第一篇：對大跨度倉庫火災(zāi)的調(diào)研報(bào)告

【摘 要】：隨著中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，各企業(yè)的倉庫呈現(xiàn)出規(guī)?；?、大型化。為擴(kuò)大儲存空間，提高周轉(zhuǎn)效率和投資收益，企業(yè)倉庫向高、大、貨架化、自動化方向發(fā)展。正因?yàn)榇笮蛡}庫具有這些新特點(diǎn)，也就給我們公安消防部隊(duì)在火災(zāi)撲救中增添了更大的難度和險(xiǎn)度。分析大跨度倉庫基本情況特點(diǎn)，研究大跨度倉庫火災(zāi)撲救方法，對大跨度倉庫的預(yù)防和撲救具

有一定的實(shí)用意義?！局黝}詞】：大跨度 倉庫火災(zāi) 撲救對策 【前 言】：2008年3月15日下午**廣源印刷有限公司發(fā)生火災(zāi)，起火位置為油墨車間，當(dāng)溫州平陽鰲江消防中隊(duì)到場時(shí)，火勢已完全蔓延至旁邊三個材料倉庫，由于該建筑面積大，倉庫里大量堆積了紙質(zhì)材料，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)頂棚倒塌，為深入滅火帶來了巨大困難，最后在鎮(zhèn)政府統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，其他相關(guān)部門的配合下，消防官兵經(jīng)過28小時(shí)的艱苦奮戰(zhàn)才將該起火災(zāi)成功撲救。雖然說此次火災(zāi)控制了火勢的蔓延，成功的保護(hù)住了近在咫尺的務(wù)洋加油站和天虹印業(yè)有限公司，以及該廠的其他生產(chǎn)車間，盡可能的減少了火災(zāi)損失。但是從該起火災(zāi)中也發(fā)現(xiàn)對大跨度倉庫的火災(zāi)特點(diǎn)我們還不夠清楚，對該類火災(zāi)的撲救經(jīng)驗(yàn)還在摸索。下面結(jié)合大跨度倉庫的火災(zāi)特點(diǎn)，對該類火災(zāi)的撲救對策進(jìn)行一些膚淺探討，不到之處還請各位領(lǐng)導(dǎo)批評指證：

一、倉庫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（一）建筑物長，跨度大，空間大

根據(jù)倉庫儲存物資的需要，庫房的長度、寬度、高度都比較大。通常庫房長度都在100m左右，庫房的寬度一般都在50m左右，單層庫房高8至10m。物資倉庫這種大跨度、大空間的特點(diǎn)，給火災(zāi)初起階段的發(fā)展蔓延提供了一定的條件。

（二）庫房建筑耐火等級低

在各類普通物資倉庫中，除多層庫房、高架倉庫和部分外貿(mào)倉庫的耐火等級較高外，一般的單層庫房、臨時(shí)簡易庫房多為耐火極限較低的三級建筑。在火災(zāi)情況下，物資倉庫的這一特點(diǎn)，是造成庫房的承重構(gòu)件在短時(shí)間內(nèi)倒塌的主要原因，同時(shí)對消防人員的戰(zhàn)斗行動提出了更高的要求。

（三）可燃物質(zhì)數(shù)量多，堆放高度集中

普通物資倉庫內(nèi)存放有大量的可燃物，如日用百貨、紡織化纖制品、木材紙張、橡膠制品、塑料制品等，這些可燃物質(zhì)有的單獨(dú)集中存放在一個庫內(nèi)，有的采取一定的防火分隔混存在一個庫內(nèi)。這些垛與垛、架與架、層與層之間，按防火規(guī)范要求雖有一定間距，但在整體上來講物資存放還是高度密集的。

（四）倉庫管理人員少，火災(zāi)發(fā)現(xiàn)晚

倉庫管理人員的多少，通常根據(jù)倉庫規(guī)模的大小來確定。在工作時(shí)間上來看，上班時(shí)間人員較多，通常每棟庫房至少都有一人值班；下班以后人員較少，通常只有值班室內(nèi)有人值班，這樣倉庫內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和報(bào)警，等有人發(fā)生報(bào)警消防隊(duì)到場后，火勢已擴(kuò)大到一定規(guī)模。

