近年来我国城市桥梁建设的创新技术
摘要：桥梁建设突飞猛进，众多创新技术随之发展，通过介绍了近年来桥梁在设计理念和设计思想和结构设计上的创新、新技术、新材料、新工艺的应用，采用的新施工技术以及
在抗震防灾和加固改造技术上的创新，同时提出几点建议，以进一步推动和提高我国城市桥梁的建设的总体水平。
关键词：桥梁建设技术创新应用
0引言
近些年来，我国的桥梁以空前的规模飞速发展着，无论是建设数量还是施工速度都在赶超发达国家，呈现出桥梁建设新的高潮。然而传统的设计思想，技术工艺，材料设备经常会导致桥梁建设出现美中不足、设计创新不足和施工质量不足等问题，因此，近30年来，我国的桥梁工程技术人员不断摸索前进，在对一大批复杂立交桥梁、城市跨线桥梁、轻轨铁路高架桥梁等各类大、中型桥梁工程的实践中，众多创新技术被发掘出来。
1设计理念和设计思想上的创新
桥梁是生命线工程，桥梁结构的合理性、安全性、耐久性一直是桥梁设计中的核心问题。传统的桥梁设计理念较多地考虑结构的强度，而较少考虑结构的耐久性，重视强度极限而不重视使用极限，这种设计导致的结果是：桥梁在正常使用期内适用性差，出现桥面铺装开裂、构件疲劳、变形过大、钢结构腐蚀等，专家预测在不久的将来会出现大量桥梁抢修、加固甚至改建的局面。近年来在桥梁科技界、工程界频繁出现了一系列新名词、新概念，例如设计基准期、结构寿命期、健康监测、二类稳定、安全评价等，就充分反映出桥梁工程师对桥梁设计的理念转变。工程师们要从“全寿命期”的概念出发，进行灾害分析，分析对各部件在静、动荷载作用下的易损性，确定结构中重要传力构件与次要传力构件、可更换部件与不可更换部件、可加固部件与不可加固部件、可控制部件与不可控制部件，即确定结构的可检性、可换性、可修性、可控性、可持续性，结合这些因素，在桥梁的结构设计中把握整体方案、抓住主体结构、细化局部构造，桥梁工程师要真正考虑到100年设计基准期对桥梁结构的要求，从简单的强度设计转换为对桥梁结构的“全寿命期”设计。
2.城市桥梁结构设计的创新
近年来在桥梁结构设计上采用了一些创新技术，如预弯复合梁技术、体外预应力技术，点支承异型板结构以及混合结构等在城市桥梁中的应用。
2.1预弯梁复合技术的应用
预弯复合梁是在横向卸去预弯钢梁上的预加力，利用所释放出来的预加弯矩对一期混凝土施加预应力。由于其本身成微弯反拱，外荷载作用下挠曲变形将大为减少，同时钢梁的存在也较大地增强了刚度和耐久性。预弯组合梁常为简支结构，具有该类结构的优点，采用预 制拼装的施工方式，更适合在不宜中断交通及不便架设支架整体现浇的桥位处使用。
预弯组合梁高度较小，结构外观轻巧、美观，与各种结构配合使用，便于线性顺接协调处理，同时桥梁结构的长度及桥梁面积减小，有利于减少造价，使桥梁结构更加经济合理。
2.2点支承异型无梁板桥的应用
由于城市道路线形及客观环境的要求，桥梁平面形状变得越来越不规划，且由于多层立交的选用，为降低高度，对桥梁扁薄轻巧提出了进一步的要求，而“异型无梁板桥”结构则顺应了这种需求，在我国得到了广泛的运用。“异型无梁板桥”建筑上称“无梁楼盖”，其确切的定义是：“上部结构为任意不规划平面形状的体板，下部墩柱为任意位置且直接支承在板体上的桥梁”。过去也曾称“点支承异型板桥”。因城市立交线形复杂，由此构成的桥梁平面、除弯、坡、斜外，还有“叉口型”、“T字型”、“十字型”、“O 字型”等，墩柱也以满足桥下各向交通净空而设置，故其适应性好，结构较薄。还具有外型美观、结构合理、施工方便等优点。
3.新技术、新材料、新工艺上的应用
