世界歷史上橋梁的發(fā)展歷史

【專家解說】：橋梁是線路的重要組成部分。在歷史上，每當(dāng)運(yùn)輸工具發(fā)生重大變化，對橋梁在載重、跨度等方面提出新的要求，便推動了橋梁工程技術(shù)的發(fā)展。在19世紀(jì)20年代鐵路出現(xiàn)以前，造橋所用的材料是以石材和木材為主，鑄鐵和鍛鐵只是偶爾使用。在漫長歲月里，造橋的實(shí)踐積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造了多種多樣的形式。但現(xiàn)今使用的各種主要橋式幾乎都能在古代找到起源。在最基本的三種橋式中，梁式橋起源于模仿倒伏于溪溝上的樹木而建成的獨(dú)木橋，由此演變?yōu)槟玖簶?、石梁橋、直?9世紀(jì)的桁架梁橋;懸索橋起源于模仿天然生長的跨越深溝而可資攀援的藤條而建成的竹索橋，演變?yōu)殍F索橋、柔式懸索橋，直至有加勁梁的懸索橋;拱橋起源于模仿石灰?guī)r溶洞所形成的“天生橋”而建成的石拱橋，演變?yōu)槟竟皹蚝丸T鐵拱橋。 在有了鐵路以后，木橋、石橋、鐵橋和原來的橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)就難于適應(yīng)需要。但到19世紀(jì)末葉，由于結(jié)構(gòu)力學(xué)基本知識的傳播、鋼材的大量供應(yīng)、氣壓沉箱應(yīng)用技術(shù)的成熟，使鐵路橋梁工程獲得迅速發(fā)展。20世紀(jì)初，北美洲曾在鐵路鋼橋跨度方面連創(chuàng)世界紀(jì)錄。到第二次世界大戰(zhàn)前，公路鋼橋和鋼筋混凝土橋的跨度記錄又都超過了鐵路橋。 第二次世界大戰(zhàn)后,大量被破壞的橋梁急待修復(fù),新橋急需修建，而造橋鋼材短缺，于是，利用30年代以來所積累的關(guān)于高強(qiáng)材料和高效工藝(焊接、預(yù)應(yīng)力張拉及錨固、高強(qiáng)度螺栓施工工藝等)的經(jīng)驗(yàn)，推廣了幾種新型橋--用正交異性鋼橋面板的箱形截面鋼實(shí)腹梁橋，預(yù)應(yīng)力混凝土橋和斜張橋。 60年代以來，汽車運(yùn)輸猛增，材料供應(yīng)緩和，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，橋梁工程又在提高質(zhì)量、降低造價、降低橋梁養(yǎng)護(hù)費(fèi)等方面獲得了很大改進(jìn)。 國外橋梁工程的發(fā)展 19世紀(jì)20年代以前(有鐵路 之前) ①木橋。在公元前2000多年前，巴比倫曾在幼發(fā)拉底河上建石墩木梁橋,其木梁可以在夜間撤除,以防敵人偷襲。在羅馬,G.J.愷撒曾因行軍需要,于公元前55年在萊茵河上修建一座長達(dá) 300多米的木排架橋。在瑞士盧塞恩至今保存著兩座中世紀(jì)式樣的木橋:一是1333年始建的教堂橋,一是1408年始建的托滕坦茨(Totentanz)橋，這兩座橋都有橋屋，頂棚有繪畫。在1756~1766年，瑞士建成跨度為52~73米的三座大木橋，兩座是亦拱亦桁，另一座用木拱承重，位于韋廷根，跨度61米。 在亞洲，木拱橋出現(xiàn)更早，日本巖國市至今保存的5孔錦帶木拱橋，跨度為27.5米，始建于1673年,其圖樣來自中國。18世紀(jì)末至19世紀(jì)初的三、四十年間，美國盛行建有屋蓋(保護(hù)木結(jié)構(gòu))的大木橋，1815年在賓夕法尼亞州建成的跨越薩斯奎漢納河的麥考爾渡口橋，跨度達(dá)到110米，堪稱空前。 ②石橋。古羅馬時代的石拱橋，拱圈呈半圓形，拱石經(jīng)過細(xì)鑿,砌縫不用砂漿。由于不能修建深水基礎(chǔ),橋墩寬度對拱的跨度之比大多為1/3至1/2，阻水面積過大，因此所修建的跨河橋多已沖毀。西班牙境內(nèi)有一座 6孔石拱橋,名阿爾坎塔拉(Alcantara)橋，橋墩建在巖石上，至今完好(圖1)。它建成于公元98年，中間兩孔跨度各約28米，橋面高出谷底52米。 歐洲在中世紀(jì)(5~10世紀(jì))時期,橋梁建設(shè)曾因封建割據(jù)而衰退。在中亞和埃及森林較少，因而石橋使用較多。其拱石加工較粗，砌筑用石灰砂漿;拱弧在頂部往往形成尖角。這種石橋容易建造，在11~12世紀(jì)被引入歐洲，并按當(dāng)時習(xí)俗，在橋上或設(shè)置教堂、神龕、神像,或設(shè)關(guān)卡、碉堡,或設(shè)商店、住房。在法國阿維尼翁，1177~1187年建成一座跨越羅訥河的20孔石拱橋，跨度30米左右,曾馳名一時;但屢遭戰(zhàn)火及冰排破壞,現(xiàn)今只留有靠岸的 4孔和上面的小教堂。英國在1176~1209年建成跨越泰晤士河的倫敦老橋,其橋墩阻水面積很大,在潮汐漲落時,橋下流速很高，河床受到?jīng)_刷,橋身很早就明顯下沉。它是倫敦的交通要道，經(jīng)加固維護(hù)，使用了600余年,直到1826年修建倫敦新橋時拆除。1308~1355年在法國卡奧爾建成瓦朗特爾(Valentre)橋,為6孔跨度16.5米,上有設(shè)防嚴(yán)密且高聳的箭樓3座，至今屹立無損(圖2)。 歐洲在文藝復(fù)興時期，為使橋面縱坡平緩，以利交通，城市拱橋矢跨比(矢高與跨度之比)明顯降低，拱弧曲線相應(yīng)改變，石料加工又趨精細(xì)。在意大利，佛羅倫薩的圣特里尼塔(Santa Trinita)橋建于 1567~1569年，共3孔，中跨29.3米，矢跨比為1:7，拱軸為多心圓弧(拱弧半徑在拱趾處小于拱頂處)，左右兩弧在拱頂相交， 交角被鑲在拱冠的浮雕掩蓋; 威尼斯里亞爾托(Rialto)橋建于1588~1592年，跨度27.0米，矢高 6.4米，每座橋臺下的沖積土內(nèi)曾打入密布的木樁達(dá)6000根。1575~1606年法國建成的巴黎新橋，共12孔，最大跨度19.4米，橋上房屋櫛比，成為鬧市，直到1848~1855年改建時才被拆除。 在18世紀(jì)，歐洲石拱橋達(dá)到最高水平。這時的橋梁專家當(dāng)以法國的 J.-R.佩羅內(nèi)為代表。在世界上歷史最悠久的高等工科學(xué)校--巴黎橋路學(xué)校于1747年創(chuàng)辦時，佩羅內(nèi)任校長和教師。他的代表作可舉跨越瓦茲河的圣馬克桑斯橋?yàn)槔?共3孔,跨度各21.8米，矢高1.98米,墩厚對拱跨比是 1:8，橋墩各由兩對石柱構(gòu)成。該橋已在1870年毀于戰(zhàn)爭。 在伊朗，伊斯法罕的普勒哈久(Pul Khajoo)橋建于1642~1667年，該橋坐落在攔河大壩之上，有24個尖拱，橋身頗寬，上有樓閣。它是沙漠旅行者向往的憩涼攬勝佳地。 ③鑄鐵拱橋。直到冶煉業(yè)使用焦炭而能生產(chǎn)大型鑄件時，這種橋才能建造。英國1779年在科爾布魯克代爾(Coalbrookdale)首次建成一座主跨約 30.5米的鑄鐵肋拱橋。該橋曾使用170年，現(xiàn)作為文物保存。 ④鍛鐵鏈桿懸索橋。早期的柔式懸索橋自重小，材料強(qiáng)度低，經(jīng)不起周期性活荷載的作用(軍隊(duì)以整齊步伐過橋，曾使這種橋遭到破壞);在風(fēng)荷載作用下，容易摧毀。