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橋梁和結(jié)構(gòu)工程國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
2012-12-17 來源:互聯(lián)網(wǎng)

  北京交通大學(xué)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(jié)構(gòu)工程的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢為主題,就橋梁和結(jié)構(gòu)工程方面的國際發(fā)展趨勢、我國需要重視和解決的問題、成功經(jīng)驗和先進理念等問題同業(yè)內(nèi)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(wǎng)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(xué)雷俊卿教授跟我們談?wù)剺蛄汉徒Y(jié)構(gòu)工程的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,我們也請到了未來的交通國際論壇專家委員會執(zhí)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(shè)是國內(nèi)外建設(shè)的普遍趨勢嗎?是否更便于橋梁的建設(shè)、管理、養(yǎng)護,對交通通行、資源配置、橋梁經(jīng)濟效益的發(fā)揮、環(huán)境等有哪些影響?

  雷俊卿:先回答一下第一個問題,有關(guān)公路橋、鐵路橋、城市公路立交和城市快速軌道橋分開建設(shè)的,是因為我們國家的情況是原來計劃經(jīng)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(shè)部進行管理,另外還有管道橋?qū)儆诠艿啦块T管理,水利橋?qū)儆谒抗芾?,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?shù)男枨蟆?br />
  總體來說,原來計劃經(jīng)濟體制下,我們國家運營了幾十年橋梁的建設(shè)和管理的方式,還是適應(yīng)了我們國民經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展的需求,也適應(yīng)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(shè)、養(yǎng)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(guān)于橋梁的建設(shè),公路橋的發(fā)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(shè)。試點成功之后,這個方式方法得到了交通部和國務(wù)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(zhí)行非常成功,促進了我們公路和橋梁建設(shè)事業(yè)的大發(fā)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(nèi)的建設(shè)銀行、國家開發(fā)銀行進行貸款,民間資本、群眾集資、發(fā)行債券進行橋梁建設(shè)。

  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(yè)的建設(shè),總體來說,資金來源的渠道越廣泛,我們橋梁的事業(yè)發(fā)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(jīng)成為橋梁技術(shù)的輸出大國,那么國際橋梁和結(jié)構(gòu)工程技術(shù)處于怎么樣的發(fā)展的狀態(tài)呢?

  雷俊卿:總體上來講,我們國家的橋梁工程技術(shù)發(fā)展的情況、設(shè)計、施工方面的技術(shù)水平,應(yīng)該說已經(jīng)達到了國際先進水平。在橋梁技術(shù)輸出方面應(yīng)該是有能力,也有資本,兩個方面應(yīng)該都有。但是目前的情況就是說,20世紀初大跨橋梁的建設(shè)重點是在美國,因為配合美國的西部開發(fā)建設(shè)。到了20世紀中后期,橋梁建設(shè)的重點轉(zhuǎn)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(shè)的重點轉(zhuǎn)向亞洲的中國。日本是有十幾年經(jīng)濟不太景氣之后,橋梁建設(shè)的步伐也慢慢的放緩。

  我們國家的國際地位,現(xiàn)在國際上還是公認了,從過去的中心在美國、日本,現(xiàn)在轉(zhuǎn)向到中國,應(yīng)該說世界橋梁發(fā)展的趨勢應(yīng)該是多中心發(fā)展的趨勢,那么中國由于過去的經(jīng)濟建設(shè)水平比較落后,畢竟還屬于發(fā)展中國家,還需要大力的發(fā)展交通,現(xiàn)在只是瓶頸問題得到緩解,真正的要適合國民經(jīng)濟發(fā)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(fā)展的勁頭,估計20年之內(nèi)還有一個大發(fā)展。那么這里,目前在亞洲公路網(wǎng)規(guī)劃的過程當(dāng)中,我們國家正在全力的在亞洲公路網(wǎng)方面發(fā)揮比較大的作用,現(xiàn)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(qū)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(shè),我們?nèi)グl(fā)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(shè)資金。這種情況可能有助于我們國家的企業(yè)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(fā)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(fā)展的新局面。

  主持人:您已經(jīng)談到我國大跨徑橋梁的建設(shè)和發(fā)展情況,從目前看,世界上大跨徑橋梁技術(shù)的發(fā)展方向是怎么樣的?