为降低资源、能源的消耗并提高结构安全水准，城市桥梁建设越来越多的采用了高性能材料如高性能混凝土、智能混凝土和高性能钢管混凝土在的应用等。高性能材料拥有高强、轻质和耐腐蚀等综合品质( 如高强混凝土、轻质混凝土、纤维增强混凝土、HRB400级钢筋、碳纤维材料及新型钢结构防腐材料等) 。实现了“协作体系、组合结构、复合材料”新技术的突破及新型结构的组合，强调桥梁建设需结合功能的要求与环境协调、文物保护的关系，达到人文景观与环境景观的完美结合。
4.采用新的施工技术，以提高生产效率、节省材料、减少施工对现有交通的影响
大量采用简支梁整体架设和阶段拼装( 包括逐孔拼装和悬臂拼装；逐孔拼装是指先简支后连续梁；臂拼装是指将悬臂梁合拢转化为连续梁) 的方式架设城市桥梁，有力地推动了新型架桥机设备，包括架运一体机设备的技术进步；采用可移动支架、模板现场浇注的施工方式；“标准化设计，工场化生产，装配化施工”的预制拼装工法得到应用；基于IT技术，GPS和GIS技术的大型城市桥梁基础施工技术和施工监控的集成技术等得以快速发展。如，采用大型群桩基础施工技术的苏通大桥、采用大型地下连续墙及冻结基础施工技术的江阴大桥以及九江长江大桥的大型沉井基础等
5.在抗震防灾和加固改造技术上的创新
城市桥梁作为城市生命线工程最重要的组成部分，其防灾减灾技术越来越受到人们的重视，并取得很大的进展，如相关的抗震设计理论和设防标准、规范得到修编和修订； 城市桥梁抗风设计理论及凤振控制理论取得了长足的进展，例如：由上海同济大学等研究的三维桥梁颤振分析的全模态方法，数值风洞及其在桥梁抗风研究的应用，桥梁主梁断面的颤振导数和气动导纳的识别方法及斜拉索风雨激振激理及其制振方法等最新科研成果。
在桥梁加固方面，我国于20世纪末开始进行碳纤维加固技术的试验研究和应用。2000年北京市四环路上立交桥梁的盖梁上成功运用碳纤维加固技术，加固的碳纤维面积近400m2，该加固方案与传统施工方案相比直接为工程节约2000多万元，并具有施工周期短、无施工机械设备、对交通影响小等优点。这次近400m2 的碳纤维布在盖梁补强中的成功运用，表明该项技术在桥梁工程建设中具有广阔的应用前景。对加固后的桥梁进行了6年的跟踪监测，并取得了大量的实测数据，为今后碳纤维加固技术在桥梁工程中的广泛应用积累了宝贵的经验。
6.相关建议
为进一步推动和提高我国城市桥梁的建设的总体水平，特提出如下建议：
1）不断了解国外城市大跨径桥梁的发展动态，取其精华、去其糟粕，在积极探索大跨径城市桥梁建设的基础上，力争在短期内取得新的突破。
2）重视我国在城市大跨径桥梁基础工程与国外的差距，深人研究深水水下作业施工技术；积极研究基础工程的其它形式；大力推进城市桥梁工厂化预制阶段和整体化安装工艺的进程。
3）加大轻质高性能、耐久材料的研究和推广力度，将玻璃纤维和碳纤维增强材料从最初的加固补强材料向最终代替传统的钢材和混凝土的方向发展，积极推广铝合金钢材料在 城市桥梁上的应用，以适应城市桥梁的建设需要。
4）更加重视城市桥梁作为城市生命线工程的特殊作用，加强城市桥梁安全度和耐久性的研究，认真执行相关设计规范和施工技术规程，强化城市桥梁的耐久性设计。
参考文献
[1]穆祥纯城市桥梁结构安全度和耐久性问题的研究[A].第十六届全国桥梁学术会议论文集[C].上海:同济大学出版社，2004
[2]黄大键.天津市新建的具有独特风格的桥梁[A].第十七届全国桥梁学术会议论文集[C].重庆：人民交通出版社，2006.
[3]肖汝诚，程进,孙斌.桥梁工程学科发展报告, 土木工程学科发展报告[R].
北京:中国科学技术出版社，2007.
