21世纪浮桥展望

摘要：介绍了20世纪国内外浮桥的现状，对21世纪浮桥技术作了展望。

关键词：景观浮桥、景观栈桥、舟体浮桥、交通浮桥

一、概述：

浮桥是一种古老的桥渡设施，由于浮桥以浮动基础代替固定基础，因此，在军事后勤工作中浮桥占有极其重要的地位，尤其对于江面宽阔、水深的河流，浮桥是保证后方与前线物资、兵员、辎重联结的最有效手段之一。浮桥与永久桥梁相比，经济性好，工期短，不永久占用桥址场地。二战以后，军用浮桥得到快速发展，浮桥器材不断得到更新换代，民用浮桥也得到了飞速的发展。迄今为止，国际上建造的永久或半永久性浮桥已达20座之多，最大桥长达2000m以上。在21世纪，随着全球经济向沿江和沿海区域发展，浮桥技术预计会有长足发展.

二、20世纪浮桥发展状况：

2.1：工兵浮桥鉴于二战的经验教训和战争武器装备的不断更新，制式工兵浮桥器材经历了由普通浮桥---自行浮桥---带式浮桥的发展历程，其中最典型的是20世纪50年代装备的TIII重型浮桥、法军Gillois自行浮桥及苏军的ILMII带式浮桥。这些浮桥在20世纪70年代中东战争中发挥了重大作用，推动了各国带式浮桥的研制。20世纪80年代末，英、美、德3国联合签署了“90年代桥梁器材”协议，军用浮桥为其重要内容之一。目前，法国研制的FSB-2000折叠式浮桥，英国、德国联合研制的M3自行浮桥等均是跨世纪的渡河工程装备；法军自行研制了PFM摩托化浮桥，美军正在着手研制LAF轻型冲击门桥和IRB新型带式浮桥；俄罗斯装备了IIII-91和LLMM-2履带式自行浮桥；日本新近装备了92型带式浮桥。国外工兵浮桥的发展特点可以概括为：

（1）载重量大。针对新型武器装备的发展要求，工兵浮桥的承载能力普遍加大到70军用吨级。

（2）战术性能高。由于普遍采用了机械化和自动化技术，使工兵浮桥的整体战术性能大大提高。

（3）机动性强。结合浮桥研制改进了浮桥运输车辆，提高了单车装载能力、越野性能、行车速度等。

（4）部件通用、标准化。“90"年代桥梁器材”协议明确规定加强部件的通用化和标准化。

（5）技术性能提高。例如，浮桥器材的适应流速普遍从!*’+;1提高到)*!+;1。2.2：铁路浮桥由于西欧的地域特点和交通发展状况，西方诸国侧重于工兵浮桥的研究，对铁路浮桥的研究较少。国外铁路浮桥器材以原苏联和匈牙利为主要代表，联合国波斯尼亚维和在征服萨瓦河时，利用匈牙利的铁路浮桥建造了100吨级的军用铁路.

公路浮桥。在越南战争中，针对美国采用的激光制导等高新技术对咸龙、龙边、安员等铁路大桥的集中、反复、猛烈的轰炸，第一次大规模采用了浮桥技术。如红河铁路浮桥、安员铁路浮桥等。证明了在高技术战争条件下，浮桥是宽大江河最有效的交通运输保障手段。

我国从1957年浦阳江铁路浮桥试验开始，有针对性地进行铁路浮桥的试验及研制。1958年在砾口黄河进行了连续式浮桥结构试验，1967年研制成功六七式铁路浮桥，1976年唐山地震时，在京山线蓟运河上抢架铁路浮桥，保障了灾后及时恢复铁路运输。

2.3：民用浮桥

自华盛顿湖浮桥建成以后，浮桥作为一种古老的桥渡形式，因它与固定桥相比具有显著特点而引起人们的广泛注意，并在经济建设中得到广泛的采用。据不完全统计，目前已建成的大型浮桥有10座之多。其中典型的浮桥是Bergs&Ysundet桥，它位于港湾，全桥无锚碇系统，通过平面拱型钢管桁架克服横向水平力，并将巨大的水平力传递到两岸桥台

目前国内的民用浮桥大都采用既有战备储备浮桥器材来发挥平时效益，实施“平战结合”，如东瀛黄河浮桥系采用济南双体承压舟拼组，齐河黄河浮桥采用六七式铁路浮桥拼组，舟山大榭岛浮桥采用多用途浮箱拼组等等

三、21世纪浮桥技术展望：

3.1军用浮桥的技战术条件将不断提高

新技术的不断采用和战争形态的变化，迫使军用浮桥不断朝重载、快速机动、高适应能力的方向发展。通过几十年的努力，各国浮桥基本解决了一般江河的浮渡技术难题，但对于长大、河面宽阔、水深的江河，所遇到的技术难点尚未完全解决，因此，未来军用浮桥的技战术发展趋势必然是以适应长桥、深水、高流速和波浪为目标。

3.2民用浮桥的适用水域

国际经济朝沿江沿海地域发展，跨越海湾或入海口河段的桥梁的投资和施工难度往往是这些地域进行交通设施建设遇到的首要问题，浮桥技术恰恰适应这些地域，尤其是大港湾和封锁性海湾内使用，在永久大桥建成之前，浮桥是最好的应急替代方式。因此，民用浮桥将向大水深、软地基和宽阔水域发展。另外，由于浮桥具有良好的抗震性能，在地震多发地区，浮桥也将有所发展

3.3民用浮桥面临的主要技术问题

（1）波浪和潮水引起的摇摆既有浮桥技术研究已逐步认识到浮桥随波浪摇动的基本原因。关于车辆行驶通过浮桥时浮桥摇摆倾角的极限值，目前国内外尚无明确的规定。但随着浮桥技术的不断广泛应用和实践数据的不断补充，通过精确分析计算，可以确定比较适宜的浮桥倾角极限值。

（2）浮桥的抗震性能目前仅了解到浮桥是一种高抗震桥梁结构，既有浮桥的设计尚未考虑地震方面的影响。但浮桥的锚碇设施，往往设置在岸上或河床上，这些系泊设施会受地震的影响，浮桥也因之受地震的影响。目前尚未开始这方面的研究.

