湖南橋梁技術(shù)發(fā)展的回顧與展望
2015-03-26
橋梁是隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通需要和經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的可能而發(fā)展的[1]。二十世紀(jì)世界橋梁技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，百花齊放，形成了完整的設(shè)計(jì)施工理論體系。我國橋梁技術(shù)緊跟世界橋梁技術(shù)發(fā)展的潮流，逐步形成了完備的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法，施工技術(shù)和科研體系；建成了近百萬座橋梁工程，其中還包括大量令世人矚目的具有世界第一的橋梁工程。特別是從上個(gè)世紀(jì)八十年代至今，伴隨著國家經(jīng)濟(jì)的跨躍式發(fā)展，我國路橋建設(shè)正在以前所未有的高速度和高質(zhì)量向前發(fā)展。湖南路橋建設(shè)者緊緊抓住了這一機(jī)遇，與時(shí)俱進(jìn)，努力開拓，不斷創(chuàng)新，在各個(gè)不同時(shí)期建成了大量頗具特色的橋梁工程，推動(dòng)了我國橋梁設(shè)計(jì)、施工、科研及監(jiān)控的技術(shù)進(jìn)步，在拱式體系、梁式體系、懸吊體系等各種橋型方面均取得了驕人的成就，提升了我國橋梁建設(shè)的技術(shù)水平，為我國躋身世界橋梁建設(shè)先進(jìn)行列作出了重要貢獻(xiàn)。
1. 拱式體系橋梁
拱橋是最古老也是我國最常用的一種橋梁形式，其式樣之多，數(shù)量之大，為各種橋梁之冠。湖南地處我國中部，多為山嶺重丘區(qū)或平原微丘區(qū)，尤其適合拱橋的修建。二十世紀(jì)中頁以來，湖南修建了大量的拱橋，包括石拱橋、雙曲拱橋、鋼筋砼肋拱橋、箱拱、桁架拱、剛架拱，還有鋼管砼拱橋等各種橋型，在拱橋的架設(shè)技術(shù)、設(shè)計(jì)理論等方面取得了令人矚目的成就。
1.1 石拱橋
1959年由交通部攻關(guān)組和湖南省公路部門合作，在湘西北石門至清官渡公路上建成了單孔跨徑60米的黃虎港橋，使雄居世界石拱橋跨徑榜首1300多年的趙州橋，終于退居次席，并且在石拱橋的設(shè)計(jì)和施工工藝上積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)［2］。石拱橋主要采用粗料石和塊石，施工方法一般為滿布式木拱架上砌筑，深水河床上則采用先吊裝夾板拱架，再在其上砌筑拱圈。上世紀(jì)六十年代后期，中小跨徑的石拱橋則大量采用小石子砼砌片石構(gòu)成。石拱橋由于能就地取材、施工簡(jiǎn)便成為國家經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期橋梁的重要橋型結(jié)構(gòu)，湖南在這一時(shí)期相繼建造了多座石拱橋。
石拱橋建設(shè)的最高成就首推位于湖南省鳳凰縣沱江源頭烏巢河峽谷上的烏巢河大橋（見圖1）。設(shè)計(jì)者因地制宜，就地取材，綜合應(yīng)用和發(fā) 圖1 烏巢河大橋
展了中國近20多年來建設(shè)石拱橋的經(jīng)驗(yàn)，建成橋?qū)?m、主跨120m，全長(zhǎng)241m的雙肋石拱橋。 其拱上建筑布置為9孔13m的腹拱，主拱圈由兩條分離式矩形石肋和8根鋼筋混凝土橫系梁組成，采用20MPa的小石子混凝土砌塊石；肋寬2.5m，高1.6m。拱軸線為m=1.543腹懸鏈線，拱矢度1/5，拱肋為等高變寬度。該橋橫向穩(wěn)定視拱肋為桁架組合壓桿進(jìn)行計(jì)算，從而結(jié)構(gòu)輕巧。該橋于1990年建成通車，是當(dāng)時(shí)世界最大跨徑的石拱橋。
1.2 雙曲拱橋
雙曲拱橋是上世紀(jì)六十年代江蘇省無錫橋梁建設(shè)者首創(chuàng)的一種橋型，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、化整為零，能預(yù)制拼裝、施工速度快。交通部1965年在我省輕臺(tái)坦拱橋梁經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)議上推廣這種橋型，隨后在全省掀起了推廣應(yīng)用的高潮，并于1967年在中華民族始祖的靈寢之地炎陵縣建成了主跨108.45m，當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大孔徑的雙曲拱橋紅星大橋。其特點(diǎn)為橋高65m，拱肋采用6次拋物線支架現(xiàn)澆施工，拱上構(gòu)造為向日葵式跨徑24.50m的三鉸雙曲拱。大橋的順利建成為我省大跨徑雙曲拱的設(shè)計(jì)、施工取得了經(jīng)驗(yàn)。
我省最大跨徑的雙曲拱橋?yàn)?974年建成通車的主跨116m，墩高達(dá)86m的湘西古丈羅依溪大橋。該橋最關(guān)鍵的技術(shù)問題是：（1）限于當(dāng)時(shí)的吊裝能力，要解決在滿足裸肋吊裝、合攏過程中縱、橫向穩(wěn)定安全的前提下，減少拱肋自重的問題，最后決定采用薄壁槽形鋼筋砼拱肋（合攏后填滿砼），并經(jīng)模型試驗(yàn)取得成功；（2）百米以上跨徑大跨徑雙曲拱，拱肋五段吊裝合攏工藝。大橋的建成為我省形成了一套較為完善的纜索吊裝五段合攏工藝。
長(zhǎng)沙湘江大橋（見圖2）可以說是雙曲拱橋的經(jīng)典之作。該橋全長(zhǎng)1532m，跨江部分正橋長(zhǎng)1156m，荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽車－20；掛車－100，橋?qū)?0m，上部構(gòu)造為鋼筋混凝土空腹式雙曲拱，跨徑組合8x76m+9x50m ，引橋上部結(jié)構(gòu)也是雙曲拱，并從8號(hào)墩南側(cè)成78度角建一座282m支橋連接橘子洲，于1972年建成通車。全橋僅用一年就建 圖2 長(zhǎng)沙湘江大橋