  雷俊卿:大跨徑橋梁的發(fā)展,目前也是國內(nèi)外橋梁界比較關(guān)心的一個課題。目前來說,我們國家應(yīng)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(xiàn)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(guān)于鋼懸索橋,現(xiàn)在已經(jīng)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?,F(xiàn)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(nèi)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(nèi)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(qū)里估計還會修一些大跨徑的拱橋,還有鋼與混凝土結(jié)合的拱橋,可以預(yù)見,大約到2020年,國內(nèi)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(fā)展方向了,因為我們國家要考慮環(huán)保,還有一個經(jīng)濟的問題。這座橋剛好是建在太行山區(qū),地質(zhì)條件好,剛好石頭也多,就地取材,比較經(jīng)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(yīng)該說是二戰(zhàn)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(jù)優(yōu)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(zhì)條件。目前我們國家建成各類型的斜拉橋已經(jīng)有100多座,其中跨徑大于200米的有50多座,已經(jīng)成為斜拉橋最多的國家。那么應(yīng)該說,斜拉橋包括混凝土斜拉橋、鋼與混凝土結(jié)合的斜拉橋、鋼斜拉橋,這些橋型從設(shè)計、施工、施工監(jiān)控到建造都積累了很多的經(jīng)驗?;旧蠌?1年建成上海南浦大橋,主跨徑423米,開創(chuàng)我們國家修建400米大跨徑斜拉橋先河之后,據(jù)04年9月統(tǒng)計的數(shù)字,已經(jīng)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(jù)了六座。跨度600米以上的斜拉橋世界有六座,中國占四座,現(xiàn)在有的還在建設(shè)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?;炷列崩瓨颥F(xiàn)在我們國家已經(jīng)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(fā)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(jié)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(chǎn)權(quán)、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(fā)展。

  另外斜拉橋的發(fā)展,還有一種,本身是自錨體系,后來又發(fā)展到各種的橋型,有自錨和地錨相結(jié)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?qū)淼陌l(fā)展趨勢,是在向1500米左右發(fā)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(guī)劃中。<br><br>這是關(guān)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(jié)構(gòu)、新技術(shù)方面做工作。新材料目前國際國內(nèi)都在研究關(guān)于像復(fù)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(shù)標(biāo)準(zhǔn),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(fā)展。因為鋼的話,發(fā)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(yīng)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(xiàn)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(xiàn)在的成本怎么樣?

  雷俊卿:現(xiàn)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(chǎn)停掉了,這就是沒有形成市場大規(guī)模應(yīng)用的效應(yīng)。

  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(nèi)在橋梁設(shè)計中存在哪些盲點和問題呢?

  雷俊卿:盲點也說不上,就是發(fā)展過程中,因為我們國家畢竟還是發(fā)展中國家,按國際上的評論來說,發(fā)展中國家有一個經(jīng)濟騰飛期,那么我們國家目前這種情況是屬于經(jīng)濟騰飛期,經(jīng)濟騰飛期,肯定是經(jīng)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(shè)計的原創(chuàng)方面,自主知識產(chǎn)權(quán)方面,還是相對少一些。模仿的、學(xué)習(xí)的東西還是多一些。也就是有的專家提出設(shè)計的理念不太新。另外還有一些關(guān)于環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的問題,也是隨著工程技術(shù)的發(fā)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(guān)于我們設(shè)計方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范比較滯后,那么咱們目前的生產(chǎn)實踐,已經(jīng)大大的發(fā)展,超越了我們的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在像一些大跨橋梁設(shè)計方面就沒有標(biāo)準(zhǔn)可以依托,很多都是需要引進國外橋梁的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來使用。特別明顯的是,我們中國的公路鋼橋,這個標(biāo)準(zhǔn)是1986年制訂的,現(xiàn)在已經(jīng)過了近20年了,新的大跨的鋼斜拉、鋼懸索施工中,經(jīng)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(guī)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(shè)計,應(yīng)該說從設(shè)計開始,對檢查、養(yǎng)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(shè)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(shè)計還是存在盲點,因為將來把橋梁建設(shè)完了之后,交給公路局管理養(yǎng)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(yǎng)護和維修。這些方面是我們橋梁設(shè)計當(dāng)中的一些問題,應(yīng)該意識到。