（3）浮桥的耐久性浮桥作为永久或半永久桥梁使用时，车辆荷载和波浪作用下产生的疲劳是不容忽视的问题。不仅浮桥本身，对系泊系统也应确定疲劳强度的分析方法，并逐步积累与疲劳强度有关的数据。此外，浮桥同岸上设施安全、经济、耐久的连接方式有待于进一步开发。对于长期使用的浮桥，都应尽力减少维护的工作量，无论是钢制的还是钢筋混凝土制的桥脚舟都应考虑高耐久性措施。

（4）深水条件下的浮桥锚碇方式及其技术深水浮桥必然带来锚索和锚碇的大型化，故锚索的校直、连接以及锚碇的起抛锚作业方式和技术，是浮桥今后重要的研究课题。注到梁内。施工中，严禁踏压无粘结筋及触碰锚具，要确保无粘结筋的束型和锚具的准确位置。振捣过程中，捣固棒不直接碰撞无粘结筋，防止钢绞线外层涂包破损。混凝土应振捣密实，特别要保证张拉端和固定端的混凝土浇注振捣质量。之后对混凝土进行正常养护。混凝土成形后，应对整个梁体进行检查，特别是张拉端和固定端，若发现有裂缝和空鼓现象，必须在无粘结筋张拉之前进行修补

3.4 预应力张拉作业

（1）剥去锚具端部塑料涂包层，清理锚垫板后安装锚环及夹片；

（2）安装千斤顶，连接好油路系统，张拉到20%的控制应力，并记录千斤顶伸长值，短束可一次张拉到控制应力，并记录千斤顶伸长值。核算伸长值符合要求后，卸载锚固回程并卸下千斤顶，张拉完毕。

（3）若无粘结筋较长，张拉伸长值大于千斤顶行程，可采用分级张拉，即第1次张拉到位锚固后，千斤顶回程，再进行第2次循环，直至达到张拉力控制值。

（4）以控制张拉力为主，实际伸长值与计算伸长值偏差应在-5%---10%范围内，超过时应立即停止张拉，检查原因，采取措施，排除后才能继续张拉

（5）桥脚舟制造材料、机动性和水上联结措施建造大型桥脚舟时，由于浮桥使用水域不可能处处通航，一般先将浮体设计成一个个部件，然后在水上将部件组合起来。因此，大型桥脚舟制造材料、分段铁路公路运输的机动性、水上的联结等相关的技术应在既有浮桥技术上有所发展，尤其是钢筋混凝土浮箱的抗渗性问题，安全、正确、迅速的连接方法问题

（6）通航孔的快速启闭技术在上述水域使用浮桥时，不可避免地会遇到通航孔的设置问题，某些情况下完全封航将失去建设浮桥的意义。在预先组织协调的前提下，研究有效的、能快速启闭的通航合龙孔是新世纪浮桥技术发展的重大问题

四、施工注意事项：

4.1在预应力梁中绑扎非预应力筋时，梁的上部钢筋在原截面处向上弯起，以便顺利穿筋。

4.2柱侧2范围内，箍筋弯钩要贴近竖筋，以免割破钢绞线外包皮。

4.3绑定位筋前先放好垫块，以固定钢筋高度。

4.4穿预应力筋时，先用钢垫板在梁端比对，在钢筋上画好孔位标志，控制每根筋的穿入、穿出点；按照编号顺序，每根筋在两端对号入座。筋全部进梁后，每m绑一道铅丝成束，将束逐点绑在定位筋上，检查束的中心应在设计要求位置上。

4.5安装钢垫板时，垫板左、中、右的上下方均用铁丝绑牢，使它贴紧箍筋不移位。

五、工程应用情况：

华飞彩色显示系统有限公司二期1B厂房8.55m高的结构框架梁除柱网加密区外，均采用了无粘结预应力混凝土梁。

梁断面尺寸为500mm*1400mm和500mm*650mm种，混凝土强度等级为C40，梁内的预应力钢绞线分14根和22根2种，编束分7根1束和8根1束。预应力筋为曲线布置，最低点距梁底8cm，最高点距梁顶13cm。

由于采用了无粘结预应力混凝土结构，梁的跨度由原先初步设计的12cm提高到18cm，这样相当于减少了1排柱，1B厂房共49个轴线，则相当于减少了49根柱子、49个承台和196根钻孔压浆桩。每根柱子3.5m³混凝土，每个承台8m³混凝土，则一共节省混凝土563.5m³，综合单价按1000元/m（含钢筋）计，共节约投资56万元；196根压浆桩总长3920m，每延*造价约为750元，将节约投资294万元；采用无粘结钢绞线每m综合单价约比普通钢绞线低4元，该厂房总计约4万m钢绞线，将节约投资16万元。

该工程采用无粘结预应力混凝土技术比使用普通预应力混凝土技术约降低造价366万元，占总造价的4.5%左右，效益十分显著。