成通車，如此快的建設(shè)速度，即使今天仍然讓人吃驚。該橋?qū)蛄杭夹g(shù)發(fā)展的主要貢獻(xiàn)在于完善了雙曲拱橋計(jì)算分析理論，發(fā)展并成熟了無支架纜索吊裝工藝。該橋的建成，將我國雙曲拱橋的建造技術(shù)推到近乎完美的高度。“雙曲拱橋溫度應(yīng)力的設(shè)計(jì)方法”，“雙曲拱橋連拱簡(jiǎn)化計(jì)算方法”，“雙跨連續(xù)纜索無支架吊裝” 等三項(xiàng)成果獲1978年湖南省首屆科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。 1978年中國郵票總公司為此專門發(fā)行了T31郵票小型張。1980年獲第一屆國家優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)金質(zhì)獎(jiǎng)。
1.3 鋼筋砼肋拱橋
1961年建成的湘潭湘江大橋?yàn)?x60m鋼筋砼肋拱橋，全長(zhǎng)605.22m，它是我省湘江上第一座公路大橋，也是當(dāng)時(shí)全國具有代表性的橋梁。解決的關(guān)鍵技術(shù)問題是采用帶鋼筋砼刃腳的木浮運(yùn)沉井施工深水基礎(chǔ)（枯水期最大水深達(dá)8.50m）；通航孔采用浮船鷹架上拼裝三鉸鋼拱架，拱架就位后，再在其上安裝預(yù)制拱肋塊件。該橋的設(shè)計(jì)、施工達(dá)到當(dāng)時(shí)國內(nèi)先進(jìn)水平，并帶動(dòng)了拱橋向輕型化發(fā)展。
1.4 鋼筋砼箱形拱橋
隨著交通的發(fā)展和橋梁跨度的不斷推進(jìn)，70年代橋梁建設(shè)者在石拱橋、鋼筋混凝土肋拱橋的基礎(chǔ)上，開發(fā)了結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)、截面抗彎能力大、吊裝穩(wěn)定性更好、預(yù)制裝配化程度更高的鋼筋砼箱型拱橋。
我省第一座鋼筋砼箱形拱橋?yàn)?977年建成的主跨4x70m金竹山資水大橋，隨后修建了主跨為5x76m的張公廟澧水大橋，主跨為5x70m石門澧水大橋等，其中規(guī)模最大的箱形拱橋是1992年建成的主跨為8x96m廣西平南西江大橋。
受鋼筋砼肋拱橋的啟發(fā)，1991年建成的主跨為3x80m的冷水江資水大橋是我省首座鋼筋砼箱形肋拱橋。具有代表性的是1993年建成的瀘溪沅水大橋，為3x100m鋼筋砼箱形肋拱橋。它結(jié)構(gòu)輕巧，用料省，用三段吊裝完成100m跨徑箱形拱肋的架設(shè)，并為巖溶發(fā)育地質(zhì)內(nèi)復(fù)雜基礎(chǔ)工程的處理積累了成功的經(jīng)驗(yàn)。1989年建成的主跨為133m五強(qiáng)溪沅水大橋是我省最大的箱形拱橋。該橋的突出特點(diǎn)是在國內(nèi)首次采用斜拉扣掛方法配合纜索吊裝施工安裝貝雷鋼拱架，再在帶斜拉索的貝雷鋼拱架上安裝箱拱預(yù)制塊。
1.5 鋼管砼拱橋
鋼管砼拱橋是廣大橋梁工作者對(duì)拱橋輕型化、現(xiàn)代化的大量探索之后，找到的一種新型拱橋結(jié)構(gòu)。鋼管砼將鋼材和混凝土有機(jī)的結(jié)合在一起。在受力方面，一方面借助內(nèi)填混凝土提高鋼管壁耐側(cè)壓穩(wěn)定性，另一方面，通過鋼管對(duì)混凝土的緊箍力作用提高核心混凝土的承載力，因此兩種材料優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，材料得到充分的利用。在施工方面，空鋼管架設(shè)吊裝重量輕，工廠化程度高，又可作為施工支架和內(nèi)填混凝土的模板，施工用鋼量省，而且工廠化、工業(yè)化水平高，加快了施工的速度。由于在材料性能和施工方法上的優(yōu)越性，將其應(yīng)用于以受壓為主的拱橋之中十分合理，它對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)節(jié)約材料、減輕自重、提高跨越能力、方便施工、縮短工期有著積極的意義。
正由于鋼管砼拱橋具有自架設(shè)的施工優(yōu)勢(shì)及鋼—砼共同受力的性能優(yōu)勢(shì)，這種橋型日益顯示出其強(qiáng)大的生命力。我省自上世紀(jì)80年代以來，陸續(xù)修建了多座鋼管砼拱橋，包括主跨2x80m的資興鯉魚江大橋、主跨3x88m的邵陽西湖大橋、主跨3x92m的衡南湘江大橋、主跨2x100m的桃源沅水大橋、主跨108m的益陽三橋、主跨162m的黑石鋪湘江大橋和主跨368m的益陽茅草街大橋，資興鯉魚江大橋?yàn)槲沂〉谝蛔摴茼殴皹?。值得一提?999年建成的邵陽西湖大橋，主跨為3x88m連續(xù)鋼管砼下承式系桿拱，該橋在國內(nèi)首次采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)作為連續(xù)剛性系桿，采用頂推工藝施工建造鋼管砼拱橋。目前我省已建成的最大跨徑鋼管砼拱橋?yàn)橹骺?00m的王村酉水大橋。
益陽茅草街大橋是目前正在施工的世界最大跨徑的飛鳥式鋼管砼系桿拱橋（見圖3）。主跨采用80m+368m+80m三跨連續(xù)自錨中承式鋼管砼系桿拱橋，主橋長(zhǎng)528m。邊跨、主跨拱腳均固結(jié)于拱座，邊跨曲梁與邊墩之間設(shè)置軸向活動(dòng)支座，在梁邊跨端部之間設(shè)置鋼絞線系桿，通過邊拱拱肋平衡所產(chǎn)生的水平推力。全橋橋面寬度為16.0m。主拱拱肋采用懸鏈線無鉸拱，計(jì)算跨徑356.00m，計(jì)算矢高71.20m，矢跨比1/5，拱軸系數(shù)m=1.543。該橋主橋 圖3 益陽茅草街大橋
于2002年7月開工，預(yù)計(jì)2005年6月完工。
鋼管混凝土拱橋已在我國走過了20多年的發(fā)展歷史，無論是其應(yīng)用規(guī)模，還是跨徑增長(zhǎng)的速度都是驚人的，然而鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算理論還有諸多問題有待進(jìn)一步深入研究。依托該橋我們正進(jìn)行交通部西部交通建設(shè)科研課題“鋼管砼拱橋設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”，針對(duì)鋼管砼拱橋這一新型結(jié)構(gòu)的本構(gòu)關(guān)系、收縮徐變、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)理論、構(gòu)造準(zhǔn)則、控制技術(shù)以及養(yǎng)護(hù)和維修、健康診斷監(jiān)測(cè)等展開全面的試驗(yàn)和理論研究，旨在形成鋼管砼拱橋設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)成套技術(shù)，為鋼管砼拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范與施工規(guī)范的制定尋找理論與實(shí)踐依據(jù)。