  剛才說到一個是理念和原創(chuàng)的知識創(chuàng)新點,一個是橋梁的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的滯后,再一個是我們設(shè)計當(dāng)中存在一些問題致使橋梁不太便于養(yǎng)護維修。剛才徐總也說到,像青馬大橋,人家的檢查養(yǎng)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(yǎng)護檢查技術(shù)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(xiàn)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(nèi)來比,檢查養(yǎng)護這方面還是沒有鐵路橋檢查養(yǎng)護的那么細,做得那么規(guī)范和準(zhǔn)確。所以以后的橋梁設(shè)計必須要重視橋梁的養(yǎng)護。像南京長江大橋,橋兩頭有武警部隊,是專門做保衛(wèi)的,我們原來當(dāng)學(xué)生要上鐵路橋的話,要上橋去實習(xí),拿膠卷拍照都不行,不經(jīng)過鐵路公安部門同意,拍照馬上就沒收了。另外是在工務(wù)方面專門有一兩個班駐在長江大橋做養(yǎng)護維修,每年負責(zé)鋼橋的油漆,養(yǎng)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(xiàn)在情況可能都變了。公路橋就沒有這樣嚴格了。所以以后設(shè)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(xù)發(fā)展性。說到可持續(xù)發(fā)展方面,因為我們是發(fā)展中國家,經(jīng)濟畢竟還是落后一些,那在經(jīng)濟騰飛期,為了省錢多修橋,對橋梁的景觀、美學(xué)方面不是很重視,在剛解放到80年代期間,我們教學(xué)講的是,我們橋梁設(shè)計首先是經(jīng)濟,首先要省錢、經(jīng)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(jīng)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(fā)展,那么城市形象發(fā)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(shè)的。

  但是在干線的鐵路和公路上,對橋梁的美學(xué)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(shè)計方面,很多設(shè)計院也非常單一,主要是學(xué)結(jié)構(gòu)的工程師,很少有學(xué)建筑學(xué)的,這些建筑學(xué)工程師進入到我們橋梁設(shè)計院,覺得來了還是閑人,養(yǎng)著沒用。但是房建不一樣,建筑設(shè)計院里就有建筑師和結(jié)構(gòu)工程師,他們是配合著一起工作的,建筑學(xué)第一位首先是提方案,要涉及到美學(xué)方案,要考慮景觀的協(xié)調(diào)方面。我們現(xiàn)在為了投標(biāo),投標(biāo)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(yǎng)護這方面的問題,那么您認為我國在橋梁建設(shè)管理和養(yǎng)護過程中,應(yīng)該重點關(guān)注那些技術(shù)領(lǐng)域和技術(shù)成果呢,將來出現(xiàn)的挑戰(zhàn)是在哪里,我們?nèi)绾蝸磉\作?

  雷俊卿:關(guān)于養(yǎng)護的情況,我們國家目前可以說還是比較重視橋梁的養(yǎng)護和管理,像從交通部專門發(fā)布了《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》,還有《公路橋梁承載力評定技術(shù)規(guī)程》,我們都參加制定過。城市橋梁有《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》,2003年發(fā)布的。那么鐵路橋也有鐵路橋的檢評規(guī)范,檢評規(guī)范基本上各個部門都比較重視,都已經(jīng)出臺了。剛才也說到,像我們國家鐵路橋的養(yǎng)護和管理是做得比較好的,我有個同學(xué)就在鐵道部專門管這塊,數(shù)據(jù)統(tǒng)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(jié)構(gòu)大概有12萬多孔梁,有鋼筋混凝土的,有預(yù)應(yīng)力混凝土的,養(yǎng)護中也發(fā)現(xiàn)了一些病害,水泥混凝土,像堿骨料反應(yīng),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(xiàn)在經(jīng)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(jīng)預(yù)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(yīng)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(yīng)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(xiàn)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(qū)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(biāo),碳化的深度不超過25毫米,一般就是養(yǎng)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(dāng)時說已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約有三千多孔橋已經(jīng)超過20毫米,都要進行處理。所以像鐵路橋的數(shù)字統(tǒng)計方面,做得挺細,挺認真,每年都有一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

  公路橋應(yīng)該說每年也有統(tǒng)計數(shù)據(jù),最近你們網(wǎng)站也公布了2004年的數(shù)據(jù),公路橋現(xiàn)在32萬多座,每年養(yǎng)護維修下來,又會出現(xiàn)新的危病橋又有一萬多座,所以養(yǎng)護維修這個也是很大的問題,交通部大概有一個統(tǒng)計,我們說除了養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范,另外又專門做了CBMS,就是中國橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng),他們有一個課題組專門做這個。那么每年就有這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)報上來,這個統(tǒng)計下來,我們國家現(xiàn)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(shè)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(yǎng)護維修的主要問題還是資金缺口比較大,當(dāng)時CBMS小組統(tǒng)計,像每年病害橋梁要進行養(yǎng)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(xiàn)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(shù)投入,另外領(lǐng)導(dǎo)要更加重視,發(fā)動各個部門都來關(guān)注它。