但英國1820~1826年在梅奈海峽建造的跨度達(dá)177米的鍛鐵鏈桿柔式懸索橋(道路橋),獨(dú)能在橋面隨壞隨修的情況下獲得長壽(1940年，在保持原貌的條件下，已將鏈桿換成低合金鋼眼桿)。 19世紀(jì)20年代至19世紀(jì)末 在出現(xiàn)鐵路初期，西歐的鐵路橋主要使用石拱和鑄鐵肋拱。在將鑄鐵肋拱用于多跨橋時，為使橋墩不受拱的水平推力，經(jīng)在同一拱肋兩端之間設(shè)置系桿，形成系桿拱(見組合體系橋)。例如英國1849年用這種方法在紐卡斯?fàn)柦ǔ?6×37.8米雙層(上層為鐵路，下層為道路)鑄鐵拱橋。美國和俄國較多地使用木橋;其跨谷橋則常采用木排架橋;過河的大跨橋則采用木拱和木桁架梁橋。1840年獲得專利權(quán)的美國豪氏桁架梁，在構(gòu)造上是同俄國嬠.И.茹拉夫斯基在修建圣彼得堡(今列寧格勒)至莫斯科鐵路時所設(shè)計的大跨桁架梁木橋一樣;其弦桿和交叉腹桿用木材，豎向腹桿則用圓鐵，構(gòu)造簡單，受力明確，可以作為當(dāng)時桁架梁的代表。鍛鐵和鋼材的出現(xiàn)，逐步改變了鐵路橋的面貌。1845年，英國J.內(nèi)史密斯發(fā)明蒸汽打樁機(jī);1851年，英國在羅切斯特一座橋的施工中使用氣壓沉箱基礎(chǔ)(下沉深度達(dá)18.5米)，從此結(jié)束了深水江河不能修橋的歷史。 ①鍛鐵橋。1832年,英國在格拉斯哥開始用I形截面鍛鐵建造梁式橋。這種橋的跨度后來曾達(dá)到 9.6米。40年代英國要修建一座跨越梅奈海峽的大跨鐵路橋，鑄鐵拱橋滿足不了海軍對橋下凈空的要求，懸索橋則剛度不夠。當(dāng)時修建該鐵路的負(fù)責(zé)人R.斯蒂芬森認(rèn)為:用鍛鐵型材造一個巨型箱管，尺寸大到足以容納鐵路列車從其中駛過，則其剛度可以大為提高;再用石塔支住鐵質(zhì)懸索，并用吊桿將箱管吊在懸索之下，想必可行。因?yàn)樗?dāng)時還不懂力學(xué)計算(法國C.-L.-M.-H.納維于1842年已提出彈性梁理論，但英國工程界還不知道),乃用結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的方法成功地決定了箱管梁的截面形狀和細(xì)節(jié);同時，還證明了該橋不用懸索也有足夠的剛度。但是，石塔還是修建了。這座橋建于1845~1850年，稱不列顛箱管橋，4孔連續(xù)，分跨為70+140+140+70米。由于在興建這座橋的過程中所做的試驗(yàn)證實(shí)了實(shí)腹梁的可靠性，從19世紀(jì)后期起鋼板梁橋在小跨鐵路橋中被普遍采用(這時鋼已代替了鐵，且小跨板梁比箱梁便于制造及架設(shè))，直到20世紀(jì)50年代才逐漸為鋼筋(預(yù)應(yīng)力)混凝土梁所代替。 ②鋼橋。19世紀(jì)50年代以后，靜定鋼桁架梁的內(nèi)力分析方法逐步被工程界所掌握。1867年，德國的H.格貝爾在哈斯富特建成了一座靜定懸臂桁架梁橋(這種梁因此也稱格貝爾梁)。1880~1890年,英國采用該橋式,建成了跨度空前(達(dá)521.2米)的福斯灣鐵路橋,總長1620米,支承處的桁架高度達(dá)110米。這座橋桿件粗大，結(jié)構(gòu)高大，剛度和承載能力都可滿足鐵路橋要求，外觀則不如拱橋和懸索橋。1867~1874年，美國建成了圣路易斯鋼拱橋(圖3)，主跨158米，兩邊跨各為153米。其承重結(jié)構(gòu)是無鉸桁架拱,桁桿由鋼質(zhì)圓管制成。