1.6 其它
剛架拱橋的桿件數(shù)量少，自重輕，用料省，對(duì)地基承載力要求比其它類型拱橋低，采用有支架吊裝施工較方便。我省因地形、水文、地質(zhì)條件修建不多。具有代表性的是1979年建成的雙峰溪口大橋?yàn)?x40m輕型剛架橋，采用纜索吊裝施工，此外尚有1988年竣工的辰溪辰水大橋（5x50m）和1992年竣工的衡南泉溪大橋（5x50m）等。
1983年竣工的洞口洪溪大橋?yàn)?x40m剛架拱橋，采用有平衡轉(zhuǎn)體施工。是國內(nèi)首次把轉(zhuǎn)體施工方法成功應(yīng)用于輕型剛架拱，1986年竣工的資興游垅橋?yàn)?x60m拱橋，是我省唯一的一座采用無平衡重施工的雙曲拱橋，亦具特色。
2003年竣工的長(zhǎng)沙瀏陽河黃柏大橋，主跨為2x60m異形（下承式系桿）拱，拱軸線為斜置的對(duì)稱軸平行于斜吊桿的拋物線。這種橋型別致，景觀奇異。
2. 梁式體系橋梁
梁橋是以承重構(gòu)件受彎為主的橋梁，按結(jié)構(gòu)受力可分為簡(jiǎn)支梁、懸臂梁、連續(xù)梁、T型剛構(gòu)和連續(xù)剛構(gòu)，按截面型式可分為T梁、箱梁、桁架梁等。梁式體系橋梁在我國已形成了完善的設(shè)計(jì)方法和施工工藝。除特大跨徑橋梁外，一般梁橋是設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先考慮的結(jié)構(gòu)體系。從上世紀(jì)八十年代至今，湖南一共修建了幾十座梁式體系的大跨徑橋梁，其中大部分均是連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)。
2.1 頂推連續(xù)梁
頂推連續(xù)梁橋的特點(diǎn)是施工設(shè)備占用場(chǎng)地少，預(yù)制箱梁節(jié)段質(zhì)量易控制，施工時(shí)不影響橋下通航或通車。我省最有影響的是望城溈江橋（見圖4），為國內(nèi)首創(chuàng)柔性墩多點(diǎn)頂推施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。該橋全長(zhǎng)240m，橋?qū)?0m，上部結(jié)構(gòu)為4x38m+2x38m兩聯(lián)等高度連續(xù)梁，主梁采用單箱雙室，梁高2.5m。下部構(gòu)造采用φ1.5m雙柱式柔性墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；全部采用橡膠活動(dòng)支座。連續(xù)梁采用柔性墩多點(diǎn)頂推法架設(shè)其特點(diǎn)是：（1）頂推梁體時(shí)利用水平千斤頂作用于橋墩（臺(tái)）頂?shù)姆戳ζ胶饬后w前進(jìn)時(shí)對(duì)橋墩（臺(tái)）頂?shù)哪ψ枇?；?）傳力為多點(diǎn)、同步；（3）對(duì)各千斤頂進(jìn)行“集中控制，分級(jí)調(diào)壓”。該橋于1980年12月建成，1980年在全國第一屆優(yōu)秀工程設(shè)計(jì) 圖4 望城溈江橋
評(píng)選中獲得了國家優(yōu)秀設(shè)計(jì)表揚(yáng)獎(jiǎng)。該橋的建成，推動(dòng)了橋梁頂推施工技術(shù)的發(fā)展，結(jié)束了單點(diǎn)頂推的歷史，形成了多點(diǎn)頂推法設(shè)計(jì)施工的成熟技術(shù)，在后續(xù)的多座橋梁中廣泛采用，并促使頂推跨徑不斷刷新。我省至今共設(shè)計(jì)施工了二十多座頂推連續(xù)梁。
1996年我省采用頂推施工法設(shè)計(jì)和施工了一座斜拉橋（衡山湘江大橋），1999年又采用頂推技術(shù)設(shè)計(jì)和施工了一座鋼管砼拱橋（邵陽西湖大橋），正在設(shè)計(jì)的廣東佛山平勝大跨徑自錨式懸索橋采用頂推法完成加勁梁的架設(shè)，使頂推技術(shù)成為了湖南橋梁設(shè)計(jì)施工的一大特色。
2.2預(yù)應(yīng)力混凝土懸澆連續(xù)梁
上世紀(jì)八十年代后期，預(yù)應(yīng)力技術(shù)從單向發(fā)展到雙向、三向，并采用大噸位預(yù)應(yīng)力體系，推動(dòng)了梁橋向大跨徑迅速發(fā)展。
2.2.1常德沅水大橋
常德沅水大橋（見圖5）位于湖南省常德市，于1986年10月建成通車，是我省第一座具有現(xiàn)代水平的大跨徑預(yù)應(yīng)力砼橋梁，同時(shí)也是當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大跨徑的預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁。該橋全長(zhǎng)1407.86m，主橋?yàn)?4m+3x120m+84m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，橋面寬19.5m，采用寬翼緣單箱單室橫截面，翼緣懸出長(zhǎng)度4.3m。三向預(yù)應(yīng)力配筋，縱向采用大噸位的XM錨具；上部結(jié)構(gòu)箱梁采用懸臂澆筑法施工。主橋墩采用雙臂鋼圍堰施工，施工水深達(dá)18m。該橋的重要意義在 圖5 常德沅水大橋
于在國內(nèi)首次試用并完善了大噸位預(yù)應(yīng)力體系和夾片錨具（XM錨）以及輕型懸吊式掛籃，使預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)向大跨度發(fā)展成為現(xiàn)實(shí)；在國內(nèi)首次采用了17.60m寬的單箱單室構(gòu)造，使懸澆梁段突破2000kN；雙壁鋼圍堰分節(jié)整體拼裝和回收技術(shù)的形成，促進(jìn)了橋梁深水基礎(chǔ)施工技術(shù)的完善。該橋于1988年榮獲第三屆國家優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)金質(zhì)獎(jiǎng)。
2.2.2 益陽白沙大橋
