中国焊接钢桥的发展

我国桥梁工程建设用钢发展状况桥梁工程建设20世纪90年头以后，随着大规模公路建设的绽开，我国主动吸纳世界结构力学、材料学、建筑学的最新成果，桥梁建设得到了极大的发展，在长江、黄河等大江大河和沿海海疆建成了一大批有代表性的世界级桥梁。

这是我国桥梁建设的“提高和创新”时期。

1991年，主跨423m的双塔双索面迭合梁斜拉桥——上海南浦大桥建成，这是我国第一座自行设计、自行建立的主跨径在400m以上的大桥。

随后，最大跨度的上海杨浦大桥、我国第一座现代悬索桥汕头海湾大桥、跨度420m的钢筋混凝土箱形拱桥重庆万县长江大桥、我国第一座千米以上的悬索桥江阴长江大桥相继建成。

进入21世纪，随着我国经济的持续高速发展，在自主创新的基础上，我国的桥梁建设也进入了“超越”阶段。

在这期间，我国最大跨度的预应力混凝土斜拉桥湖北荆沙长江大桥，最大跨度的预应力混凝土梁拱组合体系的福建闽江大桥，当时塔高最大、拉索最长、桥面宽度最大的斜拉桥南京长江二桥，创世界记录跨度的上海卢浦钢拱桥，我国最大跨度悬索桥润扬长江大桥，我国第一座在广袤海疆建立的上海浦东大桥，我国首座双层特大公路和轻轨两用钢箱提篮拱桥菜园坝大桥，目前世界上最大跨度的钢箱梁悬索桥西堠门大桥，国内目前最大规模的跨界公路工程项目深圳湾公路大桥，以及获得当今世界桥梁界最高荣誉“乔治.理查德森奖”的苏通长江大桥，长度目前在世界上在建和已建的跨海大桥中位居第一的杭州湾跨海大桥相继建成。

每一座具有跨时代意义桥梁的建成都凝合了我国桥梁科技工作者不懈的奋斗和自主创新的追求。

目前，中国在建和即将开工建设的客运专线规模达到9700km，其中桥梁比重接近50%。

广珠城际铁路桥梁比重最高，达到90%以上。

京津城际铁路桥梁比重达到88%。

全长1318km的京沪高速铁路桥梁总长达1060km，桥梁比重为80%。

其中昆山特大桥164.8km，创我国客运专线中桥梁长度之最。

武汉天兴洲长江大桥是世界最大跨度、时速250km的公路铁路两用斜拉桥；南京大胜关大桥是目前世界最大跨度、设计时速350km的高速铁路桥梁。

中国钢桥的发展及制造现状1.栓焊钢桥的发展历程2.近年来建设的大跨度钢桥3.钢材及钢桥产量4.钢桥制造技术现状5.钢桥制造的今后课题xx1.栓焊钢桥的发展历程近10年中，中国建设了许多大规模钢桥，包括正在施工的主跨1088m的苏通长江大桥，全长36km的杭州湾大桥，和已建成的全长31km的东海大桥等，取得了长足的进步。

现在的成绩是经过了40多年持续不断的研究和实践，在材料、结构设计、制造工艺和施工等技术方面有了较深厚的积累。

表1为中国栓焊钢桥和全焊钢桥的简要发展历程，表中列举了钢材、高强度螺栓（HTB）和焊接等在钢桥上的应用情况。

由于1950～1990年钢材短缺，国家采用了限制钢材使用等措施，即基本上限于大跨度铁路桥梁才建设钢桥，所以，焊接和栓接技术的研发首先始于铁路钢桥，1980年以后，随着经济和钢材产量的持续增长，高速公路和城市交通工程快速发展，对大跨度桥梁建设的需求，促进了公路钢桥的建设和发展。

1985年以后开始建设大跨度钢拱桥，1995年以后开始建设扁平钢箱梁的大跨度斜拉桥和悬索桥。

2. 近年来建设的大跨度钢桥表2～表5分别列出了近10余年中建设的大跨度公路钢拱桥、钢斜拉桥、钢悬索桥，以及铁路钢桥代表性桥梁。

3. 钢材及钢桥产量（1）中国钢材产量的增长1985年以前，中国年钢材产量不足5×107t，1996年为0.9×108t，2004年达到2.97×108t，2005年为3.97×108t，20年中增加了约8倍。

