摘要:在我国公路与铁路高速发展的背景下,我国已成为了桥梁大国,不仅如此,我国还被称为钢铁大国。但是我国钢桥建设的发展却十分缓慢,不能很好的跟随我国钢铁产业的发展进度。本篇文章对钢结构桥梁在我国铁路、公路以及跨海大桥的应用现状进行仔细分析,对其桥梁的结构特点进行描述后指出桥梁建设在未来发展中的需求,并对未来钢结构桥梁的发展趋势进行总结。
关键词:桥梁工程;钢型结构;发展需求;桥梁
【引言】世界桥梁的发展经历了多个阶段,其在每一个阶段中都经历了不断的创新与演变,钢结构桥梁以其跨度大、稳定性好等多种特点逐步加大在桥梁建筑的比重。随着我国政府对桥梁建设投资资金的越来越多,我国桥梁建设已经进入了一个全新的境界,这同时也为我国钢结构桥梁的建设提供了更大的发展空间。
一、世界桥梁发展的对比
我国在拱桥、梁桥以及斜拉桥三种桥型的跨度是世界上任何一个国家都难以超越的,并且中国的跨度记录还在不断的创新中。就目前来说,中国综合国力在不断的提升,而跨海大桥的建设则是中国实力的最佳体现。近几年来,中国在跨海大桥的建设上取得了一个又一个的进步,这也在一定程度上体现了我国桥梁建设的快速发展。我国所建成的世界上较大规模的桥梁工程主要有东海大桥、杭州湾大桥等,港珠澳大桥以及金门大桥的成功建设使中国桥梁建设在世界上得以享誉。但是,桥梁技术在我国的发展是不平衡的、不充分的。另外,在精细化程度上还存在有很多问题。在我国桥梁结构中,混凝土、顶应力混凝土桥梁还是作为我国的主导桥型,当时由于政府对于基础设施的投入资金很多,使我国近年来混凝土的用量也越来越多,已经超越世界混凝土用量的一半左右,这也就意味着在所消耗的砂、石料和水泥的数量上大大增加,这些消耗量的增多也就代表了我国在环保上的力度还需要更大,只有这样才能够保护好我们赖以生存的自然环境。采用钢、混凝土组合结构并对钢结构进行大范围的推广将可能摆脱以纯混凝土为材料的状况,只有这样才能够使我国混凝土的用量逐渐减少,才可能与发达国家的工程结构以及桥梁结构的发展趋势逐步一致。
二、钢桥在我国发展的具体情况
我国的钢铁产量早在20世纪的90年代就位居世界的第一位。随着我国所生产的钢铁数量逐步增多,其品种与质量也逐步地达到了世界先进水平,这为国内的大型钢铁制造企业带来了更大的发展机遇,使他们逐渐承担起重点大型钢结构工程的安装,在安装的过程中,我国新技术、工艺以及设备也随着历史趋势得以出现,这同时为我国对于钢结构的施工安装提供了大量的先进劳动力,也逐步达到了国际先进水平,从而为建成符合世界水准的钢结构工程奠定了重要基础。我国桥梁的总数虽然很多,但是钢桥的建设数量却很少,与发达国家的钢桥、钢混组合梁桥的建设数量相差甚远,钢桥应用的落后与当前综合国力完全不符合,同时也与我国的经济发展状况与发展方针不能很好的适应。
三、顺应时代发展的桥梁钢结构
钢结构是节能的环保结构。其强度较高且结构够较为轻盈,在施工过程中的安装也相当便利,在有效利用材料的同时,也可以通过再循环使用减少建筑垃圾,提高材料的使用率。由于钢型结构的特征,使得桥梁的安全性较高、具有较强的抗震性能。同时,这也是未来我国在桥梁结构上发展的重要趋势。桥梁钢结构的发展与钢材以及制造技术的发展密切相关。当前的钢桥在制造生产上通常为焊接,工地上的拼装也是以焊接为主、螺栓连接为辅。在国外钢结构的发展过程中,高强度钢与高性能钢的广泛应用已经成为历史发展的重要趋势,日本已经将耐候钢应用于高腐蚀地区,并为该地的桥梁建设做出重大的贡献,而我国针对于该类钢材的应用还没有开始。就现在我国钢铁、钢结构产业的发展状态来看,我国钢结构在大型桥梁中的应用和钢混组合结构的不断成熟,我国桥梁钢、钢混凝土结构在桥梁建设中的发展趋势非常明显。
四、波形钢腹板pc箱梁桥的应用