二、倉庫火災(zāi)的特點(diǎn)

（一）燃燒猛烈、蔓延迅速

各種倉庫由于物品過于密集，而且有的捆扎較緊，加上倉庫門、窗少，空氣不流通，所以倉庫內(nèi)部一旦發(fā)生火災(zāi)，一般來說初起階段火勢蔓延比較遲緩，燃燒產(chǎn)物也不多，經(jīng)過一段時(shí)間后，由于參加燃燒的物資逐漸增加，空間溫度升高，物質(zhì)分解出氣體的速度不斷加快，使燃燒強(qiáng)度急劇增大，火勢蔓延速度加快，很快進(jìn)入燃燒猛烈階段。這無疑對參加火災(zāi)撲救的力量、滅火救援中的物資消耗以及滅火救援中的組織指揮都提出了更高的要求。

（二）火焰鉆心，縱深發(fā)展

倉庫內(nèi)可燃物資堆垛和堆架發(fā)生火災(zāi)時(shí)，最初火勢僅沿著堆垛和貨架的表面蔓延，但很快就會沿著堆垛的縫隙向內(nèi)部縱深發(fā)展，如日用百貨、棉、麻、稻草等堆垛發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰便通過箱、包、捆之間的縫隙及內(nèi)部通風(fēng)孔洞向中心延燒，其過程和形式頗像煤球的燃燒。因此，在撲救倉庫火災(zāi)的過程中，往往要持續(xù)很長時(shí)間，堅(jiān)持打持久戰(zhàn)。

（三）煙霧彌漫，毒氣傷人

倉庫內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)，由于可燃物多而空氣又不流通，加上能夠排煙的門、窗特別少，所以庫房內(nèi)煙霧特別大；尤其是地下倉庫火災(zāi)情況更為嚴(yán)重，不但使人無法辨別方向，而且煙氣中的高溫讓人難以心愛，毒氣和缺氧使人無法呼吸。存放塑料、橡膠等化工產(chǎn)品的倉庫發(fā)生火災(zāi)，煙霧中的有毒成份所占比例更高，滅火救援中必須佩戴空氣呼吸器，否則救援活動將難以展開。

（四）承載過重，容易塌陷

倉庫屋面一般都采用大跨度結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生火災(zāi)后，在火焰作用下結(jié)構(gòu)承載能力降低，則會加速承重結(jié)構(gòu)的斷裂，使庫房和隔板出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象。火災(zāi)中這些承重構(gòu)件一旦倒塌后，堆積好的物資會一下子散亂，物件之間出現(xiàn)更大的空隙，內(nèi)部陰燃火遇到大量新鮮空氣后便會迅速重新燃起火焰，這樣便會促使火勢在短時(shí)間內(nèi)更加猛烈地燃燒起來，給撲救工作增加難度。

三、撲救對策

（一）提前介入，合理制定預(yù)案

要積極開展實(shí)地調(diào)研，對該企業(yè)制定合理的滅火預(yù)案，要對

其周邊水源情況、交通道路以及內(nèi)部的廠房結(jié)構(gòu)、疏散通道、重要部位和消防設(shè)施情況做到心中有數(shù)，有條件的要進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練，了解其可進(jìn)行破拆的部位。平時(shí)要對指戰(zhàn)員進(jìn)行教育，加強(qiáng)對預(yù)案的熟悉。

（二）加強(qiáng)第一出動，積極實(shí)施冷卻

對于倉庫火災(zāi)，要加強(qiáng)第一出動力量的調(diào)度，爭取滅火工作的主動權(quán)，一次性將水罐車、搶險(xiǎn)車、照

明車等調(diào)度到位，與火災(zāi)搶時(shí)間。滅火力量到場后，指揮員要合理分配力量，打快速殲滅戰(zhàn)?，F(xiàn)場火災(zāi)明朗的情況下，確定無倒塌危險(xiǎn)時(shí)要實(shí)施快攻近戰(zhàn)，防止火勢擴(kuò)大；現(xiàn)場情況不明，濃煙滾滾且無法實(shí)施內(nèi)攻時(shí)，要首先集中力量對承重鋼構(gòu)件進(jìn)行冷卻，防止或延緩建筑倒塌，為疏散救人和滅火創(chuàng)造條件?？衫么蠊β仕畼?、車載炮、云梯車水炮等從外部對鋼承重構(gòu)件和屋面進(jìn)行冷卻，利用移動搖擺炮深入廠房內(nèi)部進(jìn)行對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷卻，要注意在火勢不明的情況下嚴(yán)禁任何人員深入內(nèi)部進(jìn)行滅火或冷卻工作。