益陽白沙大橋是省道1831線跨越沅江白沙河的一座特大型橋梁，大橋總長(zhǎng)1577.04m，主橋由11x50m預(yù)應(yīng)力砼頂推梁和90m+150m+90m三孔預(yù)應(yīng)力砼懸澆梁組成，2001年建成通車。 該橋?yàn)槟壳拔沂∽畲罂鐝降念A(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋。由于該橋處于洞庭湖區(qū)，在深達(dá)100m的范圍內(nèi)均未找到可以作為持力層的巖石地基，因此，設(shè)計(jì)采用了長(zhǎng)達(dá)70m的鉆孔灌注摩擦樁，創(chuàng)造了我省樁基長(zhǎng)度之最，同時(shí)也開發(fā)了軟土地基上超長(zhǎng)樁基設(shè)計(jì)施工成套技術(shù)，對(duì)湖區(qū)其他橋梁的建設(shè)有著重要的參考意義。另外，該橋?yàn)楣?jié)省工程造價(jià)，加快施工進(jìn)度，開發(fā)了國內(nèi)最先進(jìn)的新型斜拉式懸澆掛籃，其自重與懸澆重量比達(dá)到了0.2：1。
2.3 連續(xù)剛構(gòu)橋
由于湖南境內(nèi)山區(qū)及水庫較多，連續(xù)剛構(gòu)橋型為這些區(qū)域理想的跨越方式。如1989年建成通車的主跨135m的津市澧水大橋、1991年建成的主跨140m的沅陵沅水大橋（見圖6）和1994年建成的主跨155m的冷水灘瀟湘大橋均為代表之作。
沅陵沅水大橋位于湖南省沅陵縣，跨越沅水。橋址處于五強(qiáng)溪水電站庫容區(qū)內(nèi)。大橋全長(zhǎng)767.3m，橋?qū)?6m，主橋采用85m+140m+85m+42m不對(duì)稱預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)－剛構(gòu)橋。最高橋墩達(dá)52.4m，為雙肢薄壁柔性墩，雙肢中距6.8m，引橋?yàn)?孔42m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。該橋主要特點(diǎn)：庫區(qū)橋梁，橋高水深，為避免現(xiàn)澆施工邊跨搭設(shè)高支架，選用不對(duì)稱分孔，并用頂推法施工邊段，高空合攏；主橋縱向預(yù)應(yīng)力首次采用3000kN 級(jí)以上XM式錨具和橫向無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力 圖6 沅陵沅水大橋
設(shè)計(jì)；用小噸位千斤頂張拉大噸位鋼索；引橋及邊段多點(diǎn)頂推選用新型盆式橡膠支座，施工時(shí)的滑道與永久支座合一；頂推施工中改進(jìn)水平千斤頂裝置，并用微機(jī)控制頂推全過程；基礎(chǔ)采用φ3.5m大直徑嵌巖鉆孔樁。該橋于1991年建成，榮獲1993年省優(yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)，省科技成果二等獎(jiǎng)。
2.4 剛構(gòu)—連續(xù)組合體系
現(xiàn)代公路建設(shè)對(duì)運(yùn)營的舒適性提出了很高的要求，因此在設(shè)計(jì)中盡量加大連續(xù)長(zhǎng)度、減少伸縮縫，使行車更加平順成為工程師所追從的設(shè)計(jì)目標(biāo)。對(duì)具有一定高度的大跨徑長(zhǎng)橋采用剛構(gòu)－連續(xù)組合體系能使聯(lián)長(zhǎng)很大的橋梁上部結(jié)構(gòu)受力合理，節(jié)省大噸位支座，減少體系轉(zhuǎn)換，節(jié)省投資。
常張高速公路沅水特大橋主孔連續(xù)長(zhǎng)度為869.2m。采用74.6m+6x120m+74.6m八孔一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)—連續(xù)組合體系，其中第一、二、三、六、七、八跨采用連續(xù)梁，第四、五跨采用剛構(gòu)，該橋目前為省內(nèi)連續(xù)長(zhǎng)度最長(zhǎng)的橋梁。在建的還有主跨5x100m全長(zhǎng)1878m的臨資口湘江大橋。
3.斜拉橋
世界第一座現(xiàn)代斜拉橋是1955年在瑞典建成的stromsund橋，跨徑為75m+183m+75m，采用了鋼砼組合結(jié)構(gòu)。我國1977年在四川云陽修建了跨徑76m的第一座實(shí)驗(yàn)性斜拉橋－湯溪河橋。現(xiàn)代斜拉橋僅僅發(fā)展了五十年，其跨徑已超過了800m，正在向1000m跨越,這是梁橋和拱橋難以企及的，是大跨徑橋梁方案的有力競(jìng)爭(zhēng)者。我省從80年代起開始修建斜拉橋，已建成通車的有長(zhǎng)沙湘江北大橋（見圖8）、岳陽洞庭湖大橋（見圖9）、衡山湘江大橋、長(zhǎng)永路劉陽河大橋、衡陽湘江三橋、益陽馬跡塘二大橋、湘潭三橋等6座，另外在廣東九江建成了對(duì)我國斜拉橋技術(shù)發(fā)展有著廣泛影響的廣東九江大橋（見圖7），在建的尚有株洲建寧湘江大橋、長(zhǎng)沙洪山廟大橋。由于湖南湘資沅澧四水河道寬度均在300~400m左右，且通航等級(jí)均在Ⅲ級(jí)以下，故我省斜拉橋跨度均在400m以下，且多采用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。
3.1 廣東九江大橋
1988年建成，位于廣東省南?？h西江上，全長(zhǎng)1682m ，主橋由2x160m獨(dú)塔混凝土斜拉橋與21孔50m連續(xù)箱梁組成。該橋有多項(xiàng)建造技術(shù)為國內(nèi)首創(chuàng)，主要包括：（1）采用3m大直徑、變截面深水鉆孔 圖7 廣東九江大橋
嵌巖基礎(chǔ)，最大樁長(zhǎng)70m；（2）采用H形斷面、帶有水平隔板的塔柱結(jié)構(gòu)；（3）主梁施工采用5000kN級(jí)浮吊逐段直接懸臂拼裝；（4）拉索采用熱擠壓聚乙烯防腐套；（5）長(zhǎng)達(dá)690m的連續(xù)箱梁，采用在柔性墩上多點(diǎn)頂推法施工；（6）采用伸縮量達(dá)56cm的大位移伸縮縫裝置。廣東南海九江大橋是亞太地區(qū)第一座大跨徑獨(dú)塔雙面索預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋。該橋分別獲得廣東省、交通部、國家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，以及國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
