五、懸索橋
懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一，可以說(shuō)是跨千米以上橋梁的唯一橋型（從目前已建成橋梁來(lái)看說(shuō)是唯一橋型）。但從發(fā)展趨勢(shì)上看，斜拉橋具有明顯優(yōu)勢(shì)。但根據(jù)地形、地質(zhì)條件，若能采用隧道式錨碇，懸索橋在千米以內(nèi)，也可以同斜拉橋競(jìng)爭(zhēng)。根據(jù)理論分析，就目前的建材水平，懸索橋的最大跨徑可達(dá)到3500m左右。已建成的日本明石海峽大橋，主跨已達(dá)1990m。正在計(jì)劃中的意大利墨西拿海峽大橋，TRANBBS設(shè)計(jì)方案之一是懸索橋，其主跨3500m。當(dāng)然還有TRANBBS規(guī)劃中更大跨徑的懸索橋。
懸索橋跨徑增大，如上所述當(dāng)跨徑達(dá)35O0m時(shí)，動(dòng)力問(wèn)題將是一個(gè)突出的矛盾，所以，對(duì)特大跨橋梁，已提出用懸索橋和斜拉橋相結(jié)合的“吊拉式”橋型。在國(guó)外這種橋型目前還停留在研究之中，并未諸實(shí)施。然而，在我國(guó)貴州省烏江1997年底建成了一座用預(yù)應(yīng)力鋼纖維混凝土薄壁箱梁作為加勁梁的吊拉組合橋，把橋梁工作者多年夢(mèng)寐追求的橋型付諸實(shí)現(xiàn)，這是貴州橋梁工作者的大膽嘗試，對(duì)推動(dòng)我國(guó)乃至世界橋梁建設(shè)都有巨大作用。烏江吊拉組合橋，經(jīng)過(guò)近兩年運(yùn)行和測(cè)試，結(jié)構(gòu)性能良好，特別是兩種橋型交接部位的處理，較為 理。
其實(shí)我國(guó)很早就開始修建懸索橋，究其跨徑和規(guī)模遠(yuǎn)不能同現(xiàn)代懸索橋相比。到了90年代初，我國(guó)才開始建造大跨懸索橋，例如：廣東汕頭海灣大橋，主跨452m，加勁梁采用混凝土箱梁；廣東虎門大橋，主橋跨徑888m，鋼箱懸索橋；正在建設(shè)的鋼箱懸索橋——江陰長(zhǎng)江大橋，主跨1385m。由此可見，現(xiàn)代懸索橋在我國(guó)已具有相當(dāng)規(guī)模和水平，已進(jìn)人世界懸索橋的先進(jìn)行列。
懸索橋采用鋼箱作為加勁梁，在我國(guó)較為普遍。美國(guó)和日本的懸索橋的加勁梁一律用桁架。最有名的明石海峽橋，主跨1990m也是桁架加勁粱。歐洲人研究認(rèn)為，正交異性板鋼箱作為加勁梁，梁高矮，如同機(jī)翼一樣，空氣動(dòng)力性能好，橫向阻力小，大大減小了塔的橫向力；抗扭剛度大，頂板直接作橋面板，恒載輕，主纜截面可以減小，從而降低用鋼量和造價(jià)。我國(guó)一起步修建現(xiàn)代懸索橋，加勁梁就采用鋼箱,而對(duì)桁架梁作為加勁梁的優(yōu)劣并未作深人分析研究。在已修建的幾座懸索橋上，橋面瀝青鋪裝相繼出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象，有的橋梁工作者反思認(rèn)為，一是鋼箱作為加勁梁還有一些方面值得改進(jìn)，如鋼箱橋面板的局部撓度以及箱體的通風(fēng)，降低鋼箱鋪裝層的溫度；二是桁架梁作為加勁梁，還有不少優(yōu)點(diǎn)，如加勁梁剛度大，橋面溫度相對(duì)低，還可解決雙層TRANBBS交通等。用混凝土箱梁作為加勁梁的嘗試，國(guó)外有先例，在我國(guó)汕頭海灣橋也實(shí)現(xiàn)了。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，也許不會(huì)再采用混凝土箱梁作為加勁梁了。