該橋的優(yōu)點(diǎn)在能用小截面桿件拼裝成剛度大的鐵路橋。在英國用鍛鐵建成不列顛箱管橋時，美國J.A.羅布林于1851~1855年在尼亞加拉河上，用平行鍛鐵絲纜索建造一座跨度為250米的公鐵兩用懸索橋;塔用石砌，加勁桁架梁為木制;在纜索之外，還用若干斜拉索將加勁桁梁同塔頂及設(shè)在巖壁的錨固點(diǎn)緊連(具有斜張橋式構(gòu)造)。此橋開通時,總重368噸的列車(機(jī)車重量為28噸)穩(wěn)穩(wěn)駛過。后來曾將其加勁梁改為鋼制，石塔改為鐵制，該橋的壽命是42年(因鐵路活載不斷加大而為一跨度168米的鋼拱橋代替)。1869~1883年,美國建成布魯克林橋。它是一座跨度達(dá)487米的城市懸索橋,至今仍被使用。它的抗風(fēng)性能好，為懸索橋向更大跨度發(fā)展開創(chuàng)了先例。(見彩圖) 20世紀(jì)初至中葉 結(jié)構(gòu)力學(xué)的彈性內(nèi)力分析方法普遍用于超靜定承重結(jié)構(gòu)的橋梁設(shè)計，為創(chuàng)造長跨紀(jì)錄的工作取得有力的科學(xué)依據(jù)。 ①鋼橋。這一時期建成的鋼橋:鐵路橋有加拿大魁北克橋(1918年，主跨548.6米的懸臂桁架梁),美國紐約鬼門(Hell Gate)兩鉸桁架拱橋(1916年，主跨298米，4線重載鐵路，道碴橋面),俄亥俄州塞歐托維爾兩跨連續(xù)桁架梁橋(1917年，跨度236.3米),伊利諾伊州梅特羅波利斯簡支桁架梁橋(1917年，主跨219.5米);公路橋有澳大利亞悉尼港橋(1932年，跨度503米鋼桁拱，(見彩圖)，美國貝永(Bayonne)鋼桁拱橋(1931年，跨度503.6米),美國紐約喬治·華盛頓懸索橋(1931年，跨度1066.8米)，舊金山金門懸索橋(1937年，跨度1280.2米)。在此期間蘇聯(lián)在第聶伯河修建了公鐵兩用鋼桁架拱橋(1930年,跨度224米，在第二次世界大戰(zhàn)中被毀,1952年重建為跨度228米的鋼筋混凝土拱橋);在莫斯科運(yùn)河上修建了克雷姆斯基鐵鏈桿懸索橋(1938年，跨度168米)。 ②鋼筋混凝土橋。1900年前后鋼筋混凝土逐漸受到橋梁界重視,被用在拱橋和梁式橋中。鋼筋混凝土拱橋的跨度記錄不斷被刷新。在20年代初最大跨度為100米。其后則有:1930年建成的法國普盧加斯泰勒(Plougastel)橋13孔凈跨各為171.7米;1934年建成的瑞典斯德哥爾摩特蘭貝里(Traneberg)公路橋跨度178.4米;1939年建成的西班牙埃斯拉鐵路橋凈跨 192.4米;1943年建成的瑞典桑德橋跨度 264米。而鋼筋混凝土實(shí)腹梁橋則進(jìn)展緩慢,跨度記錄只達(dá)到78米(1939年建成的法國跨越塞納河的老維勒訥沃-圣喬治橋)。蘇聯(lián)于1937年在列寧格勒修建沃洛達(dá)爾斯基橋時,用浮運(yùn)法架設(shè)兩跨各101米的無推力鋼筋混凝土拱、梁組合體系橋。 20世紀(jì)中葉至今 公路橋和城市橋的大量興建，新型橋的廣泛采用，傳統(tǒng)橋式施工方法的改進(jìn)，使橋梁工程取得新成就。由于特大跨公路橋造價高，為籌措建橋資金，在美國一向流行的收費(fèi)橋制度在資本主義世界又風(fēng)行一時，這就是對待建的特大橋組織相應(yīng)機(jī)構(gòu)，發(fā)行債券，借以取得建橋資金，并在橋建成后向過橋車輛和行人征收過橋費(fèi)，以便在幾十年內(nèi)對債券還本付息;待債券還清后，便可免費(fèi)過橋。