【摘要】我國于70年代中期開始建造斜拉橋，懸索橋的修建就更早，但以這兩種結構為主的長大橋梁的設計與施工基本上是90年代初開始，短短十年時間我國長大橋架設計及施工技術已邁入世界先進行列，本文總結介紹我國長大橋梁技術發展的成就，展望未來發展前景及課題。
【關鍵詞】長大橋梁
技術發展 展望
一、長大橋梁建設的必要性和經濟性
交通運輸是國民經濟的動脈，橋梁是交通運輸設施必不可少的重要組成部分，近十年來，隨著國民經濟的發展，科學技術的進步，工業水平的提高，新建筑材料的出現，施工工藝的不斷革新，設計理論及計算手段的突飛猛進，橋梁工程也日新月異，迅速發展。到1999年年底，我國公路建設總里程已突破130萬km，各類公路橋梁23萬座，800萬延米，并先后在長江、黃河、珠江、閩江、黃浦江等大江大河上，建成一批深水、大跨、施工難度大、技術含量高的長大公路橋梁，如東明黃河大橋，黃石、銅陵、西陵長江大橋，南浦、楊浦大橋，虎門大橋、廈門海滄大橋、江陰長江大橋以及在建的荊沙長江大橋、軍山大橋、南京長江第二大橋等為代表的位于長江中下游的長大橋梁，這些橋梁的建設，展示了我國長大橋梁發展的最新技術水平和成就，代表了長大橋梁發展方向，使我國公路橋梁建設步入世界先進行列，并對促進區域經濟繁榮和發展，完善國道主干線網起到十分重要作用，并產生了巨大的經濟效益和社會效益。
大江大河往往成為公路交通貫通的屏障，形成公路"斷頭"，隨著國民經濟的發展，交通運輸的需求迅速增長，在大江大河上修建更多的橋梁已成為可能和現實?？缭酱蠼蠛拥臉蛄和捎谒盍骷?，工程地質條件復雜，使橋梁基礎工程浩大，技術復雜，難度高，工期長，費用昂貴，在這樣的場合修建一般大跨度橋梁，往往難以獲得滿意的經濟效果，通過橋梁
上、下部構造技術經濟綜合分析比較，最終確定采用更大跨度（300～500m以上）的長大橋梁，作為建設方案仍是較為經濟合理的?？缭酱蠼蠛拥臉蛄海瑸闈M足通航的要求而采用長大橋梁建設方案的情況，也是常見的。
二、我國長大橋梁技術發展及現狀
目前，我國PC連續梁最大跨徑為165m（南京二橋北汊主橋），PC連續剛構最大跨徑270m（虎門副航道橋），拱式體系橋梁最大跨徑420m（萬縣長江大橋），石拱橋最大跨徑146m（丹河大橋），斜拉橋最大跨徑628m（南京二橋南汊大橋），懸索橋最大跨度1385m（江陰長江大橋）。回顧我國長大橋梁發展的歷史和現狀，我國長大橋梁的發展主要是以斜拉橋和懸索橋為標志的，本文主要對這兩種橋型的技術發展作一分析。
1.斜拉橋技術發展及現狀
斜拉橋是我國長大橋梁主要橋型之一，據分析，其經濟跨徑達200～700m，甚至在更大跨徑水平上，也具競爭力。
我國第一座斜拉橋是建于1975年的四川云陽橋，它是一座跨徑76m的雙塔雙索面混凝土斜拉橋。自那以后，在吸收國外先進技術和經驗的基礎上，我國斜拉橋建設和技術有了長足的發展，并從80年代末、90年代初開始長大斜拉橋設計與施工，至今已建成斜拉橋60余座，其中跨徑超過400m的10座，最大跨徑達602m，在建跨度在500m以上的斜拉橋四座，其中南京長江第二大橋跨度達628m，正設計的珠海伶仃洋大橋跨度達900～1000m，僅十來年時間我國長大斜拉橋的發展與建設跨入世界先進行列。
（1）從我國斜拉橋技術發展和建設情況來看，大體可分為三個階段。從1975年建設第一座斜拉橋至1982年，是我國斜拉橋發展的起步階段，也是我國斜拉橋發展的第一次高潮，這一階段以1982年建成的跨度為220m的山東濟南黃河斜拉橋為代表，短短七年里，我國斜拉橋跨度增加了三倍，共建成11座斜拉橋，這標志著我國已基本掌握大跨度斜拉橋設計與施工技術。在這一階段中，我國橋梁工作者先后研究開發了斜拉橋靜力分析、非線性靜力分析以及自動調索施工控制等專用程序，并對斜拉索的非線性動力性能按空間體系進行了分析研究；在對雙塔雙索面斜拉橋的靜、動力特性大量深入研究之后，提出了把斜拉橋分類為四種基本體系。即漂浮體系、梁墩固結體系、支承體系和剛構體系，以及相應的結構措施，如縱向約束，在梁塔相交處加垂直拉索、主梁中部設剪力鉸、邊跨設鋪助墩、設外邊跨等，并對這些措施的結構性能作了仔細的研究，這種體系的劃分，對復雜多變的斜拉橋結構，結出了十分清晰而簡單的概念，大大方便了這種橋型的規劃和設計。