3.2 長(zhǎng)沙湘江北大橋
大橋全長(zhǎng)3616.66m?？缭较娼闹鳂蛴呻p塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋（105m+210m+105m）和兩側(cè)分別為9x50m和3x50m的連續(xù)梁組成，共長(zhǎng)為1025.26m，兩岸引橋總長(zhǎng)1330.68m。此外，還有長(zhǎng)365.7m的匝道以及894.84m的非機(jī)動(dòng)車道橋。
斜拉橋的主梁為三室閉合箱梁，梁高3.4m，箱梁底寬15m，上緣用4.9m長(zhǎng)的懸臂挑出，總寬度30.1m；采用全斷面懸澆施工。橋塔高53.72m，采用倒Y型獨(dú)柱結(jié)構(gòu)。扇形單索面布置的拉索采用國產(chǎn)高強(qiáng)鋼絲編成，表面用噴涂鋅鋁合金作內(nèi)防護(hù)，然后熱擠PE外 圖8 長(zhǎng)沙湘江北大橋
防護(hù)層。每塔有15對(duì)拉索，索距6.2m，最大拉索力接近6000kN。于1990年12月建成通車，當(dāng)時(shí)為國內(nèi)最大跨徑的雙塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，該橋1993年獲得了國家優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)金質(zhì)獎(jiǎng)。該橋在國內(nèi)首次實(shí)施了系統(tǒng)的斜拉橋施工控制，并按恒載內(nèi)力平衡法在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了一次調(diào)索成功的先例；在國內(nèi)首次采用輕型掛籃實(shí)現(xiàn)了主梁箱形斷面一次澆筑成型；首次在國內(nèi)設(shè)計(jì)和研究了5000kN斜拉索同時(shí)也是我國第一座采用國產(chǎn)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲的橋梁。
3.3岳陽洞庭湖大橋［3］
岳陽洞庭湖大橋位于洞庭湖入長(zhǎng)江的城陵磯口，全長(zhǎng)5747.82m，為當(dāng)時(shí)我國最長(zhǎng)的內(nèi)河公路橋梁。大橋的建成結(jié)束了八百里洞庭五千年無大橋的歷史，為湖區(qū)建設(shè)、抗洪、戰(zhàn)備提供了第一條快捷通道。大橋主橋是國內(nèi)首座預(yù)應(yīng)力砼多塔斜拉橋，采用三塔四跨預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)主梁漂浮體系空間索，跨度組合為130m+2×310m+130m， 圖9 岳陽洞庭湖大橋
大橋于2000年12月通車，2002年榮獲第十屆國家優(yōu)秀設(shè)計(jì)金質(zhì)獎(jiǎng)，2004年被評(píng)選為“中國十佳橋梁”。
依托工程進(jìn)行的“多塔斜拉橋新技術(shù)研究”2003年榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該研究通過全橋模型試驗(yàn)、索塔節(jié)段模型試驗(yàn)、節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)、斜拉索風(fēng)雨振動(dòng)控制試驗(yàn)、施工全程實(shí)時(shí)監(jiān)控等一系列的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、理論分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對(duì)多塔斜拉橋新型結(jié)構(gòu)體系、斜拉橋振動(dòng)控制、施工工藝及施工控制技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，在洞庭湖區(qū)極其復(fù)雜的水文、地質(zhì)條件下率先實(shí)現(xiàn)了不設(shè)穩(wěn)定索和輔助墩的三塔PC斜拉橋結(jié)構(gòu)，理論和實(shí)踐上均取得了重大突破，形成了PC多塔斜拉橋設(shè)計(jì)與施工成套技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，實(shí)現(xiàn)了多方面的技術(shù)創(chuàng)新：
?。?）首次對(duì)多塔斜拉橋這一新型結(jié)構(gòu)體系的基本性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，實(shí)現(xiàn)了混凝土斜拉橋由單塔、雙塔結(jié)構(gòu)向多塔結(jié)構(gòu)的跨越。針對(duì)多塔斜拉橋總體剛度低這一關(guān)鍵技術(shù)難題，創(chuàng)造性地提出了跨中壓重等一整套提高多塔結(jié)構(gòu)整體剛度的新方法，以取代設(shè)置昂貴且景觀效果差的超長(zhǎng)穩(wěn)定索和輔助墩的模式，并通過全橋模型試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證；
（2）斜拉橋合理成橋狀態(tài)的研究一直是工程界關(guān)注的問題，常用的方法有最小彎曲能量法、內(nèi)力平衡法等，但簡(jiǎn)單的用某種方法均很難取得較理想的結(jié)果。本橋首次提出恒載彎矩可行域的概念，以該可行域作為多塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)的主梁恒載彎矩的控制范圍，能快速準(zhǔn)確地確定多塔斜拉橋的最優(yōu)成橋狀態(tài)；
（3）顫振導(dǎo)數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)定，是橋梁抗風(fēng)研究最重要的前沿課題之一。本橋在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)定橋梁顫振導(dǎo)數(shù)的強(qiáng)迫振動(dòng)法，為我國橋梁風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)作出了創(chuàng)造性的貢獻(xiàn)。該項(xiàng)技術(shù)開發(fā)了可調(diào)頻調(diào)幅的強(qiáng)迫振動(dòng)裝置、專用力傳感器系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與分析軟件。測(cè)試穩(wěn)定可靠，重現(xiàn)率達(dá)99%以上，速度提高10倍以上。利用該項(xiàng)技術(shù)在國際上首次發(fā)現(xiàn)了鈍體截面的非線性響應(yīng)，具有很高的學(xué)術(shù)價(jià)值；