  另外從理念上來說,現(xiàn)在同濟大學(xué)的范立礎(chǔ)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(yǎng)護管理好。就剛才說到,首先從設(shè)計方面,就要留下可以檢查的通道,可以養(yǎng)護的方法和措施,然后再到養(yǎng)護部門資金投入要充足,養(yǎng)護管理的設(shè)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(yè)的養(yǎng)護,鐵路是養(yǎng)護道班,我們公路也有養(yǎng)護道班。公路的養(yǎng)護得還是做的比較好的,養(yǎng)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(yǎng)護管理的過程,這個問題主要從領(lǐng)導(dǎo)到橋梁的業(yè)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(xiàn),大家的關(guān)注越來越多,在這方面會慢慢的達成共識,對橋梁的養(yǎng)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(xiàn)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(fā)達,曝光的快,頭一天出事,第二天就報道出來了,最近洪水發(fā)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(yīng)該說,橋梁的病害一個是自然災(zāi)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(yīng)該說水災(zāi)、地震災(zāi)害是橋梁病害的一個方面。<br><br>另外現(xiàn)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(shù)標(biāo)準(zhǔn),我們是從蘇聯(lián)學(xué)來的,當(dāng)時的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),等級非常低,就是拖13、拖15,當(dāng)時還是用的拖拉機的。拖13就是13噸,拖15是15噸的標(biāo)準(zhǔn)。再后來,我們到了60、70年代橋梁設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有汽10、汽15,然后有掛80、掛100。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在慢慢的提高,像50年代修建的橋梁,現(xiàn)在還在發(fā)揮作用,現(xiàn)在也年到半百了,一個是時間比較長,再加上原來的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(guān)于混凝土橋里,過去我們認為混凝土橋修完不用養(yǎng),不用管了,可以100年不出事,但是現(xiàn)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(xù)做,用其他新的方法,現(xiàn)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?,F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn),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(xiàn)在處理起來比較困難。

  另外我們國家自己創(chuàng)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(dāng)時雙曲拱的優(yōu)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(jié)點連接不好,現(xiàn)在開裂比較嚴重。大部分雙曲拱都還在發(fā)揮效益,很多地方還在進行維修加固,還在利用。也有一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),像浙江省有的還在利用,有些地區(qū)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(jīng)拆光了,其實這是江蘇發(fā)明的,他是在不該用的地方發(fā)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(jié)構(gòu)比較厚實一些,所以南方的病害特別多。再就是像預(yù)應(yīng)力筋是一個大問題,像有粘結(jié)的,現(xiàn)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(xiàn)象,有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋是失粘了。就是說,基本上灌漿不飽滿,沒有粘結(jié),所以預(yù)應(yīng)力筋銹蝕失粘的情況也比較嚴重。另外預(yù)應(yīng)力失效,我們現(xiàn)在算的,有效預(yù)應(yīng)力大概是損失掉30%,但是實際情況可能遠遠大于這個數(shù)字,并不是我們自己想象當(dāng)中的,還有70%的有效預(yù)應(yīng)力,這個我們86年跟青島做中國第一座平面曲線預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋梁,現(xiàn)場測過摩阻力,從梁端張拉到中跨跨中摩阻力損失已經(jīng)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(shù)據(jù),我們在預(yù)應(yīng)力筋上貼應(yīng)變片測量,就是剛張拉完測梁端和中間的數(shù)據(jù)。所以這個預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)該說也是算得不準(zhǔn)的。像英國曾經(jīng)有一陣限制使用后張的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋,也是發(fā)現(xiàn)很多預(yù)應(yīng)力橋梁病害非常嚴重。我們國家主要還是用的有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋,現(xiàn)在來看,無粘結(jié)也是一個發(fā)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(xiàn)在看這種辦法是不成功的,用了十幾年就有斷索的?,F(xiàn)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(xiàn)在還說不準(zhǔn)。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(yīng)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(shè)計的工程師們,在設(shè)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?qū)iT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(xiàn)在還是一個難題。那么對斜拉索的索力的測試,就是監(jiān)控方面,像南京二橋,香港的青馬大橋也在做一些健康監(jiān)測,但是現(xiàn)在監(jiān)測的測力的磁環(huán)儀器壽命也非常短,像南京二橋裝了17個,聽說現(xiàn)在有幾個已經(jīng)失效了,現(xiàn)在測量儀器究竟能用多久也搞不清楚,現(xiàn)在健康檢測也是一個難題。

  徐宏:主要是數(shù)據(jù)采集設(shè)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(yīng)、預(yù)應(yīng)力斜拉索這些問題,我們就要通過養(yǎng)護提前采取措施。那么有些屬于自然災(zāi)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(fā)現(xiàn)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(zāi)害,大概有八個高架鐵路橋也發(fā)現(xiàn)坍塌和損害,他們就修改他們的抗震標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,說明原來的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)太低了。我們國家目前橋梁抗震方面,應(yīng)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(guī)范,針對各個城市處于地震帶的哪一個震區(qū),不同的區(qū)域規(guī)劃,那么對抗震做出要求,鐵路橋應(yīng)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(jié)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(shè)計方面,不只是重視墩臺基礎(chǔ)方面,在樁基礎(chǔ)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(fēng)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(shè)是在20世紀上半葉完成的,他們現(xiàn)在在做大量的養(yǎng)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(jīng)常的體檢,橋也要橋檢。<br><br>