中厚板（t≥5mm）钢材，1996年为1.2×107t，2005年为5.3×107t，图1为中国钢材和中厚板钢材的年产量增长图。

图1 中国钢材和中厚板钢材的年产量增长(2) 钢桥用钢的品种、性能表6为中国桥梁钢的品种及其化学成份和力学性能（GB/T714—2000）表7为适用于各种钢材的埋弧焊丝的品种。

表8为高强度螺栓品种及钢材（GB/T1228~1231—1991）此外，还开发了满足钢桥多项设计要求的各种性能的钢材和品种，如：●钢材的屈服强度等级：235 MPa级，345 MPa级，355 MPa级，370 MPa级，420 MPa级，460 MPa级等。

我国桥梁用钢的发展历程我国钢桥是在中华人民共和国建国后，在国外对我们实施经济、技术封锁的情况下，自力更生成长起来的。

中国早在1889年就开始了铁路钢桥的建设，到现在已经有100多年的历史了，但在1949年前所建的铁路钢桥，标准杂乱，跨度都很小，建桥的钢材是进口的，结构是铆接的，采用的建造技术落后，工艺简陋，质量低劣；稍大一点的桥梁如郑州黄河老桥和济南泺口黄河桥等都是由外国商人承建，自行设计建造的很少。

自行设计建造有代表性的大桥只有1937年建成的浙赣铁路钱塘江公铁路大桥（主跨65.84m，全长1453m），是我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥。

但是钱塘江桥正桥主桁钢材是由英国Dorman Long公司1935年出品，主要化学成份为C0.3%，Mn0.7~1.0%，Si<0.2%，Cr0.7~1.1%，Cu0.25~0.5%。

钢材抗拉屈服极限362.2MPa。

1957年，借助前苏联专家的技术和材料，中国建造完成了武汉长江公铁两用大桥。

桥梁全长1155.5m，主跨128m，首次在长江上实现了“一桥飞架南北，天堑变通途”。

这是在长江上建造的第一座大桥，是我国桥梁史上第一个里程碑。

该桥所用钢材为苏联生产的A3钢（即Q235）。

20世纪60年代，为了连通京沪铁路，决定修建南京长江大桥以取代南京轮渡。

为解决无低合金结构钢料的困难，鞍山钢铁公司于1962年研制成功16锰低合金高强度桥梁钢（16Mnq），屈服点σs＝340MPa，南京桥除少部分仍用原苏联已进口的低合金钢外，其余全部用国产钢材代替了原定进口的钢材，当时这些钢的研制成功，十分鼓舞人心，被称之为“争气钢”。

20世纪70年代初，九江长江公铁路桥决定采用国产高强度钢建造一座高强、轻型、整体的栓焊接构方案。

但采用这一方案面临的困难很多，当时没有制造大跨度焊接钢梁的材料。

原来造桥采用的16锰桥钢，在材质和规格上已不符合制造大跨度焊接钢桥的需要。

我国大跨度铁路钢桥的技术发展中铁大桥勘测设计院高宗余总程师教授级高总工程师教授级高工博士2009.9武汉目录一、前言二、正在建设中的大跨度钢桥简介三、大跨度钢桥新技术中铁大桥勘测设计院一、前言中铁大桥勘测设计院随着我国“中长期铁路网规划”和“十一五”规划的陆续实施，目前有一大批高速客运专线铁路正在建设中。

我国幅员辽阔，大江大河众多，随着经济的不断发展，水上航运也越来越繁忙，因此，桥梁跨度也越来越大。

上世纪90年代以来，我国一直在进行高速客运专线铁路大跨度钢桥的研究设计工作。

中铁大桥勘测设计院桥梁是铁路客运专线重要工程结构，对于客运专线列车运行的平稳性、旅客乘坐舒适性和安全性具有重要影响。

目前，客运专线大跨度桥梁，除必须满足传统的强度要求外，首要考虑的是需要更好的刚度和更高的耐久性。

中铁大桥勘测设计院我国大跨度铁路钢桥的技术发展二、正在建设中的大跨度钢桥简介中铁大桥勘测设计院我国大跨度铁路钢桥的技术发展二、大跨度钢桥简介主要介绍跨越长江、黄河的几座铁路客运专线大桥，包括武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥、郑州黄河公铁两用大桥、京沪高速铁路济南黄河大桥、安庆铁路长江大桥等。