（三）要加強(qiáng)火情偵察，及時(shí)掌握鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在火災(zāi)中的動態(tài)信息

倉庫一旦發(fā)生火災(zāi)，必須了解火場的基本情況，制定行之有效的滅火戰(zhàn)斗預(yù)案，合理安排滅火參戰(zhàn)力量。通過詢問知情人、圖上偵察和實(shí)地察看等方法，利用盡可能用到的專用勘查器材，了解倉庫內(nèi)儲存物的種類及火災(zāi)危險(xiǎn)性；著火部位及過火面積，火勢蔓延的方向及范圍；有沒有被困人員及所在位置；有沒有好的進(jìn)攻路線和可利用的地形地物條件；倉庫內(nèi)有沒有消防設(shè)施及其完好情況，有無儲水池及其他滅火劑等情況。在觀察建筑變形倒塌情況上，要專門部署一定的人員隨時(shí)觀察建筑變形倒塌跡象，并隨時(shí)同指揮部報(bào)告。

（四）疏散與保護(hù)物資

由于倉庫屬物資大量集中單位，為盡量減少火災(zāi)損失，在整個滅火救援的過程中，邊組織撲救火災(zāi)，邊疏散保護(hù)物資。根據(jù)火場的不同情況及火災(zāi)造成的不同程度，組織好人力、車輛和其它運(yùn)輸工具，確定疏散的順序、路線和方法，劃出物資堆放點(diǎn)，并指定專人看守和保護(hù)。對于范圍比較大的火場，可分割成若干個區(qū)域，在各區(qū)域同時(shí)組織物資疏散工作，有利于加快滅火救援活動的進(jìn)程。

（五）積極搶救被困人員

在整個滅火救援過程中，要堅(jiān)持救人第一的戰(zhàn)術(shù)原則，在撲救火災(zāi)中一旦遇有被困人員，應(yīng)首先把滅火力量用于救人方面，通過破拆、排煙、滅火等技術(shù)手段，盡最大努力把被困人員搶救出來。假若火場被困人員不是很多，施救難度不是很大，在滿足搶救被困人員需要的前提下，可同時(shí)抓住火勢蔓延的主要方向，兼顧搶救和保護(hù)各種物資。

四、注意事項(xiàng)

（一）加強(qiáng)自身防護(hù)，注意火場行動安全，深入內(nèi)部偵察人員要精干，三人小組，要攜帶安全繩；登高作業(yè)的人員不宜多，要調(diào)用經(jīng)驗(yàn)豐富的人員，進(jìn)行破拆時(shí)要防止內(nèi)部的煙氣流突然沖出傷人。

（二）場所需用的器材要一步到位，如消防梯、安全繩、破拆工具、搖擺炮等，指戰(zhàn)員要考慮周全，避免反復(fù)拿取器材而浪費(fèi)偵察、滅火的最佳時(shí)機(jī)。

（三）合理安排水源，車輛停靠水源時(shí)要掌握一定的靈活性，避免消防車大量停靠單位內(nèi)部水源。

（四）要設(shè)立火場安全觀察員，對建筑物進(jìn)行全方位的觀察，著重觀察起火時(shí)間和鋼結(jié)構(gòu)建筑的梁、柱、屋頂?shù)葮?gòu)件有無扭曲、變形、跨塌等跡象，以便及時(shí)提醒，及早采取防范和保護(hù)措施。

（五）對建筑構(gòu)件實(shí)施冷卻時(shí)，要盡量使用開花和噴霧水，避免直流水的高壓沖擊，冷卻要均勻，避免鋼構(gòu)件的熱脹冷縮而加快建筑的坍塌；另外要保持冷卻不間斷，即使在火勢明朗化或者收殘時(shí)，也要保證對鋼構(gòu)件的射水冷卻。