在懸索橋方面如英國的福斯灣公路橋(跨度1006米)和塞文河橋(跨度 986.6米)，法國的唐卡維爾橋(1959年，跨度610米),葡萄牙的薩拉查橋(1966年，跨度1013米)都是采用這種方法建成的。 ①鋼橋。第二次世界大戰(zhàn)后，西德1948年在科隆-多伊茨復(fù)建萊茵河橋，分跨是132.1+184.5+120.7米,車道寬度11.6米，采用的實(shí)腹梁取鉚焊并用的構(gòu)造，用鋼量為老橋的61%，是節(jié)約鋼材的第一例(老橋?yàn)樽藻^式鏈桿懸索橋)。1950年，正交異性鋼橋面板開始在科布倫茨的內(nèi)卡河橋使用，分跨是56+75+56米。這種橋面較輕,且能充當(dāng)實(shí)腹梁上翼緣,1951年用于杜塞爾多夫-諾伊斯萊茵河橋時,使鋼實(shí)腹梁橋跨度達(dá)到206米;1974年巴西修建的瓜納巴拉灣橋跨度達(dá)到300米。1955年,斜張橋首先在瑞典斯特倫松德(Str?msund)建成，分跨是75+182.6+75米。1959年，聯(lián)邦德國修建了塞韋林獨(dú)塔斜張橋,其主跨達(dá)302米;現(xiàn)在的鋼筋混凝土斜張橋和鋼斜張橋跨度已分別達(dá)到440和404米。傳統(tǒng)的懸索橋、鋼拱橋和懸臂桁架梁橋，也各有長跨記錄(見橋梁工程)。 ②預(yù)應(yīng)力混凝土橋。早在1936年，德國曾在奧厄修建一座采用無粘結(jié)鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土橋，主跨69米，但未取得預(yù)期成效。法國E.弗雷西內(nèi)在深入研究預(yù)應(yīng)力混凝土性能和張拉、 錨固工藝的基礎(chǔ)上， 在第二次世界大戰(zhàn)后缺乏木材和鋼筋的條件下，于1946年在呂藏西(Luzancy) 用預(yù)應(yīng)力鋼筋將預(yù)制的混凝土梁段串連成整體，不用支架，只用臨時塔索，在馬恩河上建成跨度55米的雙鉸剛架橋;在1946~1950年，又按同樣做法，在埃斯布利等地建成跨度74米的橋 5座。聯(lián)邦德國于1950年在巴爾杜因施泰因(Balduinstein)的蘭河修建主跨為62米的預(yù)應(yīng)力混凝土橋，使用巴西在1930年未取得成效的懸臂灌筑法取得成功。在1952年及1964年，聯(lián)邦德國又采用此法建成沃爾姆斯和本多夫橋，其主跨分別達(dá)到114.2及208.0米。1962~1964年，法國在塞納河上用懸臂拼裝法建成分跨為34.8+61.4+34.8米的預(yù)應(yīng)力混凝土橋并取得壓縮工期的效果。1979年，聯(lián)邦德國要在1948年所復(fù)建的科隆-多伊茨萊茵河橋鋼實(shí)腹梁旁邊原預(yù)留復(fù)線橋位處,增建同樣分跨和同樣主要尺寸的連續(xù)梁,經(jīng)方案比較,預(yù)應(yīng)力混凝土梁的造價比鋼梁造價低15%。至于預(yù)應(yīng)力混凝土斜張橋，因受懸臂梁橋和鋼斜張橋的啟發(fā)，其構(gòu)思在50年代已經(jīng)成熟;出于其他原因，1962年才在委內(nèi)瑞拉馬拉開波湖上首次建成,主跨是235米。目前這種橋的跨度已發(fā)展到 400米以上。鋼筋混凝土拱橋，在采用無支架施工方面也取得了進(jìn)展(見混凝土橋架設(shè))。(見彩圖) 中國橋梁工程的發(fā)展 在有鐵路(1876年)之前 ①木橋。橋梁最早文獻(xiàn)記載見于公元前13世紀(jì)，但均不詳細(xì)?！