的作品——杭州钱塘江大桥,既是我国桥梁建筑史上的一座里程碑,又是我国桥梁工程师的摇篮。茅以升先生把工地办成学校,吸收大批土木工程专业的学生参加工程实践,为国家培养了一批桥梁工程人才。我国一些重要桥梁工程,如武汉长江大桥、南京长江大桥的一些建造者都经历过杭州钱塘江大桥建设的洗礼。
杭州钱塘江大桥于1934年8月8日开始动工兴建,1937年9月26日建成,同年12月23日侵华日军攻陷杭州,我国军队西撤后将桥炸毁。抗日战争胜利后于1947年3月1日修复。(www.xing528.com)
1957年,武汉长江公铁两用大桥建成,首次在长江上实现了“一桥飞架南北,天堑变通途”。武汉长江大桥正桥全长1 156 m,桥跨结构为三联3×128 m连续钢桁梁(见图A-3),是我国钢桥史上第一个里程碑。
图A-3 武汉长江大桥
1969年,南京长江公铁两用大桥的建成是第二个里程碑。南京长江大桥正桥钢梁全长1 576 m,桥跨结构为128 m简支钢桁梁加三联3×160 m铆接连续钢桁梁(见图A-4)。这座桥是我国完全依靠自己的技术力量和国产材料建成的长江大桥,标志着我国建桥技术进入了一个独立自主的新水平。
图A-4 南京长江大桥
二、我国桥梁发展之最
任何巨川与深谷都已不能阻挡人类用桥梁去跨越,人类已开始向跨海工程挑战。
港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程,位于中国广东省珠江口伶仃洋水域内,为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。大桥于2009年12月15日动工建设,2017年7月7日实现主体工程全线贯通,2018年2月6日完成主体工程验收,同年10月24日上午9时开通运营。港珠澳大桥东起香港国际机场附近的香港口岸人工岛,向西横跨南海伶仃洋水域接珠海和澳门人工岛,止于珠海洪湾立交;桥隧全长55 km,其中主桥29.6 km、香港口岸至珠澳口岸41.6 km;桥面为双向六车道高速公路,设计速度100 km/h;工程项目总投资额1 269亿元。港珠澳大桥因其超大的建筑规模、空前的施工难度和顶尖的建造技术而闻名世界,获2019年度中国建设工程鲁班奖(见图A-5)。
图A-5 港珠澳大桥
杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥,它北起浙江嘉兴海盐郑家埭,南至宁波慈溪水路湾,全长36 km。杭州湾跨海大桥按双向六车道高速公路设计,设计速度100 km/h,设计使用年限100年,总投资约118亿元。该工程具有工程规模大、海上工程量大,自然环境恶劣,总体设计方案制定难度大等特点(见图A-6)。
图A-6 杭州湾跨海大桥
苏通长江大桥是2003年6月正式动工的,2008年6月30日正式通车,路线全长32.4 km,主跨1 088 m,是当时世界上最大跨径的斜拉桥,创造了最深桥梁桩基础、最高索塔、最大跨径、最长斜拉索4项斜拉桥世界纪录,其雄伟的身姿成为横跨在长江之上的一道亮丽风景(见图A-7)。它是我国由“桥梁建设大国”向“桥梁建设强国”转变的标志性建筑。
图A-7 苏通长江大桥
香港青马大桥于1992年5月开始兴建,1997年开放通车,是当时世界最长的行车铁路两用吊桥(见图A-8)。包括青马大桥在内的“香港机场核心计划”于1999年荣获美国建筑界“20世纪十大建筑成就奖”。
图A-8 香港青马大桥
西堠门大桥是连接舟山本岛与宁波的舟山连岛工程五座跨海大桥中技术要求最高的特大型跨海桥梁,主桥为两跨连续钢箱梁悬索桥,主跨1 650 m,是当时世界上最大跨度的钢箱梁悬索桥,全长在悬索桥中居世界第二、国内第一,但钢箱梁悬索长度为世界第一(见图A-9)。
图A-9 西堠门大桥
丹河大桥位于山西省晋城市太行山西麓,为全空腹式变截面石板拱桥大桥,于1996年开始设计,1997年11月开工建设,2000年7月建成,主孔净跨径146 m,是目前世界上最大跨径的石拱桥,已被列入吉尼斯世界纪录。桥梁栏杆由200多幅表现山西城市历史文化的石雕图画与近300个传统的石狮子组成,体现了现代与传统文明的完美结合(见图A-10)。
图A-10 丹河大桥
重庆万州长江大桥,位于万州区(原四川万县市)上游7 km处,1994年5月1日大桥正式动工,1997年完工。该桥为劲性骨架钢管混凝土上承式拱桥,是世界最大跨径的混凝土拱桥(见图A-11)。该桥的建成,使我国的拱桥建筑水平处于世界领先地位。
图A-11 重庆万州长江大桥
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