（4）在國內(nèi)首次開展拉索振動(dòng)的定量觀測(cè)研究，成功開發(fā)和安裝了世界上第一個(gè)采用現(xiàn)代磁流變控制技術(shù)的拉索減振系統(tǒng)。該系統(tǒng)可使每根索都處于最佳減振狀態(tài)，為拉索減振開辟了一個(gè)新的有效途徑。經(jīng)過對(duì)該減振系統(tǒng)一系列的試驗(yàn)研究，得到了該系統(tǒng)最佳電壓、最優(yōu)安裝高度與支撐方式以及應(yīng)具有的適當(dāng)?shù)淖杂啥葏?shù)和較良好的景觀效應(yīng)；研究數(shù)據(jù)表明，磁流變阻尼器可使阻尼比提高3～6倍，加速度響應(yīng)降低20～30倍。洞庭湖大橋上安裝的該減振系統(tǒng)通過了3年多的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，經(jīng)受了多次大的風(fēng)雨振考驗(yàn)，效果非常好；
?。?）提出了索塔預(yù)應(yīng)力優(yōu)化布置的概念，通過敏感性研究，得到了不同方案優(yōu)化布束的數(shù)值解答，為今后斜拉橋索塔的優(yōu)化布束提供了理論依據(jù)；
?。?）首次采用正裝迭代法確定多塔斜拉橋施工控制參數(shù)，大大簡(jiǎn)化了計(jì)算過程，提高了效率。同時(shí)采用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）的施工現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù)，及時(shí)、快捷、準(zhǔn)確的對(duì)多塔斜拉橋的變位、索力、應(yīng)變、溫度場(chǎng)等進(jìn)行有效控制，保證了主梁施工過程安全，提高了控制精度；
（7）開發(fā)了適應(yīng)多塔斜拉橋構(gòu)造特點(diǎn)的系列施工技術(shù)，包括自升式高樁鉆孔施工平臺(tái)、主動(dòng)撐索塔施工新工藝、新一代前支點(diǎn)掛藍(lán)、無應(yīng)力多跨同時(shí)合攏技術(shù)等，其中針對(duì)空間索開發(fā)的具有空間轉(zhuǎn)動(dòng)錨座和水平止推裝置的新一代前支點(diǎn)掛藍(lán)，能自動(dòng)地適應(yīng)拉索空間角度變化、抵抗拉索產(chǎn)生的強(qiáng)大水平分力，設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)造巧妙，使用方便，具有重大的推廣價(jià)值。
多塔混凝土斜拉橋的成功實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)了我國橋梁建造技術(shù)的進(jìn)步，標(biāo)志著我國斜拉橋設(shè)計(jì)建造水平躍上了新的臺(tái)階，同時(shí)為大江大河上的長(zhǎng)大橋梁提供了一種特別經(jīng)濟(jì)而美觀的新的構(gòu)造型式，其影響和意義是深遠(yuǎn)的。
3.4桃江馬跡塘橋
馬跡塘橋（見圖10）位于湖南省桃江縣的省道線上，是一座3跨連續(xù)的板拉橋，分跨為30.7m+60m+30.7m。
該橋塔柱高僅4.8m，與主梁剛性連接。塔柱截面為0.4mx0.8m，頂端放大以便于布置交叉的索道。拉板呈扇形，每塊板中布置5根24φ5的拉索，上端集中于塔頂，下端分散錨于梁底。該橋是一座試 圖10 桃江馬跡塘橋
驗(yàn)橋，于1985年10月建成通車。
4.懸索橋
中國懸索橋的發(fā)展歷史古老悠久，公元前250多年四川境內(nèi)就修建了竹索橋，公元前65年在云南出現(xiàn)了蘭津鐵索橋，1938年我國第一座近代懸索橋能灘橋在湖南湘西建成，隨后幾十年我國在懸索橋方面幾乎處于停滯狀態(tài)［4］。進(jìn)入90年代，主跨452m的廣東汕頭海灣大橋揭開了我國大跨度現(xiàn)代懸索橋建設(shè)的新篇章。但直至本世紀(jì)末大跨徑現(xiàn)代懸索橋一直是湖南的空白，原因是多方面的，有地域方面的原因也有技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的原因。
4.1洞口淘金橋
洞口淘金橋（見圖11）位于湖南省洞口縣距縣城15km的淘金村。該橋跨越資水上游古樓河的木魚塘峽谷，是一座自錨上承式懸?guī)?。橋長(zhǎng)74m，設(shè)計(jì)跨徑70m，矢跨比1/9，橋面寬4.5m。該橋于1989年1月建成通車。
該橋上部結(jié)構(gòu)由端錨梁、連續(xù)T梁、蓋梁排架和主索懸?guī)ЫM成。橋面系作為受壓構(gòu)件用來平衡懸?guī)У睦?。施工階段通過設(shè)置臨時(shí)的隧洞式巖石錨碇，用以錨固兩組由48根φ5鋼絲組成的主索。在預(yù)制懸?guī)Р坌蔚装灏惭b完成后，現(xiàn)澆主柱排架，然后安裝T梁和現(xiàn)澆橫隔板。在澆注懸?guī)Р蹆?nèi)的混凝土后再放松外錨使整個(gè)結(jié)構(gòu)形成自錨體系。
4.2佛山平勝大橋 圖11 洞口淘金橋
平勝大橋（見圖12）是佛山市快速環(huán)線跨越平洲水道的特大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁。由于橋位特殊的通航條件，無論采用何種橋型方案，都必須是一跨跨越平洲水道，主跨跨徑都不應(yīng)少于350m。該橋定位為城市亮點(diǎn)工程，既要在觀念上創(chuàng)新，更要突出時(shí)代氣息。經(jīng)過多方案論證后，最終采用了獨(dú)塔單跨自錨式懸索橋方案。該橋主跨跨徑為
350m，將主塔置于河堤外側(cè)，一跨跨越東平水道，主橋長(zhǎng)680.20m，主橋的孔跨布置為：6x40m+30m+350m+2x30m，其中350m主跨采用鋼加勁梁；邊跨和錨跨均采用C50預(yù)應(yīng)力砼 結(jié)構(gòu)。加勁梁橫橋向按分離布置，單幅橋面寬26.10米，兩幅凈間距7.0m，橋梁總寬56m；索塔高142m， 圖12 佛山平勝大橋