该梁桥主要是用波形的钢板替代了预应力混凝土箱梁的混凝土作为腹板的箱形梁,其实主要的特点是将厚的混凝土腹板变成了薄的钢板。由于顶底板预应力束所放置的空间有限,使体外索应用是波形钢腹板预应力混凝土箱梁的另一个特点。该梁桥与传统的pc箱梁桥具有更多的优点:(1)箱梁的重量减轻进而使工程造价得以降低,使其抗震性能逐渐得到提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)可以充分的将各种材料的性能得以发挥,混凝土主要是起到抗弯的作用,而波形构造能够抗剪,其结构受力更加合理。(3)该造型较为美观且施工方便,便于提高施工速度。随着法国对于这种结构的应用成功,各个国家也开始对这一结构进行应用,日本在引进该桥梁结构后就建成了新开桥,随着经济的快速发展,日本成功地建设了很多这样类型的桥梁,且已经成为最具有代表性的波形钢腹板桥。到目前来说,中国所建造的青海三道河桥,重庆市永川的大堰河桥属于这种波形的钢腹板箱梁桥。波形钢腹板pc桥很好的解决了混凝土上量重量过大的问题,又由于它具有其它的良好优点,使得其那我国的应用上有了更好的推广。同时,在公路工程中对波形钢腹板梁桥进行推广可以为我国带来良好的经济效益与社会效益。
五、我国钢结构桥梁发展的优势
5.1发展需求
铁路桥梁的广泛应用可以有效的减少土地利用面积,使路面面免受生态破坏,所以高铁设计中桥梁的应用比例较大。随着我国跨海、跨江大桥的建设,桥梁钢结构的需求也越来越大,越来越多的沿海、沿江城市都通过建设跨海大桥和跨江大桥来完善城市交通,逐步解决城市交通拥挤的重要问题。
5.2物质条件
随着我国钢铁工业的快速发展,为我国钢结构桥梁的建设提供了重要的基础,我国对于钢材的产量越来越多。与此同时,我国钢铁企业通过结构调整与技术升级来使钢铁产量的品种与材质出现了明显的改善,这使得我国处于短缺供应的问题得到了有效的解决。
5.3钢结构桥梁设计技术条件
越来越趋于完善的桥梁设计技术为我国钢结构桥梁的广泛应用奠定了坚实的基础,我国钢桥的焊接与震动以及上下结构的各种设计、制造技术在不断的发展中成熟,其规范与规程也不断地得到完善。
5.4钢结构桥梁的防腐技术
我国钢桥建设后也存在着严重的损坏现象,根据专家调查研究后得出,钢桥损坏的原因主要是由材料制作的问题、突发的自然灾害以及交通事故、各种金属材料发生腐蚀的原因造成的,而金属材料的腐蚀是其问题出现的重要原因,通常情况下防腐涂层的用途保持在两年到十年,而每年用于防腐涂装费用非常多。所以,世界上的许多企业都争相研制新技术与新工艺来延长钢桥的使用时间。通过使用专用的设备产生的热源,将金属和固体材料进行加热后用热源自身的动力以及外加高速气流进行雾化,使喷涂材料能够快速的喷射到材料物体的表面形成涂层。而这些图层可以很好的减少材料与外界空气的接触,从而避免材料发生腐蚀。该工艺与技术应用于我国桥梁领域的建设要取得良好的发展。就目前来说,我国在桥梁施工质量与生产效率方面都获得了极大的提高,而防腐技术在钢桥梁中也得到了应用,从而推动了钢桥梁的健康发展。
【结束语】随着科学技术的快速发展,我国在炼钢技术上也取得了长足的进步,其钢材的产量也越来越多。在此基础之上,国家通过对钢材结构的大量资金注入使得其事业也得到了进一步发展,钢结构桥梁的各种优势在我国桥梁建设中的作用越来越突出,同时也得到了越来越广泛的应用,而我国钢结构桥梁在桥梁结构建设中的应用前景也越来越广阔。
参考文献:
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论文作者:孟庆超,庞虎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:桥梁论文; 我国论文; 钢结构论文; 腹板论文; 结构论文; 混凝土论文; 波形论文; 《基层建设》2019年第7期论文;