第二篇：大跨度倉庫火災(zāi)撲救對策(材料倉庫火災(zāi))

大跨度倉庫火災(zāi)撲救對策（材料倉庫火災(zāi)）

摘要：分析大跨度倉庫基本情況特點(diǎn)，研究大跨度倉庫火災(zāi)撲救方法，對大跨度倉庫的預(yù)防和撲救具有一定的實(shí)用意義。

隨著中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，各企業(yè)的倉庫呈現(xiàn)出規(guī)模化、大型化。為擴(kuò)大儲存空間，提高周轉(zhuǎn)效率和投資收益，企業(yè)倉庫向高、大、貨架化、自動化方向發(fā)展。正因?yàn)榇笮蛡}庫具有這些新特點(diǎn)，也就給我們公安消防部隊(duì)在火災(zāi)撲救中增添了更大的難度和險(xiǎn)度。分析大跨度倉庫基本情況特點(diǎn)，研究大跨度倉庫火災(zāi)撲救方法，對大跨度倉庫的預(yù)防和撲救具有一定的實(shí)用意義。

2008年3月15日下午浙江廣源印刷有限公司發(fā)生火災(zāi)，起火位置為油墨車間，當(dāng)溫州平陽鰲江消防中隊(duì)到場時(shí)，火勢已完全蔓延至旁邊三個材料倉庫，由于該建筑面積大，倉庫里大量堆積了紙質(zhì)材料，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)頂棚倒塌，為深入滅火帶來了巨大困難，最后在鎮(zhèn)政府統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，其他相關(guān)部門的配合下，消防官兵經(jīng)過28小時(shí)的艱苦奮戰(zhàn)才將該起火災(zāi)成功撲救。雖然說此次火災(zāi)控制了火勢的蔓延，成功的保護(hù)住了近在咫尺的務(wù)洋加油站和天虹印業(yè)有限公司，以及該廠的其他生產(chǎn)車間，盡可能的減少了火災(zāi)損失。但是從該起火災(zāi)中也發(fā)現(xiàn)對大跨度倉庫的火災(zāi)特點(diǎn)我們還不夠清楚，對該類火災(zāi)的撲救經(jīng)驗(yàn)還在摸索。下面結(jié)合大跨度倉庫的火災(zāi)特點(diǎn)，對該類火災(zāi)的撲救對策進(jìn)行一些膚淺探討，不到之處還請各位批評指證：

一、倉庫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（一）建筑物長，跨度大，空間大

根據(jù)倉庫儲存物資的需要，庫房的長度、寬度、高度都比較大。通常庫房長度都在100m左右，庫房的寬度一般都在50m左右，單層庫房高8至10m。物資倉庫這種大跨度、大空間的特點(diǎn)，給火災(zāi)初起階段的發(fā)展蔓延提供了一定的條件。

（二）庫房建筑耐火等級低

在各類普通物資倉庫中，除多層庫房、高架倉庫和部分外貿(mào)倉庫的耐火等級較高外，一般的單層庫房、臨時(shí)簡易庫房多為耐火極限較低的三級建筑。在火災(zāi)情況下，物資倉庫的這一特點(diǎn)，是造成庫房的承重構(gòu)件在短時(shí)間內(nèi)倒塌的主要原因，同時(shí)對消防人員的戰(zhàn)斗行動提出了更高的要求。

（三）可燃物質(zhì)數(shù)量多，堆放高度集中

普通物資倉庫內(nèi)存放有大量的可燃物，如日用百貨、紡織化纖制品、木材紙張、橡膠制品、塑料制品等，這些可燃物質(zhì)有的單獨(dú)集中存放在一個庫內(nèi)，有的采取一定的防火分隔混存在一個庫內(nèi)。這些垛與垛、架與架、層與層之間，按防火規(guī)范要求雖有一定間距，但在整體上來講物資存放還是高度密集的。