端?jīng)注》記有春秋時晉國公平年間(公元前556~前532年)曾在汾水上建木梁木柱橋。秦代(公元前221~前200年)建都咸陽,西漢(公元前206~公元24年)建都長安(今陜西西安)，那時所修建的渭河橋、灞河橋等，在《水經(jīng)注》、《三輔黃圖》中都有確鑿記載。這些橋?qū)覛医?，多采用木梁木柱或木梁石柱橋式，?dāng)橋的跨度大于木材長度時，曾使用懸臂梁式橋及拱橋。按南北朝宋代《沙州記》記載,在安西到吐魯番之間,羌人曾修建單跨懸臂梁橋，稱為“河厲”。其法是“兩岸壘石作基陛，節(jié)節(jié)相次，大木縱橫更相鎮(zhèn)壓，兩邊俱平，相去三丈。并大材以板橫次之，施鉤欄甚嚴(yán)飾”。如是多跨橋，則是在各橋墩上用大木縱橫相疊，各向跨中伸出，再在伸出端之間用縱梁相連;為保持穩(wěn)定，一般需在橋墩臺縱橫大木之上修建樓閣，用其重量壓住懸臂的固端，如始建于南宋理宗寶佑六年(1258年)的湖南醴陵淥江橋。 在拱式木橋中，宋代虹橋構(gòu)造奇特。據(jù)《澠水燕談錄》等書，知其始建于宋明道中(1032~1033年)。在宋代名畫《清明上河圖》上繪有宋代汴京(今河南開封)的虹橋(見彩圖)。其承重結(jié)構(gòu)實(shí)際由兩套多鉸木拱各若干片相間排列，配以橫木，以篾索扎成。其中一套多鉸木拱拱骨包括長木3根,作梯形布置;另套木拱拱骨包括長木2根，短木2根，作尖拱狀布置。各木以端頭彼此抵緊，形成鉸接;一套拱骨的鉸，恰好是在另一套拱骨長木中點(diǎn)之上;用蔑索將兩套木拱夾著橫木扎緊，于是，兩套木拱就形成了穩(wěn)定的超靜定結(jié)構(gòu)(圖5)。根據(jù)畫面，估計此橋?qū)嶋H跨度大約18.5米,橋上大車荷載約3噸。北宋之后，這一橋式傳至浙江和福建等地。建于清嘉慶七年(1802年)的浙江云和梅漴木拱橋(圖4)跨度為33.4米，至今仍保持原貌;其兩套木拱的布置和宋代虹橋稍有不同(圖5)，宋代虹橋的橫木是擱在兩套木拱之間，而梅漴橋橫木是置在每套木拱的鉸接點(diǎn)處。 ②石橋。在河南新野安樂寨村1957年出土的東漢畫像磚(圖6),刻有石拱橋圖形，橋上有車馬,橋下有兩葉扁舟,證明當(dāng)時已經(jīng)修造跨河石拱橋。在《水經(jīng)注》谷水條,對晉太康三年(282年)所建成的旅人橋有這樣的描述:“橋去洛陽宮六七里，悉用大石,下圓以通水，可受大舫過也?！彼彘_皇十五年至大業(yè)元年(595~605年),建成凈跨37.02米、歷1300多年而無恙的趙州橋。金明昌三年(1192年)建成位于今北京西南的盧溝橋，共11孔，跨度11.4~13.5米，橋欄上配有栩栩如生的大小石獅485個;13世紀(jì)來華的意大利人馬可·波羅，在游記中譽(yù)為世所罕見。北京頤和園內(nèi)的十七孔橋建于清乾隆年間(1736~1795年);玉帶橋建于乾隆十五年(1750年)。前者的拱洞隨橋面緩和的上下坡從橋中向兩端逐漸收小;后者則以兩端有反彎曲線的玉石穹背高出綠叢。這兩座橋都以同環(huán)境協(xié)調(diào)，使湖山增輝見稱。在長江以南，從唐代以來曾修建不少以弧形板石及橫向長條鎖石結(jié)成拱圈的石拱橋，以及巨形石梁橋?；“迨皹蜃灾剌^輕，對地基承壓強(qiáng)度要求較低，能在軟土地基上采用。拱圈內(nèi)的板石和鎖石在榫槽相接處能發(fā)生小量相對轉(zhuǎn)動以適應(yīng)基礎(chǔ)沉降和溫度變化;此外，拱上夯實(shí)的灰土能在拱圈變形時發(fā)生被動壓力，提高拱的承載能力。