近年来我国城市桥梁建设的创新技术
摘要：桥梁建设突飞猛进，众多创新技术随之发展，通过介绍了近年来桥梁在设计理念和设计思想和结构设计上的创新、新技术、新材料、新工艺的应用，采用的新施工技术以及
在抗震防灾和加固改造技术上的创新，同时提出几点建议，以进一步推动和提高我国城市桥梁的建设的总体水平。
关键词：桥梁建设技术创新应用
0引言
近些年来，我国的桥梁以空前的规模飞速发展着，无论是建设数量还是施工速度都在赶超发达国家，呈现出桥梁建设新的高潮。然而传统的设计思想，技术工艺，材料设备经常会导致桥梁建设出现美中不足、设计创新不足和施工质量不足等问题，因此，近30年来，我国的桥梁工程技术人员不断摸索前进，在对一大批复杂立交桥梁、城市跨线桥梁、轻轨铁路高架桥梁等各类大、中型桥梁工程的实践中，众多创新技术被发掘出来。
1设计理念和设计思想上的创新
桥梁是生命线工程，桥梁结构的合理性、安全性、耐久性一直是桥梁设计中的核心问题。传统的桥梁设计理念较多地考虑结构的强度，而较少考虑结构的耐久性，重视强度极限而不重视使用极限，这种设计导致的结果是：桥梁在正常使用期内适用性差，出现桥面铺装开裂、构件疲劳、变形过大、钢结构腐蚀等，专家预测在不久的将来会出现大量桥梁抢修、加固甚至改建的局面。近年来在桥梁科技界、工程界频繁出现了一系列新名词、新概念，例如设计基准期、结构寿命期、健康监测、二类稳定、安全评价等，就充分反映出桥梁工程师对桥梁设计的理念转变。工程师们要从“全寿命期”的概念出发，进行灾害分析，分析对各部件在静、动荷载作用下的易损性，确定结构中重要传力构件与次要传力构件、可更换部件与不可更换部件、可加固部件与不可加固部件、可控制部件与不可控制部件，即确定结构的可检性、可换性、可修性、可控性、可持续性，结合这些因素，在桥梁的结构设计中把握整体方案、抓住主体结构、细化局部构造，桥梁工程师要真正考虑到100年设计基准期对桥梁结构的要求，从简单的强度设计转换为对桥梁结构的“全寿命期”设计。
2.城市桥梁结构设计的创新
近年来在桥梁结构设计上采用了一些创新技术，如预弯复合梁技术、体外预应力技术，点支承异型板结构以及混合结构等在城市桥梁中的应用。
2.1预弯梁复合技术的应用
预弯复合梁是在横向卸去预弯钢梁上的预加力，利用所释放出来的预加弯矩对一期混凝土施加预应力。由于其本身成微弯反拱，外荷载作用下挠曲变形将大为减少，同时钢梁的存在也较大地增强了刚度和耐久性。预弯组合梁常为简支结构，具有该类结构的优点，采用预 制拼装的施工方式，更适合在不宜中断交通及不便架设支架整体现浇的桥位处使用。
预弯组合梁高度较小，结构外观轻巧、美观，与各种结构配合使用，便于线性顺接协调处理，同时桥梁结构的长度及桥梁面积减小，有利于减少造价，使桥梁结构更加经济合理。
2.2点支承异型无梁板桥的应用
由于城市道路线形及客观环境的要求，桥梁平面形状变得越来越不规划，且由于多层立交的选用，为降低高度，对桥梁扁薄轻巧提出了进一步的要求，而“异型无梁板桥”结构则顺应了这种需求，在我国得到了广泛的运用。“异型无梁板桥”建筑上称“无梁楼盖”，其确切的定义是：“上部结构为任意不规划平面形状的体板，下部墩柱为任意位置且直接支承在板体上的桥梁”。过去也曾称“点支承异型板桥”。因城市立交线形复杂，由此构成的桥梁平面、除弯、坡、斜外，还有“叉口型”、“T字型”、“十字型”、“O 字型”等，墩柱也以满足桥下各向交通净空而设置，故其适应性好，结构较薄。还具有外型美观、结构合理、施工方便等优点。
3.新技术、新材料、新工艺上的应用
