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  • 访谈介绍
    第20期 我国大跨度桥梁的发展
    话题由来:十年来,我国大跨径桥梁的建设进入了一个大发展的时期,积累了丰富的桥梁设计和施工经验。教授级高级工程师、中国交通建设股份有限公司科技部总经理王武勤总经理将总结我国当代大跨度桥梁建设成就,对我国悬索桥、斜拉桥、拱桥这三种大跨度桥梁的建造技术的新进展做总体介绍,并在此基础上展望我国桥梁发展的趋势和未来。同时,他还将就我国桥梁建设方面存在的问题和不足与广大网友共同探讨、交流。中国桥梁网本期《行业交流》特邀王武勤总经理,就“我国大跨度桥梁的发展”的问题与广大网友进行交流。

    本期嘉宾:王武勤
      教授级高级工程师、中国交通建设股份有限公司科技部总经理王武勤总经理将总结我国当代大跨度桥梁建设成就,对我国悬索桥、斜拉桥、拱桥这三种大跨度桥梁的建造技术的新进展做总体介绍,并在此基础上展望我国桥梁发展的趋势和未来。

    访谈时间:2013-05-21 15:30:00
    访谈实录
    网友问答
    maoxin:王总您好,我国大跨度桥梁建设似乎一直处于“赶”的阶段,或者说处于学习阶段,那么经过这几十年的消化与沉积,结合我国面临的机遇,是否可以预测今后一定时期内我过大跨桥梁发展出现的格局?
    王武勤:最近一些年来,借助国家经济大发展的大好形势,乘交通作为基础设施突飞猛进的东风,中国桥梁事业有了令世人瞩目的进步和发展,建成了不少世界级的大跨桥和长桥,培养了一批批杰出的桥梁设计、施工、科研、制造技术人才,也带动了相关产业的发展,在世界桥梁界有了一定的地位和影响。在这段时期,最初主要是学习和跟进;其次是集成创新和引进消化再创新,后来就有了一定的原创性成果,也有了一定的话语权。目前从国家层面而言,把调结构,促发展作为一个基本国策,桥梁事业的发展一定要围绕这个主题做文章,要把可持续发展作为长期坚持的原则,把这个理念和方法贯穿于安全、适用、耐久、环保、节能、可回收利用等各个方面。在设计方面,要把全寿命期成本的理念真正全面落实,要本着对历史、对子孙后代负责的精神考虑问题,设计总体方案和结构构造,同时对常规桥梁要注重为施工标准化创造条件;在施工方面,在进一步确保质量和耐久性的基础上,要提倡绿色施工,在节能环保上下功夫;在工厂制造方面,要进一步提高精确度,对混凝土与桥梁要慎用外加剂,避免对混凝土后期性能产生不良影响,对钢结构要选择合适的工装、焊接及矫形方法,尽可能地减少残余应力;在运营养护维修方面,要重视预防为主,及早发现问题并辅以必要的预案,以确保运营安全并节省维护费用。而在市场方面,随着大规模建设时期的过去,常规桥梁份额会有所减少,而跨越大江大河、跨越海峡和深沟峡谷的条件困难地域的大跨度桥梁或许越来越多。同时带来的是技术和大型装备实力雄厚、理念先进、创新能力强的设计施工企业和科研单位会越来越有用武之地,而靠拼劳力、技术实力不强、不注重创新的企业则竞争力下降。另一方面,随着国家对建设资金的收紧,融资能力也是一个非常重要的方面,BT、BOT、BOO、BOOT等项目将越来越多见。
     
    liuweihong:王老师,您在从事桥梁事业的年月里,让您感受最深或者说是影响最大的经历是否可以分享?
    王武勤:我非常愿意和大家分享我的桥梁工程经历。我大学毕业后被分配到陕西安康汉江斜腿刚构桥(簿壁箱形钢梁和钢斜腿)工地工作,该桥的主跨为176米,是当时世界的第一大跨斜腿钢构桥,这在当时是一座修建难度较大的桥梁。由于当时工地技术人员青黄不接,我进入工地后除了在主管工程师的指导下进行一些施工临时设施的设计外,直接担当了一些关键部位的现场技术值班,每天工作13-14个小时。不到一年下来,一是把书本所学的力学知识和现场的实体工程受力分析和计算有机地结合起来,可以独立地进行有关的施工设计;二是通过现场技术值班,爬高上低,把有关施工临时装备、机具基本摸清楚了;三是通过跟班施工,把钢结构的有关施工技术和工艺基本掌握,从而为自己的桥梁事业生涯奠定了一个良好的基础,现在想起来仍然回味无穷。所以对于刚毕业的桥梁技术人员,我建议要在施工现场摸爬滚打一段时间,此后不管做设计、搞施工或从事科研工作都将受益无穷。
     