福建長汀水東橋(南宋慶元時修建,即1195~1200年)、江蘇蘇州寶帶橋(始建于唐元和十一至十四年，即816~819年，在宋、明、清各代幾度重修，現(xiàn)橋53孔，最大跨度6.95米)和浙江杭州拱宸橋(始建于明崇禎四年，即1631年，現(xiàn)橋中孔凈跨15.8米)都是板石拱橋。福建泉州萬安橋也稱洛陽橋(跨越洛陽江)，是石梁橋,現(xiàn)長834米，47孔，建于宋嘉佑四年(1059年)。在建橋時先順著橋的縱軸拋投大量塊石，在水面下形成一條長堤,在石塊上放養(yǎng)牡蠣，待蠣殼和塊石相膠結(jié),它就耐得住風(fēng)浪。在這水下長堤上,用大條石縱橫疊置(不用灰漿)，形成橋墩，再架設(shè)石梁。福建漳州跨越柳營江的虎渡橋，建于南宋嘉熙元年(1237年)，其所用的巨型條石尺寸達(dá)1.7×1.9×23.7米,重量將近200噸。雖有幾孔遭到破壞，并在其上方增建鋼筋混凝土梁橋，但橋下尚存有原條石。(見彩圖) ③索橋。溜筒橋是一種比較原始的索橋，它是以木筒套在懸索上，從筒垂下兩股皮繩及一橫木;人騎橫木，以手用力攀索，使筒沿纜索移動，人就能跟著過去。灌縣竹索橋,為宋太宗淳化元年(990年)所始建，清嘉慶八年(1803年)仿舊制重建，名安瀾橋，橋長340米,分為8孔,最大跨度61米(竹索現(xiàn)已被換為鋼絲索)。大渡河鐵索橋建于清康熙四十五年(1706年),凈跨100米。此橋現(xiàn)作為革命文物保存。 自有鐵路到中華人民共和國成立之前(1876~1948 年) 1876年英商在上海私修淞滬鐵路，是在中國有鐵路和鐵路橋的開端。清朝末期修建的較大的鐵路鋼橋可以京廣(北京-廣州)鐵路和津浦(天津-浦口)鐵路兩座黃河橋?yàn)槔?。前者位于鄭州以北?905年建成，原橋總長3000米有零，共102孔,包括跨度31.5米的下承桁架梁50孔和跨度21.5米的上承桁架梁52孔。橋墩由 8或10根底端各設(shè)一螺旋盤(直徑1.20米)的鋼管(直徑350毫米)組成,憑人力將鋼管旋入河底，入土深度只有13~16米，所以，一遇洪汛，橋身就被沖歪，橋面橫向水平變位曾達(dá)40~50厘米，年年靠拋投大量片石于墩周進(jìn)行搶險。到1949年,所投片石已超過30萬米3。后者位于濟(jì)南洛口，1912年建成,包括跨度91.5米簡支桁架梁9孔和分跨為 128.1+164.7+128.1米的懸臂桁架梁一組，橋?qū)?.4米，凈空可容雙線，但承載能力不足,始終只能按單線行車。公路橋可以1909年建成的蘭州黃河橋?yàn)槔?，該橋包?孔跨度各45.9米的簡支桁架梁。 中華民國時期，1933年，在浦口-南京間的長江上建成鐵路輪渡，溝通了以長江為界的南北鐵路。1937年9月,杭州錢塘江橋(見彩圖)的主體建成，并將鐵路部分接通;10月，公路部分接通。同年7月抗日戰(zhàn)爭開始;8月，日本軍侵犯上海;12月攻占南京、杭州等地。中國為了持久抗日的需要，經(jīng)用上述輪渡及錢塘江橋?qū)⑷A北、華東的大量物資搶運(yùn)到華中、華南等地。在1941年,中國的抗日戰(zhàn)爭處于艱難時期,湘桂(湖南-廣西)鐵路通車到柳州之東，黔桂(貴州-廣西)鐵路亟待從柳州向西修建，在水泥和鋼材短缺的情況下,曾用舊鋼軌修建排架和塔架,還將跨度原為10~13米的舊鋼板梁制成跨度為30米的雙柱式桁架梁的上弦，桁架下弦及豎桿均以舊鋼軌改制,建成了一座長達(dá)582米而構(gòu)造特殊的柳江鐵路橋(該橋在1944年11月炸毀)。 