洪慧鵬（吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學院，吉林 吉林 132000）

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鐵路橋梁工程技術(shù)發(fā)展動態(tài)分析

洪慧鵬
（吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學院，吉林 吉林 132000）

摘 要：鐵路橋梁工程技術(shù)一直是國內(nèi)外研究的熱點，隨著社會的不斷進步，經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，我國鐵路橋梁在工程建設(shè)上也頗有成果，無論是材料、設(shè)備上的更新，還是工程技術(shù)上的突破，都足以證明我國在鐵路橋梁建設(shè)的實力，當然對于國外的先進的橋梁工程技術(shù)我們也要虛心學習，共同進步。本文將對國內(nèi)外鐵路橋梁工程技術(shù)發(fā)展進行系統(tǒng)性的闡述。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；材料；工程技術(shù)；發(fā)展趨勢

1　鐵路橋梁材料的發(fā)展

材料在鐵路橋梁的建設(shè)上起到了至關(guān)重要的作用，材料的發(fā)展意味著鐵路橋梁的發(fā)展，新材料的應(yīng)用為鐵路橋梁的發(fā)展指明了方向，一旦新材料的發(fā)展存在滯后，那新型橋梁的建設(shè)就如同涸澤之魚，失去維系的依據(jù)。就目前來看，仍有部分具備巧妙構(gòu)思的橋梁設(shè)計因沒有與之匹配的材料而無法投入實際生產(chǎn)的案例，足以看出新型材料在鐵路橋梁建設(shè)中的重要地位。鐵路橋梁構(gòu)建過程中有兩樣重要材料，為鋼材和混凝土。這兩種材料具有質(zhì)量輕、性能高、功能全的發(fā)展前景。筆者將對鐵路橋梁應(yīng)用材料發(fā)展進行闡述。

1.1鋼材材料發(fā)展

現(xiàn)在跨度較大的橋型多為鋼橋類型，鋼橋如此盛行因為它自身優(yōu)勢就受到很多工程師的青睞，包括它的防腐性、可焊性、高強度高韌性和抗疲勞力等性能。如何在原性能的前提下提高鋼橋的強度一直是世界各國橋梁設(shè)計建造者關(guān)注的話題，不僅提高鋼橋的強度，還要提高鋼橋的韌性、抗疲勞里等其他性能，這凸顯出人類對材料的極致的追求。德國在三十年代就開始生產(chǎn)ST52-3鋼（德標低合金鋼），ST52-3鋼中以錳鋼為主材料，再配以硅材料，強度能達到620MPA，隨后英國在60年代生產(chǎn)出550～640MPA的低碳合金鋼應(yīng)用于鐵路橋梁建設(shè)中，之后美國、蘇聯(lián)、日本等國在鐵路橋梁建設(shè)中也使用了強度較高鋼材料。我國在焊接與應(yīng)用材料上與美國日本就有一定差距，所以我國應(yīng)聯(lián)合冶金部門根據(jù)鐵路橋梁的需求研制出實用性鋼材，達到能與國際接軌的程度。

1.2高強度鋼筋、鋼絲與鋼絞線

高強度的鋼筋因為具有降低修建費用、提高拼接功能、增強橋垮能力等優(yōu)勢被許多國家推崇，尤其是精軋螺紋形狀的鋼筋，因為這種鋼筋上有不對稱的螺紋，可根據(jù)需求任意切割，再用套筒的螺母連接，這種可自由搭配長短可控的鋼筋已被很多國家應(yīng)用。

英國最早研究的低松弛的鋼絲和鋼絞線被很多國家認可并應(yīng)用，究其原因首先他在通過穩(wěn)定處理后松弛率較普通的鋼絲和鋼絞線低2/5～1/5，達到節(jié)約成本的目的；其次處理后鋼絲和鋼絞線具備更好的屈服強度和韌性；最后他的耐熱性也會相應(yīng)提高。這些特征在鐵路橋梁的運用中是至關(guān)重要的，所以也廣泛應(yīng)用各個國家。

1.3混凝土

應(yīng)用在鐵路橋梁的混凝土一般分為兩類，一類是高強度混凝土，另一類是輕質(zhì)混凝土。高強混凝土我國規(guī)定要高于C60級別強度，但在美國高于41MP的就可定義為高強度混凝土，它實用又牢靠以及抗擊性大抗壓強度高等特點使其在長期應(yīng)用在鐵路橋梁建設(shè)上。