塔的材料，國(guó)外以鋼為主，我國(guó)以混凝土為主，近年來(lái)國(guó)外也有向混凝土發(fā)展的趨勢(shì)，基礎(chǔ)多為鉆孔樁或沉井。
錨碇一般以重力式和地錨為主，少數(shù)地質(zhì)條件好的采用了隧道錨。深水錨碇往往采用沉井或地下連續(xù)墻。如江陰長(zhǎng)江大橋北錨，位于沖積層上，采用69m×51m帶有36個(gè)隔倉(cāng)的沉井，下沉深度達(dá)58m；日本明石海峽大橋神戶側(cè)錨碇采用環(huán)形地下連續(xù)墻基礎(chǔ)，直徑85m，高73.5，槽寬2.2m。
懸索橋結(jié)合地形、地質(zhì)、水文可采用單跨懸吊、雙跨不對(duì)稱懸吊和三跨懸吊（簡(jiǎn)支和連續(xù)體系）。據(jù)查，世界上懸索橋多為單跨懸吊，其次是不對(duì)稱雙跨和三跨簡(jiǎn)支懸吊。三跨懸吊連續(xù)體系最少。丹麥大帶橋，三跨懸吊連續(xù)，其跨徑為535m＋1624m＋535m；中國(guó)的廈門海滄大橋，三跨懸吊連續(xù)，其跨徑為 230m＋648m＋23Om，可稱世界同類橋梁的第二位。
主纜的TRANBBS施工方法：空中紡線法（AS）；索股法（PWS）。我國(guó)幾座懸索橋均采用PWS法。索股采用φ5mm鍍鋅鋼絲，由91或127根φ5組成一根索股，根據(jù)受力鋼纜由不同數(shù)量索股組成。
我國(guó)今后還會(huì)在長(zhǎng)江、海灣修建更大跨徑的懸索橋；一般加勁梁仍用鋼箱；塔、錨用混凝土，但應(yīng)對(duì)大體積混凝土水化熱的冷卻降溫措施加以研究；懸索橋風(fēng)動(dòng)穩(wěn)定還需進(jìn)一步研究；鋼箱梁的橋面鋪裝，我國(guó)已建成的幾座懸索橋，都存在問(wèn)題，今后應(yīng)進(jìn)一步研究鋼箱梁橋面鋪裝材料、鋼箱除銹、清潔、鋪裝的粘結(jié)以及施工工藝等。
懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一，可以說(shuō)是跨千米以上橋梁的唯一橋型（從目前已建成橋梁來(lái)看說(shuō)是唯一橋型）。但從發(fā)展趨勢(shì)上看，斜拉橋具有明顯優(yōu)勢(shì)。但根據(jù)地形、地質(zhì)條件，若能采用隧道式錨碇，懸索橋在千米以內(nèi)，也可以同斜拉橋競(jìng)爭(zhēng)。根據(jù)理論分析，就目前的建材水平，懸索橋的最大跨徑可達(dá)到3500m左右。已建成的日本明石海峽大橋，主跨已達(dá)1990m。正在計(jì)劃中的意大利墨西拿海峽大橋，TRANBBS設(shè)計(jì)方案之一是懸索橋，其主跨3500m。當(dāng)然還有TRANBBS規(guī)劃中更大跨徑的懸索橋。
懸索橋跨徑增大，如上所述當(dāng)跨徑達(dá)35O0m時(shí)，動(dòng)力問(wèn)題將是一個(gè)突出的矛盾，所以，對(duì)特大跨橋梁，已提出用懸索橋和斜拉橋相結(jié)合的“吊拉式”橋型。在國(guó)外這種橋型目前還停留在研究之中，并未諸實(shí)施。然而，在我國(guó)貴州省烏江1997年底建成了一座用預(yù)應(yīng)力鋼纖維混凝土薄壁箱梁作為加勁梁的吊拉組合橋，把橋梁工作者多年夢(mèng)寐追求的橋型付諸實(shí)現(xiàn)，這是貴州橋梁工作者的大膽嘗試，對(duì)推動(dòng)我國(guó)乃至世界橋梁建設(shè)都有巨大作用。烏江吊拉組合橋，經(jīng)過(guò)近兩年運(yùn)行和測(cè)試，結(jié)構(gòu)性能良好，特別是兩種橋型交接部位的處理，較為 理。