中華人民共和國成立以后 在國民經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時期和第一個五年計劃期間，迅速修復(fù)并加固了許多舊橋，也新建成不少重要大橋，其中包括跨越長江的武漢長江橋，它使中國的南北鐵路網(wǎng)連接起來。1958年后，大跨公路橋也逐步提上日程,新技術(shù)得到推廣。至今在長江上,除修建了四川白沙坨鐵路橋外，又修建了兩座公鐵兩用橋(南京長江橋和枝城長江橋)和兩座公路橋(四川重慶和瀘州預(yù)應(yīng)力混凝土橋)。在黃河上，鐵路橋增至14座(京廣鐵路鄭州橋已建成雙線71孔40米簡支鋼板梁新橋，原橋改為公路橋)，公路橋增至16座，另有公鐵兩用橋一座(甘肅靖遠(yuǎn))。(見彩圖) ①鋼橋?，F(xiàn)以桁架梁橋?yàn)橹?。鐵路橋跨度不大于80米者，一般按橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建造?？缍炔淮笥?160米者，一般用全懸臂法架設(shè);跨度為176米和192米者，則采用懸臂拼裝并在跨中合龍的方法架設(shè)。60年代以來，栓焊結(jié)構(gòu)(指桿件或構(gòu)件在工廠焊接制造，在工地采用高強(qiáng)度螺栓拼接的結(jié)構(gòu))采用頗多。例如，成(都)昆(明)鐵路跨度112米的拱、梁組合體系橋(迎水河、安寧河1號、拉舊等橋),陜西安康跨度為176米的漢江斜腿剛架鐵路橋(見彩圖),京山(北京-山海關(guān))鐵路跨度為3×144米的永定新河連續(xù)桁架梁橋等。 ②混凝土橋。鋼筋混凝土簡支梁在小跨度橋中使用較早，預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的應(yīng)用是從1956年開始(當(dāng)年所建的隴海鐵路新沂河橋使用跨度為23.8米的梁，北京至周口店的公路橋使用跨度為20米的梁)。1965年建成的河南湯陰五陵衛(wèi)河窄軌鐵路橋(分跨是25+50+25米)和江蘇鹽河公路橋(分跨是16.5+33.0+16.5米)，都是T形剛構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土橋,且都采用懸臂拼裝法施工。當(dāng)前我國較大跨度的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土橋有:四川重慶長江公路橋，為掛孔式T構(gòu)，主跨174米;湖北沙洋漢江橋，跨度111米，湖南常德沅江橋，跨度120米，兩者均為公路連續(xù)梁橋;山東濟(jì)南黃河斜張橋，跨度220米,廣西來賓紅水河橋，跨度96米，前者為公路橋，后者為鐵路斜張橋;四川渡口寶鼎公路拱橋跨度170米,豐(臺)沙(城)鐵路二線永定河7號橋，跨度150米。雙曲拱橋(見拱橋)在1964年開始建于江蘇無錫，其第一孔的跨度為9米，這種橋節(jié)省鋼材，并不必使用大型起吊設(shè)備,因而迅速得到推廣,其最大跨度曾達(dá)150米(河南嵩縣前河橋)。(見彩圖) ③石拱橋。公路石拱橋跨度記錄為 116米(1971年，四川豐都九溪溝橋);鐵路石拱橋跨度記錄為54米(1966年，成昆鐵路一線天橋)。 參考書目 羅英:《中國石橋》，人民交通出版社，北京，1959。 茅以升主編:《中國古橋技術(shù)史》，北京出版社，北京，1986。 唐寰澄:《中國古代橋梁》，北京文物出版社，北京，1957。 H.Shirley-Smith，The World's Great Bridɡes，Rev.ed.，Harper & Row，New York，1965.