這一階段修建的斜拉橋均為混凝土斜拉橋，多數跨度不大，主梁斷面多為抗風穩定性稍
差的矩形梁（箱）加橋面系的形式，門型塔，拉索多采用φ5高強鋼絲，未鍍鋅，稀索布置，防護也多為耐修性差的防水涂料多層涂覆、玻璃鋼防護層、鋼絲網水泥殼套、鋼、鋁、塑料套管灌以水泥漿、黃油等。
（2）1983～1986年為我國斜拉橋發展的第二階段。由于第一階段已建斜拉橋的拉索防護，要么層次多、成本高，要么過于簡單，或不當而失敗，以至有的橋建成3～4年，拉索防護就損壞，危及橋梁安全，促使橋梁工作者進一步思索研究、總結提高的階段，也是為下一階段斜拉橋持續發展的準備階段。這一階段僅建設了少數幾座斜拉橋，但卻有兩座是獨塔斜拉
橋（四川曾達橋和浙江章鎮橋），并對采用聚乙稀（PE）材料進行拉索防護，做了有益的嘗試。
（3）80年代中后期至今，是我國斜拉橋技術發展鼎盛時期，這階段修建的斜拉橋達40余座，跨度從200余m到600m以上，我國400m以上的長大斜拉橋均在此時間設計，并于90年代初開始建設的，這些大跨度橋梁的工程實踐，使我國長大斜拉橋的發展和技術開發逐趨完善和成熟，并開始邁入世界先進行列。
（4）我國長大斜拉橋技術發展主要成就
a.主梁材料多樣化和形式的完善。由于橋梁跨徑不斷增大，所建斜拉橋，除修建了跨度444m、在建跨度500m的混凝土斜拉橋外，在更大跨度上，為減輕橋梁結構自重，節省投資，還修建了主跨達602m的疊合梁斜拉橋及跨度618m的混合梁斜拉橋，在建跨徑628m的全焊鋼斜拉橋和設計跨度為900～1000m的混合梁斜拉橋，并在總結借鑒國外建橋經驗基礎上，對疊合梁斜拉橋許多關鍵技術作了重大改進，有效地防止了混凝土橋面裂縫的產生，主梁斷面形式除采用抗風性能良好的流線形箱形截面外，混凝土長大斜拉橋主梁斷面逐漸演變為雙邊肋板式斷面。
b．總體布局及結構體系的合理化。橋梁工作者根據不同橋梁的功能和結構特性，合理地修建了雙塔雙索面、雙塔單索面、獨塔雙索面、獨塔單索面斜拉橋，以及結構體系上漂浮體系、支承體系、梁墩固結和剛構體系的斜拉橋，對多跨斜拉橋也進行了有益的工程實踐。
c.索塔。均為混凝土塔，由于橋梁美學、抗風和后期調索的考慮，除門型塔外，也修建了造型較美觀的倒Y型、鉆石型及H型、A型索塔。廣東九江大橋（2
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160m獨塔斜拉橋），在建成營運兩年后，就成功地利用H型塔的水平隔板作為工作平臺，用十天的時間完成44根拉索索力的后期調整。同時對長大斜拉橋，由于倒Y型和鉆石型塔的獨特優美造型，以及其空間索可使主梁獲得較高的扭轉自振頻率，提高其臨界顫振風速，而被廣泛應用。
d.拉索構造。由稀索向密索演變。大多采用鍍鋅高強鋼絲平行索，對鋼絞線斜拉索也做了有益的工程嘗試，并以鍍鋅作為拉索第一層防護。在引進吸收國外斜拉索防護經驗的基礎上，成功地開發研制了斜拉索熱擠高密度PE和PU防護工藝和冷鑄錨具，制訂了《橋梁線索用熱鍍鋅鋼絲》標準和《斜拉橋熱擠聚乙烯拉索技術條件》等技術規范及工藝標準。并已有多個具有相當規模的斜拉索專門生產廠家，使斜拉索從下料編束、錨頭制造、檢驗安裝及測試，到拉索防護整套工藝流程工廠化、專業化、拉索商品化，進一步保證和提高了斜拉索制造的質量。
e．結構計算與分析。制訂并頒發了《公路斜拉橋設計規范》，并初步確立了考慮長大橋梁設計的荷載標準：引進、開發、研制并完善了適合于長大斜拉橋線性和非線性的靜、動力計算分析程序及局部應力分析空間有限元程序，并通過大量實橋設計運用檢驗證明其可靠性。
