淺談城市橋梁的發(fā)展

李寧

大連市市政設(shè)計(jì)研究院 遼寧大連 116021

城市橋梁是指城市范圍內(nèi)，修建在城市河道上的橋梁和道路與道路立交、道路跨越 鐵路的立交橋及人行天橋。城市橋梁應(yīng)符合城鄉(xiāng)總體規(guī)劃確定的道路等級(jí)、交通通行發(fā)展需要，按照有利于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、防洪搶險(xiǎn)、抗震救災(zāi)、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。

1 城市橋梁建設(shè)特點(diǎn)

城市橋梁包括城市立交橋梁、城市跨河橋等。其建設(shè)特點(diǎn)如下：

（1）城市立交。受城市空間布局、用地、接線(xiàn)高程限制，結(jié)構(gòu)建筑高度要求低，橋梁多以梁式橋?yàn)橹?。城市橋梁建設(shè)制約因素多，除應(yīng)滿(mǎn)足整體交通功能，道路規(guī)劃條件外，還受既有構(gòu)筑物、地下管線(xiàn)等因素限制。此外，為滿(mǎn)足車(chē)流、人流交通量需求，寬橋成為必須，其空間受力作用明顯，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。受地下管線(xiàn)制約，橋梁跨徑、下部結(jié)構(gòu)布置、空間受限；淺基礎(chǔ)、樁基承臺(tái)結(jié)構(gòu)高度、樁基位置受到制約。

（2）城市跨河橋。受河道斷面、防洪水位控制標(biāo)高、周邊路網(wǎng)、規(guī)劃紅線(xiàn)控制，橋面標(biāo)高、跨徑組合等結(jié)構(gòu)體系選擇、受到很大限制和制約。跨越河道橋梁結(jié)構(gòu)多以梁式橋、組合體系橋梁為主。對(duì)于跨越江河的城市橋梁與公路橋梁在結(jié)構(gòu)分析方法、結(jié)構(gòu)構(gòu)造處理等并無(wú)差異。城市橋梁以與城市的融合、以精巧、細(xì)致，更加注重景觀效果、照明的烘托。

2 城市橋梁的設(shè)計(jì)與施工

城市的發(fā)展決定了城市橋梁的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、施工效率高的橋梁倍受歡迎。橋形以追求建設(shè)速度，以功能、省錢(qián)為主。此外，為滿(mǎn)足不同要求，城市復(fù)雜立交異形橋梁結(jié)構(gòu)、分叉異形梁橋、鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁大量出現(xiàn)。城市橋梁設(shè)計(jì)伴隨計(jì)算機(jī)的大量普及、性能的提高，空間結(jié)構(gòu)分析方法、空間梁、板、實(shí)體不同單元形式的有限元分析方法和影響面自動(dòng)加載實(shí)用程序的開(kāi)發(fā)，橋梁結(jié)構(gòu)分析手段逐漸豐富。城市橋梁常用施工工法包括滿(mǎn)堂支架現(xiàn)場(chǎng)澆筑、纜索吊裝、預(yù)制吊裝、頂推法施工、懸臂法施工等。

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市建設(shè)水平的提高，城市交通的爆發(fā)性增長(zhǎng)，城市橋梁設(shè)計(jì)建造理念發(fā)生了改變。橋梁不再僅僅是交通功能，它越來(lái)越成為城市景觀、城市標(biāo)志性建筑的重要體現(xiàn)。城市景觀橋梁建成通車(chē)，不僅完善了城市交通網(wǎng)絡(luò)，改善了交通通行條件，也為城市創(chuàng)造了亮麗的風(fēng)景 線(xiàn)。

3 城市橋梁需要思考的問(wèn)題

（1）是否應(yīng)該通過(guò)建設(shè)城市立交改變交通狀況？近些年來(lái)，是要快速交通還是要寧?kù)o、舒適的環(huán)境引起了反思。是以路網(wǎng)來(lái)解決交通問(wèn)題，是將交通屏蔽在核心區(qū)以外，還是在已經(jīng)擁擠不堪的城市核心區(qū)，以高架橋、立交橋的形式滿(mǎn)足快速出行的目的。城市交通問(wèn)題能否只有通過(guò)高架橋來(lái)解決？城市中心區(qū)依賴(lài)高架橋、立交橋來(lái)解決城市交通，長(zhǎng)遠(yuǎn)看是行不通的。

（2）應(yīng)追求城市橋梁建設(shè)速度和控制質(zhì)量相協(xié)調(diào)。新世紀(jì)以來(lái)，城市的高速發(fā)展，追求建設(shè)速度成為時(shí)尚，科學(xué)的設(shè)計(jì)、施工周期得不到保證。速成的工程在質(zhì)量上的弊端逐漸顯露。