整體三柱門式塔柱 ；主纜為4索面，主索鞍布置為22+5.5+22m，主纜垂跨比f/L=1/12.5；主纜設(shè)計(jì)最大張力成橋?yàn)?5731kN，采用48股127φ5.1的鍍鋅鋼絲；全橋設(shè)27對(duì)吊索，標(biāo)準(zhǔn)索距為12m。該橋的關(guān)鍵技術(shù):①基于非線性有限位移理論的自錨式懸索橋的基本力學(xué)行為和性能；②自錨式懸索橋不同于常規(guī)地錨式懸索橋的加勁梁和主纜施工安裝方法以及特有的施工控制方法；尋找適應(yīng)于自錨特征的合理成橋狀態(tài)；③主纜強(qiáng)大張力在加勁梁上錨固的合理構(gòu)造形式，以及因此而產(chǎn)生的加勁梁的穩(wěn)定問題；④適應(yīng)強(qiáng)大軸向力（應(yīng)力）和大變位的鋼砼結(jié)合構(gòu)造形式和力學(xué)行為；⑤適應(yīng)強(qiáng)大壓應(yīng)力作用于鋼加勁梁的合理構(gòu)造形式以及由此而產(chǎn)生的局部穩(wěn)定問題；⑥整體式索塔超寬分離式橋面的結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力性能及由此而產(chǎn)生的風(fēng)致振動(dòng)。
該橋?qū)τ诩夹g(shù)發(fā)展的重要意義在于結(jié)構(gòu)型式上有大膽創(chuàng)新，在世界上首次設(shè)計(jì)采用獨(dú)塔自錨懸索橋結(jié)構(gòu)，發(fā)展和完善了懸索橋的結(jié)構(gòu)形式；針對(duì)獨(dú)塔自錨懸索橋的力學(xué)行為和固有特征，就獨(dú)塔自錨懸索橋新型結(jié)構(gòu)進(jìn)行有益的探索，形成一套獨(dú)塔自錨懸索橋的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法；提出采用頂推法施工懸索橋加勁梁的新工藝。該橋預(yù)計(jì)2006年建成，將超越主跨300m的日本此花大橋（雙塔）和主跨300m的韓國永宗大橋（雙塔），成為世界第一大跨徑的（獨(dú)塔）自錨式懸索橋。
4.3湘西矮寨大橋
正在建設(shè)的吉首至茶洞高速公路（長(zhǎng)沙至重慶通道）穿越湘西武陵山脈；矮寨大橋（見圖13）是吉茶高速跨越矮寨鎮(zhèn)的跨山谷大橋，橋位處兩岸地形陡峭勢(shì)為絕壁，橋面距谷底深達(dá)330m橋位附近是湖南風(fēng)景名勝德夯，橋梁跨越我國公路史上有名的九曲十八彎盤山公路—矮寨盤山公路，從而在我國公路建設(shè)史上形成一道 圖13 湘西矮寨大橋
歷史與未來發(fā)展的風(fēng)景奇觀。
矮寨大橋主跨1580m；索塔高僅60m，置于峽谷兩岸山頭；兩側(cè)錨碇均采用隧道錨，置于433m和66m遠(yuǎn)處山體。該橋的關(guān)鍵技術(shù)主要有：①基于山嶺重丘區(qū)大跨度橋梁的施工組織；②超大跨度桁式加勁梁的設(shè)計(jì)；③峽谷地區(qū)超大跨度橋梁的風(fēng)致振動(dòng)；④隧道與隧道錨重合的結(jié)構(gòu)處理。
5.湖南橋梁技術(shù)發(fā)展的展望
5.1 高速公路山嶺重丘區(qū)橋型方案研究
湖南已建高速公路通車?yán)锍桃呀?000km，且大部分處于平原微丘區(qū)。在建或規(guī)劃建設(shè)的高速公路均處于山嶺重丘區(qū)。今后仍應(yīng)加強(qiáng)適應(yīng)山嶺重丘區(qū)的斜、彎、坡及高墩橋型的研究實(shí)驗(yàn)，提出既經(jīng)濟(jì)合理又易于維護(hù)管理的橋型方案。另外，山嶺重丘區(qū)橋梁的施工組織管理一直是困擾業(yè)界的難題，應(yīng)重點(diǎn)加以研究。
5.2 洞庭湖區(qū)軟弱地基的適應(yīng)橋型方案研究
洞庭湖區(qū)湖相軟弱沉積層一般厚達(dá)50m以上，承載力非常低，而湖區(qū)由于泄洪的需要，往往需要采用大跨度的橋型方案。這一對(duì)矛盾歷來是困擾湖區(qū)橋梁建設(shè)的難題。今后仍應(yīng)加強(qiáng)適應(yīng)湖區(qū)軟基的橋型方案研究，特別應(yīng)對(duì)地基處理技術(shù)、基礎(chǔ)方案、高強(qiáng)輕質(zhì)材料的應(yīng)用及設(shè)計(jì)計(jì)算理論等方面展開有益地探索和相關(guān)的試驗(yàn)，以加快湖區(qū)橋梁建設(shè)的步伐。
5.3 鋼—砼組合結(jié)構(gòu)研究
由于我國正處于交通基礎(chǔ)設(shè)施與市政工程設(shè)施建設(shè)的高峰，鋼—砼組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用發(fā)展迅猛，對(duì)于鋼—砼組合結(jié)構(gòu)受力性能、施工工藝等方面還處于探討過程之中，仍有許多課題研究有待進(jìn)行，更為重要的是我國迄今為止還沒有專門的鋼—砼組合橋的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范，給工程應(yīng)用帶來困難，也制約了鋼—砼組合橋的健康發(fā)展。
此外，我國的鋼管混凝土拱橋修建雖然時(shí)間不長(zhǎng)，但已有一些橋梁暴露出使用與養(yǎng)護(hù)上的一些問題，如懸吊橋面系的整體性較差、吊桿的安全性與養(yǎng)護(hù)、鋼管拱肋的防腐等，隨著時(shí)間的推移，其養(yǎng)護(hù)問題可能更加突出。因此，鋼管混凝土拱橋使用管理與養(yǎng)護(hù)方面的研究也應(yīng)及早開展。
5.4 自錨式懸索橋設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)
自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)輕巧，不需大體積的錨碇，適宜于地質(zhì)條件較差的地區(qū)；受地形限制少，可以靈活布置為獨(dú)塔或雙塔?，F(xiàn)有的橋型結(jié)構(gòu)在300—800m范圍內(nèi)缺乏除斜拉橋以外的經(jīng)濟(jì)橋型結(jié)構(gòu)，自錨式懸索橋有望成為這一跨度區(qū)域的理想橋型，同時(shí)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的今天，人們對(duì)景觀的要求愈來愈高，在滿足景觀需要上自錨式懸索橋?qū)⑹且环N有競(jìng)爭(zhēng)力的橋型。