（四）倉庫管理人員少，火災(zāi)發(fā)現(xiàn)晚

倉庫管理人員的多少，通常根據(jù)倉庫規(guī)模的大小來確定。在工作時(shí)間上來看，上班時(shí)間人員較多，通常每棟庫房至少都有一人值班；下班以后人員較少，通常只有值班室內(nèi)有人值班，這樣倉庫內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和報(bào)警，等有人發(fā)生報(bào)警消防隊(duì)到場后，火勢已擴(kuò)大到一定規(guī)模。

二、倉庫火災(zāi)的特點(diǎn)

（一）燃燒猛烈、蔓延迅速

各種倉庫由于物品過于密集，而且有的捆扎較緊，加上倉庫門、窗少，空氣不流通，所以倉庫內(nèi)部一旦發(fā)生火災(zāi)，一般來說初起階段火勢蔓延比較遲緩，燃燒產(chǎn)物也不多，經(jīng)過一段時(shí)間后，由于參加燃燒的物資逐漸增加，空間溫度升高，物質(zhì)分解出氣體的速度不斷加快，使燃燒強(qiáng)度急劇增大，火勢蔓延速度加快，很快進(jìn)入燃燒猛烈階段。這無疑對參加火災(zāi)撲救的力量、滅火救援中的物資消耗以及滅火救援中的組織指揮都提出了更高的要求。

（二）火焰鉆心，縱深發(fā)展

倉庫內(nèi)可燃物資堆垛和堆架發(fā)生火災(zāi)時(shí)，最初火勢僅沿著堆垛和貨架的表面蔓延，但很快就會沿著堆垛的縫隙向內(nèi)部縱深發(fā)展，如日用百貨、棉、麻、稻草等堆垛發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰便通過箱、包、捆之間的縫隙及內(nèi)部通風(fēng)孔洞向中心延燒，其過程和形式頗像煤球的燃燒。因此，在撲救倉庫火災(zāi)的過程中，往往要持續(xù)很長時(shí)間，堅(jiān)持打持久

戰(zhàn)。

（三）煙霧彌漫，毒氣傷人

倉庫內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)，由于可燃物多而空氣又不流通，加上能夠排煙的門、窗特別少，所以庫房內(nèi)煙霧特別大；尤其是地下倉庫火災(zāi)情況更為嚴(yán)重，不但使人無法辨別方向，而且煙氣中的高溫讓人難以心愛，毒氣和缺氧使人無法呼吸。存放塑料、橡膠等化工產(chǎn)品的倉庫發(fā)生火災(zāi)，煙霧中的有毒成份所占比例更高，滅火救援中必須佩戴空氣呼吸器，否則救援活動將難以展開。

（四）承載過重，容易塌陷

倉庫屋面一般都采用大跨度結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生火災(zāi)后，在火焰作用下結(jié)構(gòu)承載能力降低，則會加速承重結(jié)構(gòu)的斷裂，使庫房和隔板出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象?；馂?zāi)中這些承重構(gòu)件一旦倒塌后，堆積好的物資會一下子散亂，物件之間出現(xiàn)更大的空隙，內(nèi)部陰燃火遇到大量新鮮空氣后便會迅速重新燃起火焰，這樣便會促使火勢在短時(shí)間內(nèi)更加猛烈地燃燒起來，給撲救工作增加難度。

三、撲救對策

（一）提前介入，合理制定預(yù)案

要積極開展實(shí)地調(diào)研，對該企業(yè)制定合理的滅火預(yù)案，要對其周邊水源情況、交通道路以及內(nèi) 部的廠房結(jié)構(gòu)、疏散通道、重要部位和消防設(shè)施情況做到心中有數(shù)，有條件的要進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練，了