其實(shí)我國(guó)很早就開始修建懸索橋，究其跨徑和規(guī)模遠(yuǎn)不能同現(xiàn)代懸索橋相比。到了90年代初，我國(guó)才開始建造大跨懸索橋，例如：廣東汕頭海灣大橋，主跨452m，加勁梁采用混凝土箱梁；廣東虎門大橋，主橋跨徑888m，鋼箱懸索橋；正在建設(shè)的鋼箱懸索橋——江陰長(zhǎng)江大橋，主跨1385m。由此可見，現(xiàn)代懸索橋在我國(guó)已具有相當(dāng)規(guī)模和水平，已進(jìn)人世界懸索橋的先進(jìn)行列。
懸索橋采用鋼箱作為加勁梁，在我國(guó)較為普遍。美國(guó)和日本的懸索橋的加勁梁一律用桁架。最有名的明石海峽橋，主跨1990m也是桁架加勁粱。歐洲人研究認(rèn)為，正交異性板鋼箱作為加勁梁，梁高矮，如同機(jī)翼一樣，空氣動(dòng)力性能好，橫向阻力小，大大減小了塔的橫向力；抗扭剛度大，頂板直接作橋面板，恒載輕，主纜截面可以減小，從而降低用鋼量和造價(jià)。我國(guó)一起步修建現(xiàn)代懸索橋，加勁梁就采用鋼箱,而對(duì)桁架梁作為加勁梁的優(yōu)劣并未作深人分析研究。在已修建的幾座懸索橋上，橋面瀝青鋪裝相繼出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象，有的橋梁工作者反思認(rèn)為，一是鋼箱作為加勁梁還有一些方面值得改進(jìn)，如鋼箱橋面板的局部撓度以及箱體的通風(fēng)，降低鋼箱鋪裝層的溫度；二是桁架梁作為加勁梁，還有不少優(yōu)點(diǎn)，如加勁梁剛度大，橋面溫度相對(duì)低，還可解決雙層TRANBBS交通等。用混凝土箱梁作為加勁梁的嘗試，國(guó)外有先例，在我國(guó)汕頭海灣橋也實(shí)現(xiàn)了。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，也許不會(huì)再采用混凝土箱梁作為加勁梁了。
塔的材料，國(guó)外以鋼為主，我國(guó)以混凝土為主，近年來(lái)國(guó)外也有向混凝土發(fā)展的趨勢(shì)，基礎(chǔ)多為鉆孔樁或沉井。
錨碇一般以重力式和地錨為主，少數(shù)地質(zhì)條件好的采用了隧道錨。深水錨碇往往采用沉井或地下連續(xù)墻。如江陰長(zhǎng)江大橋北錨，位于沖積層上，采用69m×51m帶有36個(gè)隔倉(cāng)的沉井，下沉深度達(dá)58m；日本明石海峽大橋神戶側(cè)錨碇采用環(huán)形地下連續(xù)墻基礎(chǔ)，直徑85m，高73.5，槽寬2.2m。
懸索橋結(jié)合地形、地質(zhì)、水文可采用單跨懸吊、雙跨不對(duì)稱懸吊和三跨懸吊（簡(jiǎn)支和連續(xù)體系）。據(jù)查，世界上懸索橋多為單跨懸吊，其次是不對(duì)稱雙跨和三跨簡(jiǎn)支懸吊。三跨懸吊連續(xù)體系最少。丹麥大帶橋，三跨懸吊連續(xù)，其跨徑為535m＋1624m＋535m；中國(guó)的廈門海滄大橋，三跨懸吊連續(xù)，其跨徑為 230m＋648m＋23Om，可稱世界同類橋梁的第二位。
主纜的TRANBBS施工方法：空中紡線法（AS）；索股法（PWS）。我國(guó)幾座懸索橋均采用PWS法。索股采用φ5mm鍍鋅鋼絲，由91或127根φ5組成一根索股，根據(jù)受力鋼纜由不同數(shù)量索股組成。
我國(guó)今后還會(huì)在長(zhǎng)江、海灣修建更大跨徑的懸索橋；一般加勁梁仍用鋼箱；塔、錨用混凝土，但應(yīng)對(duì)大體積混凝土水化熱的冷卻降溫措施加以研究；懸索橋風(fēng)動(dòng)穩(wěn)定還需進(jìn)一步研究；鋼箱梁的橋面鋪裝，我國(guó)已建成的幾座懸索橋，都存在問(wèn)題，今后應(yīng)進(jìn)一步研究鋼箱梁橋面鋪裝材料、鋼箱除銹、清潔、鋪裝的粘結(jié)以及施工工藝等。