经过技术及经济性比选，上述几座大桥均采用了能够提供良好刚度条件的钢桁梁结构。

钢桁梁结构是铁路大跨度桥梁最常采用的结构形式，为了满足大跨、重载、高速行车的要求，必须进行技术创新，在几座大桥的设计、施工中采用了大量的新材料、新结构、新工艺和新设备。

中铁大桥勘测设计院1、武汉天兴洲公铁两用长江大桥武汉天兴洲长江大桥是公铁两用桥，它是武汉铁路枢纽内的第二过江通道，同时也是武汉市城市中环线的过江通道。

大桥位于武汉长江公路桥下游9.5公里的天兴洲江段。

中铁大桥勘测设计院大桥通行4线铁路，6车道城市公路。

4线铁路中，2线为京广客运专线，桥上设计车速为200km/h以上；另2线为I级铁路。

中铁大桥勘测设计院主桥采用主跨504m的双塔斜1092拉桥，全长1092m。

编者按:中国钢结构协会桥梁钢结构分会于2006年10月19日至22日在江苏省南京市解放军理工大学工程兵学院隆重召开第五次学术年会。

大会吸引了国内从事桥梁钢结构的设计、施工、钢材制造企业、大专院校、科研单位等80多名代表出席会议。

大会共交流学术论文45篇,内容包括重大工程关键技术、钢-混结合接头分析、大型拱桥架设技术、斜拉桥索梁锚固模型试验、桥梁钢焊接试验工艺、公铁两用桥正交异性板计算分析与疲劳性能检验、自锚式悬索桥钢加劲梁的设计、疲劳、施工监测、极限承载力试验、装配式公路钢桥整体稳定性试验、快速切割技术等。

展现了我国近年来钢桥事业重大工程的设计计算、试验研究与评估、施工与制造技术的蓬勃发展。

本刊从中选取部分论文集中刊出,以飨读者。

综　述我国钢桥事业新进展侯文葳(铁道科学研究院　北京　100081)摘　要　概述我国钢桥建设的新成就和发展趋势。

关键词　钢桥　拱桥　斜拉桥　悬索桥　梁式桥　综述THE A C HIEVEMENT AN D TREN D OF STEEL BRIDGES IN C HINAHou Wenwei(China Acade my of Railway Science Beijing 100081)ABSTRA CT The achieve ment and tr end of steel bridges is introduced in China.KEY WO R DS steel bridge arch bridge cable 2stayed bridge suspensio n bridge beam bridge summarization作　者:侯文葳　女　1948年11月出生　工学硕士　研究员@收稿日期61　近年我国钢桥建设新成就从上届中国钢结构协会桥梁分会年会在福建厦门召开以来,我国钢桥事业又有了许多新的进展。

2003年主跨550m 的上海卢浦大桥建成通车(图1);2004年建成的渝怀铁路长寿桥为4跨连续钢桁梁桥(图2),中间两跨192m ,成为我国目前最大跨度的铁路钢梁式桥;2005年主跨648m 的南京长江三桥(图3)建成通车,这是我国第一座钢塔斜拉桥。

中国焊接钢桥四十年清华大学陈伯蠡⒈中国钢桥发展概况常见的钢桥型式有：梁桥（I型板梁、桁梁、箱梁），拱桥（系杆拱、下承拱、上承拱、中承拱），以及悬索桥和斜拉桥等。

大跨径公路钢桥主要是悬索桥（图1 a）和斜拉桥（图1b）；铁路钢桥多为梁桥和拱桥。

图1c为低塔斜拉公铁两用梁桥。

按造桥方法，钢桥可分为：a bC d图1 焊接钢桥的几种桥型a---西陵长江大桥(公路桥)；b--- 南京长江二桥（公路桥）；c---芜湖长江大桥（公铁两用桥）；d---贵州北盘江大桥（铁路桥）铆接桥(工厂制造和工地拼接均为铆接)、栓焊桥(工厂制造为焊接，工地拼接为高强度螺栓连接)和全焊桥(工厂制造和工地拼接均为焊接)。