f.長大橋梁抗風設計。制定并頒布了《公路橋梁抗風設計指南），作為長大橋梁抗風設計的依據；建立具有相當規模和水平的風洞試驗室和一批一流水平的科學試驗研究人員，通過風洞試驗評價結構抗風性能，提出結構抗風措施，確保結構施工和運營安全。
g.抗震設計。采用橋址場地地震危險性分析結出的場地地震工程動參數和反應譜，利用反應譜理論或時程分析法，應用引進開發的空間有限元程序。對長大橋梁上下部結構整體模型進行結構地震反應分析和抗震設計。
h．對于長大橋梁（如廈門海滄大橋、南京長江二橋等）全面引入景觀及環境美化設計，將環境工程納人橋梁總體系統工程一并考慮。
i．開發長大斜拉橋、懸索橋CAD系統。
j.完善斜拉橋施工計算機控制系統，主梁施工過程的索力、標高由計算機跟蹤控制，取得滿意的效果。
k.長大橋梁大型深水基礎工程獲得成功，在水深流急的長江中下游，有效地運用了大體積水下混凝土封底技術，成功地解決了大型鋼圍堰下沉著巖安全渡洪及4m大直徑鉆孔灌注樁基礎施工成孔關鍵技術問題，以及PC斜拉橋主梁板式斷面和前支點掛籃的成功應用。
l.開發、研究、設計、安裝橋梁結構安全預警系統，對橋梁結構的承載能力、營運狀況及耐久能力等進行監測評估及警示。
m.斜拉索風、雨致振性狀及機理的研究及其抗震措施的試驗研究與初步實踐。
n.索塔拉索錨固區小半徑環向預應力及真空壓漿技術的應用研究與實踐。
o.鋼箱梁制造、焊接工藝、工地接頭型式的研究與實踐，以及相應地方與行業標準的制訂。
P.開發、引進、設計研究、應用正變異性鋼橋面板鋪裝成套技術，向這一世界級難題的解決邁進了一大步。
2.懸索橋技術發展和現狀
進入90年代以前，我國修建了數十座中等跨度（200～300m以內）的懸索橋。我國現代化長大懸索橋技術起步于90年代初，1995年建成的主跨跨度為452m的汕頭海灣大橋，它是一座三跨雙絞預應力混凝土箱形加勁梁懸索橋。隨后于1996年和1997年又相繼建成主跨900m的單跨鋼箱加勁梁的西陵長江大橋和888m的廣東虎門大橋，1999年建成的主跨648m的廈門海滄大橋，和主跨1385m的江陰長江大橋，在建960m的宜昌長江大橋，擬建跨徑1490m的鎮江至揚州長江大橋，僅短短幾年，我國長大懸索橋技術也開始步入世界先進行列。
在修建長大懸索橋的同時，開發了適用于懸索這類大變形柔性結構的、充分考慮幾何非線性有限元的結構分析程序；制定了《大跨徑懸索橋主纜索股技術條件》等有關標準；對長大懸索橋抗風性能和穩定性、地震反應的分析研究和風洞試驗研究；對懸索橋的錨道架設、主纜施工、箱梁安裝、正交異性鋼橋面鋪裝、軟土地帶特大型錨碇及基礎施工技術和水化熱控
制技術等進行了研究與實踐，取得良好的效果。橋梁數值風洞試驗的建立及長大懸索橋施工狀態計算機仿真分析等。
三、長大橋梁技術展望
根據我國國民經濟發展的需要，“八五”期間國家制定了兩縱兩橫國道主干線建設計劃，兩縱之一是由黑龍江同江至海南三亞的同三高速公路，這條主干線自北向南將建設跨越渤海灣海峽、長江口、杭州灣、珠江口伶仃洋和瓊州海峽五個巨型跨海工程，展望未來，我國將迎來修建1000m以上長大斜拉橋和2000m級的長大懸索橋的挑戰，為此，尚有一系列技術課題有待研究解決：
·海洋測潮、測波、測流（合底層測流），
·海洋地質勘探、海底深層災害地質分析、海底斷層性狀調查分析；
·浪擊、沖刷試驗、不規則波對橋墩的作用研究試驗，船舶防撞研究試驗；
·高性能新材料、新結構（如斜拉-懸吊協作體系橋梁等）、超大（高）型結構設想、構思及其模型力學試驗研究；
·風工程、工程抗震及防侵蝕試驗研究；
·海洋平臺深?；A構思及施工方案比選試驗研究；
·超巨型施工設備研制與試驗；
·跨海工程深水基礎、強臺風、軟基條件下，上、下部結構關鍵施工工藝試驗研究等。