  主持人:雷教授,時間已經(jīng)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(xué)和輕軌吧。關(guān)于橋梁美學(xué)、環(huán)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(xiàn)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(yīng)該說,我們中國人從歷史建筑來說,都是比較重視橋梁美學(xué)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(fā)動了建筑師、藝術(shù)家、橋梁結(jié)構(gòu)工程師一起,我們現(xiàn)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(jié)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(shè)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(jīng)濟騰飛,經(jīng)濟逐漸好轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)為主來適當(dāng)?shù)目紤]它的美觀,現(xiàn)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(jié)構(gòu)的和諧美這樣發(fā)展的趨勢,這是主流,所以我們希望以后橋梁的景觀設(shè)計還是要以結(jié)構(gòu)為主,來考慮它的美觀,從結(jié)構(gòu)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(jīng)了解的,有一個地方,本來是簡支梁,修好就行,結(jié)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(xué)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(biāo)志,還有這個地區(qū)的人喜歡什么顏色。像國外有些修橋的都要調(diào)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(guān)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(fā)展,非常的熱門,應(yīng)該說軌道交通是綠色環(huán)保交通。目前國內(nèi)已經(jīng)開始軌道交通建設(shè)前期工作的城市有30多個,軌道交通的建設(shè)將進一步發(fā)展。我國相關(guān)機構(gòu)近幾年對國內(nèi)外數(shù)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(yīng)實行以大城市為重點、引導(dǎo)發(fā)展的政策。二是建議準(zhǔn)備建設(shè)軌道交通的城市——人口在300萬以上、年國民生產(chǎn)總值超過1000億元、年財政收入超過100億元、預(yù)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(chǎn)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(yù)期高峰客流每小時在1萬和3萬間的,建輕軌。三是抓技術(shù)和科研,努力提高設(shè)備、車輛等國產(chǎn)化率,這樣可大大降低投資。四是要制定好城市軌道交通發(fā)展規(guī)劃。五是軌道交通要與城市骨干道路和諧發(fā)展。六是開展軌道交通的基礎(chǔ)工作,提倡研究軌道交通的標(biāo)準(zhǔn)和制式等。七是抓好市郊鐵路的建設(shè)。<br><br>軌道交通的快速發(fā)展雖然起到了緩解交通壓力、促進城市發(fā)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(shè)的速度過快、過猛;還有的城市盲目追求高標(biāo)準(zhǔn),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(chǔ)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(yè)的經(jīng)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(yè),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(xiàn)在,年年都在虧本,政府補貼。

  就像我們國家,有的小城市發(fā)展的機場,像安徽的阜陽發(fā)展的機場,花了很多錢,結(jié)果也沒有飛機飛,現(xiàn)在就浪費掉了。所以輕軌交通,應(yīng)該說上海、北京這些上千萬的人口的大城市,發(fā)展地鐵和輕軌交通是非常必要的,像北京,他們現(xiàn)在規(guī)劃的情況來看,大約到了2020年前后,地面的交通已經(jīng)完全飽滿,城八區(qū)沒有發(fā)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(fā)展,發(fā)展余地最大的就是城市輕軌交通,現(xiàn)在北京市規(guī)劃了十幾條線路,發(fā)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(fā)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(yǎng)起來不容易。像北京一個是油價的問題,一個是造成環(huán)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(wǎng)友提到一個問題,中國建筑市場上許多建設(shè)項目,外國的建筑設(shè)計都搶灘中國市場,情況非常嚴重,但是外國的橋梁設(shè)計打進我國市場的不多。這個應(yīng)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(nèi)辦成合資公司了,在重慶、上海、天津、臺灣都有分公司,應(yīng)該說已經(jīng)介入中國橋梁設(shè)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(jīng)濟之后,外國不只是以單獨的設(shè)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(yè),另外我們國家的橋梁,雖然交通部享受了國家優(yōu)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(yè)的名義貸的,這樣的話,橋梁作為一種公益事業(yè),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(shè)計公司單獨的作為設(shè)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(wǎng)友們批評指正。

  主持人:謝謝雷教授,謝謝各位網(wǎng)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(xù)關(guān)注,本期專家在線到此結(jié)束,謝謝。

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