    朱力:王总,是否可以谈谈城市大跨度桥梁(含人行桥)建设的现状及以后的趋势?
    王武勤:我国城市大跨度桥梁比较著名的有上海卢浦大桥、南浦大桥、徐浦大桥、扬浦大桥;重庆朝天门大桥、重庆石板坡大桥,北京市的立交桥等等,这些桥梁除了满足桥梁所应有的基本属性外,基本上都能因地制宜,与城市的文化和周边环境、氛围较好地协调统一,特别是一些大桥在夜间照明上进行了艺术设计,使不少的城市桥梁在夜间绚丽多彩,使人民群众赏心悦目,极大地美化了人们的生活空间,方便了交通。都是应当予以肯定的。城市桥梁在现代城市之中已成为重要的景观要素,对其进行规划和设计时,应在保证安全和功能的基础上本着对桥梁特性的理解,创造出符合城市特点的景观效果,甚至成为标志性的建筑。而对城市旧桥的修复利用则应慎重,在拆旧建新时要考虑是否会造成重要的文化和历史的缺失,否则应修旧如旧。而城市人行桥一般为中小跨度,除了满足安全、适用外,也要求在美观上下功夫,如纤柔轻巧、相对通透,与周边建筑和环境协调等。同时,要避免过多的结构重复,给人以视觉疲劳。城市桥梁施工则应充分考虑施工对环境、交通、居民生活等方面的影响,尽量采用装配式构件。采用现浇方案时,混凝土厂拌、运输,并在允许作业时段快速高效作业。当然、施工期间对交通的临时疏导也是重要的一环。
     
    谭见:请问大跨度桥梁在设计计算理论,施工管理水平,后期运营养护方面需要面对那些特殊的问题,我们都做好了哪些准备,还存在哪些关键性的问题?
    王武勤:设计方面,全寿命设计理论和方法应尽快推广、落实;不同钢桥构件疲劳破坏机理的实验研究和理论需要完善;预应力混凝土的收缩徐变理论及有关参数的深入研究;钢筋混凝土桥梁疲劳的实验研究;结构局部受力及应力扩散对结构受力分析的影响等。 施工管理方面,标准化施工、材料质量控制、现场过程管理和质量控制需进一步加强,质量终身责任制要通过制度和机制落实到人。后期运营养护方面着重要解决的问题是理顺养护管理体制,制定科学合理的养护定额,加强过程监管,确保养护的及时性和质量;再次就是研发生产快速无损检测设备,并保证足够的精确度;实现施工作业标准化、精细化、规范化,设备成套化,队伍专业化。此外,研究不同的组合结构有助于桥梁跨度的突破和发展。
     
    蒋文英:王老师,能说说新型建筑材料(张家界在建玻璃桥)在大跨度桥梁建设中的应用现状,面临的新问题吗?
    王武勤:对新型建筑材料如:碳纤维、芳纶纤维、高强钢、轻质混凝土、玻璃钢等材料在桥梁建设方面的应用,都有人研究。纤维增强复合材料(FRP)具有很高的比强度(拉伸强度/比重)约为钢材的20~50倍,其中碳纤维(carbon fiber)的比模量(拉伸模量/ 比重)约为钢材的5 ~10倍,似为目前最佳的工程材料,但碳纤维的延伸率很小(0.3 %~ 1 . 5%),根据工程性能要求,和其他纤维混合应用,可望取得更佳的综合性能。此外,此种材料会引起结构的重力刚度降低,要通过设计综合措施予以弥补。目前碳纤维已在桥梁维修加固方面得到成功应用,并在小跨度桥梁和钢拱结构上试用。未来在大跨度桥梁主要结构可能会有良好的应用前景,既高强又轻质,既经济又耐久。高强和高性能钢减小自重和降低造价,并通过减小结构高度增大净空,可降低寿命周期内低温脆断和疲劳破坏的可能性,将会对大跨度桥梁的发展起到促进作用.但除了高的屈服强度外,作为桥梁用钢可焊性要好,主要是通过控制钢材的化学成分和适当的热处理方法实现。同时配套适宜的焊接工艺来保证成桥的结构性能。高性能钢材除了适合工程要求的强度和可焊性外,也应具有良好的延展性和脆裂韧性。为了提高桥梁在大气环境下的耐久性,在钢材中加入一定量的铜、铬、镍,使之稳定钢材表面的氧化层,避免钢材内部腐蚀;对海洋环境下的钢构件,则同时采用专用重防腐涂料。轻质混凝土在大跨度混凝土桥的应用能显著减轻自重,但要很好地解决轻质和强度的矛盾,还需做大量的实验研究工作。总之,桥梁建造材料的发展是无止境的,甚至有人设想,除了用物理方法造桥外,也可实验研究用生物化学的方法建造桥梁,有待后人探索。
     
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