为降低资源、能源的消耗并提高结构安全水准，城市桥梁建设越来越多的采用了高性能材料如高性能混凝土、智能混凝土和高性能钢管混凝土在的应用等。高性能材料拥有高强、轻质和耐腐蚀等综合品质( 如高强混凝土、轻质混凝土、纤维增强混凝土、HRB400级钢筋、碳纤维材料及新型钢结构防腐材料等) 。实现了“协作体系、组合结构、复合材料”新技术的突破及新型结构的组合，强调桥梁建设需结合功能的要求与环境协调、文物保护的关系，达到人文景观与环境景观的完美结合。
4.采用新的施工技术，以提高生产效率、节省材料、减少施工对现有交通的影响
大量采用简支梁整体架设和阶段拼装( 包括逐孔拼装和悬臂拼装；逐孔拼装是指先简支后连续梁；臂拼装是指将悬臂梁合拢转化为连续梁) 的方式架设城市桥梁，有力地推动了新型架桥机设备，包括架运一体机设备的技术进步；采用可移动支架、模板现场浇注的施工方式；“标准化设计，工场化生产，装配化施工”的预制拼装工法得到应用；基于IT技术，GPS和GIS技术的大型城市桥梁基础施工技术和施工监控的集成技术等得以快速发展。如，采用大型群桩基础施工技术的苏通大桥、采用大型地下连续墙及冻结基础施工技术的江阴大桥以及九江长江大桥的大型沉井基础等
5.在抗震防灾和加固改造技术上的创新
城市桥梁作为城市生命线工程最重要的组成部分，其防灾减灾技术越来越受到人们的重视，并取得很大的进展，如相关的抗震设计理论和设防标准、规范得到修编和修订； 城市桥梁抗风设计理论及凤振控制理论取得了长足的进展，例如：由上海同济大学等研究的三维桥梁颤振分析的全模态方法，数值风洞及其在桥梁抗风研究的应用，桥梁主梁断面的颤振导数和气动导纳的识别方法及斜拉索风雨激振激理及其制振方法等最新科研成果。
在桥梁加固方面，我国于20世纪末开始进行碳纤维加固技术的试验研究和应用。2000年北京市四环路上立交桥梁的盖梁上成功运用碳纤维加固技术，加固的碳纤维面积近400m2，该加固方案与传统施工方案相比直接为工程节约2000多万元，并具有施工周期短、无施工机械设备、对交通影响小等优点。这次近400m2 的碳纤维布在盖梁补强中的成功运用，表明该项技术在桥梁工程建设中具有广阔的应用前景。对加固后的桥梁进行了6年的跟踪监测，并取得了大量的实测数据，为今后碳纤维加固技术在桥梁工程中的广泛应用积累了宝贵的经验。
6.相关建议
为进一步推动和提高我国城市桥梁的建设的总体水平，特提出如下建议：
1）不断了解国外城市大跨径桥梁的发展动态，取其精华、去其糟粕，在积极探索大跨径城市桥梁建设的基础上，力争在短期内取得新的突破。
2）重视我国在城市大跨径桥梁基础工程与国外的差距，深人研究深水水下作业施工技术；积极研究基础工程的其它形式；大力推进城市桥梁工厂化预制阶段和整体化安装工艺的进程。
3）加大轻质高性能、耐久材料的研究和推广力度，将玻璃纤维和碳纤维增强材料从最初的加固补强材料向最终代替传统的钢材和混凝土的方向发展，积极推广铝合金钢材料在 城市桥梁上的应用，以适应城市桥梁的建设需要。
4）更加重视城市桥梁作为城市生命线工程的特殊作用，加强城市桥梁安全度和耐久性的研究，认真执行相关设计规范和施工技术规程，强化城市桥梁的耐久性设计。
参考文献
[1]穆祥纯城市桥梁结构安全度和耐久性问题的研究[A].第十六届全国桥梁学术会议论文集[C].上海:同济大学出版社，2004
[2]黄大键.天津市新建的具有独特风格的桥梁[A].第十七届全国桥梁学术会议论文集[C].重庆：人民交通出版社，2006.
[3]肖汝诚，程进,孙斌.桥梁工程学科发展报告, 土木工程学科发展报告[R].
北京:中国科学技术出版社，2007.