栓焊桥和全焊桥统称为焊接桥。

我国仅在长江上已有各种型式的桥梁29余座，其中接近半数为钢桥。

“万里长江成了中国当代桥梁的展台。

”（北京日报，2002.07.17）。

关于焊接钢桥，可以公路桥为对象作比较，按大跨径悬索桥的跨径L≥600m，大跨径斜拉桥L≥400m，进行不完全统计，90年代以来中国已建成大跨径悬索桥7座，大跨径斜拉桥10座；同时期国外建成的大跨径悬索桥有10座（其中日本6座），大跨径斜拉桥有15座（其中日本6座）。

按跨径大小排序〔1〕〔2〕，在世界上建成的全部悬索桥中排名前十位的焊接钢桥中，中国有2座：江阴长江大桥（L=1385m）排名第四，香港青马大桥（L=1377m）排名第五；日本明石海峡大桥L=1990m，居首位；丹麦的Great Belt大桥L=1624m，排名第二。

而在全部斜拉桥排名前十位的焊接钢桥中，日本的多多罗大桥L=890m，居首位；中国有6座桥，排名第三、四、五、六、七和第九（南京长江二桥L=628m，排第三位；武汉长江三桥L=618m，排第四位）。

其中“不少已跻身‘世界级’桥梁，展示出中国当代建桥技术达到了世界先进水平”。

（北京日报2002.07.17）。

1996年布达佩斯国际焊接钢桥会议中，日本东京大学伊藤教授在题为“东亚焊接桥的技术进展”〔2〕(p.67)中讲了日本的情况，并着重评述了中国钢桥的发展，“中国当前正在蓬勃开展经济工作，条件允许，也需要在广阔的中国大地上大规模建设永久性基础设施。

钢桥的发展史一、桥梁历史概述桥梁，作为一种越来越重要的交通设施，从原始时期开始逐步发展，从自然倒下来的树木，自然形成的石梁或石拱，到后来的人造木桥、石桥一直到近代的钢筋混凝土桥很钢构桥，技术不断发展进步，跨度越来越大，材料也日趋先进。

特别是钢桥，虽然仅有两百多年的发展历史，但由于自身的特性，在现代桥梁建设中得到了众多设计师的青睐，因而有许多著名的钢桥出现。

二、国外钢桥的发展1779年英国建筑师与炼铁专家达比建成世界第一座铁铸拱桥。

1840年惠普尔用铸铁和锻铁建成全铁桁梁。

自1850年之后，工程界逐步掌握了静定钢桁架梁的内力分析方法。

1867年，H.格贝尔哈斯富特建成了一座静定悬臂桁架桥。

1890年英国便建成了跨度521.2米的福斯湾铁路桥，它是公认的铁路桥梁史上的里程碑之一，这是一座弦杆用管形杆件的双臂梁铁路桥，据说这座桥的结构系统是从中国的木伸臂梁演变而来的。

19世纪60年代，炼钢技术的逐步发展，美国于1874年建成世界上第一座公路铁路两用的路易斯钢拱桥。

1883年交付使用的纽约布鲁克林大桥，连接着布鲁克林区和曼哈顿岛，是当时世界上最初的悬索桥，也是世界上首次以钢材建造的大桥，落成时被认为是继世界古代七大奇迹之后的第八大奇迹，被誉为工业革命时代全世界7个划时代的建筑工程奇迹之一，至今仍被使用，它的抗风性能好，为悬索桥向更大跨度的发展开创了先例。

旧金山金门大桥，1993年1月始建，1937年5月首次建成通车。

金门大桥横跨南北，将旧金山市与Marin县连结起来。

花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一。

它不是世界上最长的悬索桥，但它却是最著名的。

金门大桥的巨大桥塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000根钢丝绞成。

1998年4月5日，世界上目前最长的吊桥——日本明石海峡大桥正式通车。

大桥坐落在日本神户市与淡路岛之间，全长3911米，主桥墩跨度1991米，直径1.12米，由290根细钢缆组成，重约5万吨。