（3）應(yīng)重視混凝土的耐久性。過(guò)去我們?cè)俅罅坎捎没炷敛牧系耐瑫r(shí)對(duì)其耐久性的認(rèn)識(shí)是不足的。因此，不斷提高混凝土的耐久性，將僅以強(qiáng)度設(shè)計(jì)為準(zhǔn)的原則，僅規(guī)定不同環(huán)境類(lèi)別對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋保護(hù)層、裂縫寬度的要求，改為同時(shí)考慮耐久性的設(shè)計(jì)原則是當(dāng)務(wù)之急[1]。

（4）施工質(zhì)量及施工控制薄弱。主要表現(xiàn)為混凝土早期開(kāi)裂、預(yù)應(yīng)力孔道灌漿不飽滿(mǎn)造成預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕引起的預(yù)應(yīng)力損失，錨頭銹蝕嚴(yán)重、現(xiàn)澆段接頭的混凝土收縮開(kāi)裂，支架沉降等。

（5）應(yīng)重視城市橋梁的管理和養(yǎng)護(hù)。城市橋梁的管理、養(yǎng)護(hù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于橋梁建設(shè)的發(fā)展需要。重建設(shè)、輕養(yǎng)護(hù)是目前的現(xiàn)狀。現(xiàn)實(shí)是昨天建設(shè)，明天養(yǎng)護(hù)，其之間的時(shí)間差造成了今天大量的橋梁加固和維修?，F(xiàn)代橋梁建設(shè)與養(yǎng)護(hù)必須同步。

4 城市橋梁的發(fā)展趨勢(shì)

（1）應(yīng)不斷完善的橋梁結(jié)構(gòu)分析理論和分析方法。新《公橋混規(guī)》提出了基于應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)抗剪配筋設(shè)計(jì)，通過(guò)結(jié)構(gòu)精細(xì)化模型的計(jì)算，解決混凝土的開(kāi)裂問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)彈性和彈塑動(dòng)力反應(yīng)時(shí)程分析方法、抗震延性設(shè)計(jì)理念下，基于性能的抗震方法和減震、隔震分析方法也趨于完善。

（2）應(yīng)將城市橋梁建設(shè)成與當(dāng)?shù)匚幕瘍?nèi)涵結(jié)合的重要標(biāo)制性城市景觀建筑。城市橋梁景觀不僅符合技術(shù)美學(xué)特征，還要展示時(shí)代特征，體現(xiàn)地域文化，融入文化特性。城市核心區(qū)高架橋的景觀，其功能是以交通功能為主。此外，現(xiàn)階段越來(lái)越多的橋梁結(jié)構(gòu)和構(gòu)件被賦予靈魂，飄逸輕靈。橋梁的形體、規(guī)模、設(shè)計(jì)手法將不再受到任何限制。技術(shù)手段的提高，空間橋梁設(shè)計(jì)分析軟件為這一美妙結(jié)合提供了技術(shù)支持，工程施工技術(shù)的發(fā)展保證了其實(shí)現(xiàn)的可能。

（3）應(yīng)加快、加大對(duì)新材料研發(fā)的投入。混凝土在未來(lái)橋梁建設(shè)中仍將是橋梁最主要的建筑材料。超高強(qiáng)混凝土在改善混凝土性能方面，特別在使其耐久性能夠達(dá)到良好的指標(biāo)方面相對(duì)于傳統(tǒng)混凝土有大幅提高。這主要是改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，摻入高效減水劑及活性礦物摻合料，使孔隙率大幅度降低來(lái)提高其耐久性。高強(qiáng)度鋼材、耐候鋼與鋁材也逐漸被在城市橋梁的建設(shè)中被應(yīng)用。經(jīng)過(guò)微合金化和晶粒細(xì)化處理的超高強(qiáng)度鋼材具有優(yōu)異的焊接性能。

（4）城市橋梁的建設(shè)中，應(yīng)具有保護(hù)環(huán)境的理念，做到可持續(xù)發(fā)展。城市快速路、高架橋肩負(fù)著城市交通的任務(wù)，是城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主通道，但車(chē)輛噪音、振動(dòng)給城市居民的生活帶來(lái)極大影響。所以，在規(guī)劃初期就應(yīng)做好相應(yīng)防護(hù)措施，或其它解決措施。城市繁忙交通線(xiàn)上，特別是城市立交橋橋梁的改建、加寬橋梁，遇到最大的問(wèn)題不是橋 梁結(jié)構(gòu)本身，而是不能中斷交通、周邊沒(méi)有繞 行路線(xiàn)等。快速施工將成為制約工程設(shè)計(jì)、實(shí)施最為關(guān)鍵的問(wèn)題。

總之，目前的城市橋梁建設(shè)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的城市交通、景觀、文化內(nèi)涵等的需求，將創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念融入安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、耐久、環(huán)保的六項(xiàng)原則，是當(dāng)今城市橋梁建設(shè)和設(shè)計(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)。