輕質(zhì)混凝土的材料為輕質(zhì)的骨料，這種材料沒有被廣泛使用主要因為他在使用中存在一定缺陷，比如在小跨徑的鐵路橋梁中運用可以減輕自重達到抗震效果，但在大跨徑的鐵路橋梁就不能達到效果，所以它的運用有局限性。

1.4其他復合材料

碳纖維強化復合材料具備質(zhì)量輕和強度大的特質(zhì)，而且熱膨脹系數(shù)低、耐腐蝕抗疲勞等。這些優(yōu)點都讓其備受關(guān)注，盡管許多國家研究的火熱，但鑒于其投入成本高，沒有被廣泛應(yīng)用。

2　橋梁基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展

（1）橋式時代發(fā)展。我國鐵路橋梁發(fā)展分為以下幾個時期：第一段時期：十九世紀中期到末期，鐵路橋梁的修建階段，材料多以熟鋼為主，而且很少涉及深水基礎(chǔ)；第二段時期：二十世紀初期到末期，鋼橋的發(fā)展突飛猛進，鋼筋混凝土材料的橋也慢慢崛起，這個時期橋型多以拱橋為主，此時已開始用沉箱和沉井做深水基礎(chǔ)；第三段時期：二十世紀中期到今天，我國一直發(fā)展預應(yīng)力鋼筋混凝土橋，并同時開始涉獵新的橋型。

（2）橋梁種類。橋梁種類分為懸索橋、斜拉橋、拱橋等。懸索橋有一個突出的特點就是其的跨力大，它的跨徑范圍為1000～4000m左右，雖然這種類型的橋在我國應(yīng)用不是很多，但未來也是會有很多發(fā)展前景的。斜拉橋雖然沒有懸索橋跨徑那么大，但是它造價低和鋼度大的特點為其贏得很多國家的青睞，相比懸索橋的高造價斜拉橋顯得更加實用并適用。拱橋也具備跨度大的特點，它的歷史相比前兩個更加悠久，我國有許多著名的石拱橋，例如小學課本中的趙州橋，不禁感嘆古人的聰明才智，拱橋在五十年代左右是最興盛的時期，但由于其他更適合時代發(fā)展的橋型的出現(xiàn)，它逐漸淡出人們視線，就拱橋修建技術(shù)而言美國、德國及日本仍是技術(shù)水平較為先進的國家。

3　施工技術(shù)發(fā)展

（1）橋垮結(jié)構(gòu)的架設(shè)。鐵路橋梁上部結(jié)構(gòu)的架設(shè)修建方法在國內(nèi)外已經(jīng)具備成熟技術(shù)水平，種類繁多。盡管架設(shè)方法上不同但是在施工技術(shù)上都很類似。比如安裝預制前方法會應(yīng)用在跨度大的鋼橋上，預制拼接架設(shè)就地支架和平衡懸臂的方法會應(yīng)用在混凝土橋上，我國在混凝土鐵路橋梁建設(shè)中應(yīng)用后者居多。（2）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工。由上述內(nèi)容我們可知，我國進入九十年代，已經(jīng)具備先進的技術(shù)水平，尤其在鐵路橋梁建設(shè)中的深水基礎(chǔ)已與日本漸漸縮小差距，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中能利用全自動技術(shù)進行裝渣、排渣，而且配備精準的檢測系統(tǒng)來完善整個流程，充分利用先進的技術(shù)可以使鐵路橋梁建設(shè)中深水基礎(chǔ)的施工達到自動機械化水平。

4　結(jié)語

雖然我國的鐵路橋梁工程技術(shù)發(fā)展水平已經(jīng)達到世界相關(guān)水平的中上層，但仍有某些方面落后于其他國家，我們要善于學習，無論是應(yīng)用材料上還是施工技術(shù)上，畢竟在鐵路橋梁工程上，材料是基礎(chǔ)，技術(shù)是脊梁，通過研發(fā)更加完善的材料和高水平的施工技術(shù)才會使鐵路橋梁工程蓬勃發(fā)展，才能讓我國鐵路橋梁更加安全，建設(shè)效率更高。相信通過我們各方面的不懈努力，進入世界先進水平隊伍并引領(lǐng)鐵路橋梁的建設(shè)并不是夢。

參考文獻：

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.104