自錨式懸索橋由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在體系形成時(shí)需架設(shè)加勁梁然后安裝主纜，從而使其設(shè)計(jì)理論和施工方法不同于地錨式懸索橋。自錨式懸索橋作為一種新結(jié)構(gòu)尚有諸多問題需要研究：自錨式懸索結(jié)構(gòu)和體系的設(shè)計(jì)理論；結(jié)構(gòu)的極限承載力特別是加勁梁的穩(wěn)定問題；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的成橋狀態(tài)和施工控制的調(diào)索方法；主纜在加勁梁上的錨固形式和構(gòu)造研究等等。
5.5 橋梁健康監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)研究及應(yīng)用［5］
大型、重要的橋梁結(jié)構(gòu)服役期長(zhǎng)達(dá)幾十年，甚至上百年，在疲勞、腐蝕與材料老化等不利因素共同作用下，不可避免地產(chǎn)生損傷累積，甚至引發(fā)突發(fā)事故。雖然一些橋梁事故發(fā)生前出現(xiàn)了漏洞、塌陷、開裂等癥狀，可惜缺乏監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，無法避免事故的發(fā)生。鑒于上述情況，已建成使用的橋梁結(jié)構(gòu)急需采取有效手段監(jiān)測(cè)和評(píng)定其安全狀況、修復(fù)和控制損傷，在不可抗拒因素下預(yù)警；新建的橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)積極考慮增設(shè)長(zhǎng)期的“健康”監(jiān)測(cè)與損傷控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)地把握工程結(jié)構(gòu)的全壽命質(zhì)量與安全狀況，確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全、適用與耐久性。美國20世紀(jì)80年代中后期開始在多座橋梁上布設(shè)監(jiān)測(cè)傳感器，用以驗(yàn)證設(shè)計(jì)假定、監(jiān)視施工質(zhì)量和服役安全狀態(tài)；英國20世紀(jì)80年代后期開始研制和安裝大型橋梁的檢測(cè)儀器和設(shè)備，并調(diào)查和比較了多種長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方案；我國香港的Lantau Fixed Crosing大橋、青馬大橋以及內(nèi)陸的虎門橋和江陰長(zhǎng)江大橋也都在施工期間安裝了傳感裝置，用以監(jiān)測(cè)建成后的服役安全狀態(tài)。
然而，傳統(tǒng)的傳感器在抗電磁場(chǎng)干擾、抗腐蝕、抗潮濕等能力上難以適應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)惡劣的工作環(huán)境，由它們組成的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在穩(wěn)定性、耐久性和分布范圍上都不能很好地滿足工程實(shí)際需要。近年發(fā)展起來的高性能、大規(guī)模分布式智能傳感元件，尤其是光纖光柵傳感元件為橋梁結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、耐久性好；質(zhì)量輕、體積??；可以分布式測(cè)量、絕對(duì)測(cè)量、精度高等優(yōu)點(diǎn)。
為了確保耗資巨大、與國計(jì)民生緊密相關(guān)的大橋的安全運(yùn)營，對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期安全監(jiān)測(cè)和狀態(tài)評(píng)估是完全必要的。橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和狀態(tài)評(píng)估借助于現(xiàn)代化手段，收集、存儲(chǔ)、分析并提供橋梁管理所需的各種信息，提高橋梁維護(hù)、管理水平，因而具有明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
5.6 橋梁加固與維護(hù)
截至2003年我省現(xiàn)有橋梁13040座，全長(zhǎng)452km，其中危橋528座，共長(zhǎng)19005m。從我省橋梁普查的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，目前我省早期修建的大量橋梁均存在情況不一的病害：墩臺(tái)沉降、混凝土碳化、鋼筋銹蝕、結(jié)構(gòu)開裂、橋面破壞、伸縮縫或支座失效、結(jié)構(gòu)滲漏等等。因此，橋梁加固維修任務(wù)十分繁重。今后必須對(duì)工程結(jié)構(gòu)的檢測(cè)鑒定、加固改造的設(shè)計(jì)與施工、材料機(jī)具的研發(fā)加大投入，進(jìn)行系統(tǒng)研究，引進(jìn)、消化和吸收國內(nèi)外的最新橋梁維修加固技術(shù)：如碳纖維加固技術(shù)、體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、改變結(jié)構(gòu)體系技術(shù)、粘鋼技術(shù)、裂縫修補(bǔ)技術(shù)等等，短期內(nèi)用最經(jīng)濟(jì)的手段和方法，提高我省橋梁工程的運(yùn)營水平。
風(fēng)起瀟湘，飲馬長(zhǎng)江。湖南路橋湘軍在二十世紀(jì)橋梁建設(shè)事業(yè)中，取得了一個(gè)又一個(gè)可喜成績(jī)。面對(duì)我國二十一世紀(jì)橋梁建設(shè)的宏偉藍(lán)圖，在橋梁事業(yè)大發(fā)展的基礎(chǔ)上，我省橋梁建造技術(shù)將有更大、更新的發(fā)展。我們有信心、有能力在世界橋梁建筑之林中爭(zhēng)得一席之地。
參考文獻(xiàn)
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