解其可進(jìn)行破拆的部位。平時(shí)要對指戰(zhàn)員進(jìn)行教育，加強(qiáng)對預(yù)案的熟悉。

（二）加強(qiáng)第一出動，積極實(shí)施冷卻

對于倉庫火災(zāi)，要加強(qiáng)第一出動力量的調(diào)度，爭取滅火工作的主動權(quán)，一次性將水罐車、搶險(xiǎn)車、照明車等調(diào)度到位，與火災(zāi)搶時(shí)間。滅火力量到場后，指揮員要合理分配力量，打快速殲滅戰(zhàn)?，F(xiàn)場火災(zāi)明朗的情況下，確定無倒塌危險(xiǎn)時(shí)要實(shí)施快攻近戰(zhàn)，防止火勢擴(kuò)大；現(xiàn)場情況不明，濃煙滾滾且無法實(shí)施內(nèi)攻時(shí)，要首先集中力量對承重鋼構(gòu)件進(jìn)行冷卻，防止或延緩建筑倒塌，為疏散救人和滅火創(chuàng)造條件?？衫么蠊β仕畼尅④囕d炮、云梯車水炮等從外部對鋼承重構(gòu)件和屋面進(jìn)行冷卻，利用移動搖擺炮深入廠房內(nèi)部進(jìn)行對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷卻，要注意在火勢不明的情況下嚴(yán)禁任何人員深入內(nèi)部進(jìn)行滅火或冷卻工作。

（三）要加強(qiáng)火情偵察，及時(shí)掌握鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在火災(zāi)中的動態(tài)信息

倉庫一旦發(fā)生火災(zāi)，必須了解火場的基本情況，制定行之有效的滅火戰(zhàn)斗預(yù)案，合理安排滅火參戰(zhàn)力量。通過詢問知情人、圖上偵察和實(shí)地察看等方法，利用盡可能用到的專用勘查器材，了解倉庫內(nèi)儲存物的種類及火災(zāi)危險(xiǎn)性；著火部位及過火面積，火勢蔓延的方向及范圍；有沒有被困人員及所在位置；有沒有好的進(jìn)攻路線和可利用的地形地物條件；倉庫內(nèi)有沒有消防設(shè)施及其完好情況，有無儲水池及其他滅火劑等情況。在觀察建筑變形倒塌情況上，要專門部署一定的人員隨時(shí)觀察建筑變形倒塌跡象，并隨時(shí)同指揮部報(bào)告。

（四）疏散與保護(hù)物資

由于倉庫屬物資大量集中單位，為盡量減少火災(zāi)損失，在整個滅火救援的過程中，邊組織撲救火災(zāi)，邊疏散保護(hù)物資。根據(jù)火場的不同情況及火災(zāi)造成的不同程度，組織好人力、車輛和其它運(yùn)輸工具，確定疏散的順序、路線和方法，劃出物資堆放點(diǎn)，并指定專人看守和保護(hù)。對于范圍比較大的火場，可分割成若干個區(qū)域，在各區(qū)域同時(shí)組織物資疏散工作，有利于加快滅火救援活動的進(jìn)程。

（五）積極搶救被困人員

在整個滅火救援過程中，要堅(jiān)持救人第一的戰(zhàn)術(shù)原則，在撲救火災(zāi)中一旦遇有被困人員，應(yīng)首先把滅火力量用于救人方面，通過破拆、排煙、滅火等技術(shù)手段，盡最大努力把被困人員搶救出來。假若火場被困人員不是很多，施救難度不是很大，在滿足搶救被困人員需要的前提下，可同時(shí)抓住火勢蔓延的主要方向，兼顧搶救和保護(hù)各種物資。

四、注意事項(xiàng)

（一）加強(qiáng)自身防護(hù)，注意火場行動安全，深入內(nèi)部偵察人員要精干，三人小組，要攜帶安全 繩；登高作業(yè)的人員不宜多，要調(diào)用經(jīng)驗(yàn)豐富的人員，進(jìn)行破拆時(shí)要防止內(nèi)部的煙氣流突然沖出傷 人。

（二）場所需用的器材要一步到位，如消防梯、安全繩、破拆工具、搖擺炮等，指戰(zhàn)員要考慮周全，避免反復(fù)拿

取器材而浪費(fèi)偵察、滅火的最佳時(shí)機(jī)。

（三）合理安排水源，車輛?？克磿r(shí)要掌握一定的靈活性，避免消防車大量?？繂挝粌?nèi)部水源。

（四）要設(shè)立火場安全觀察員，對建筑物進(jìn)行全方位的觀察，著重觀察起火時(shí)間和鋼結(jié)構(gòu)建筑的梁、柱、屋頂?shù)葮?gòu)件有無扭曲、變形、跨塌等跡象，以便及時(shí)提醒，及早采取防范和保護(hù)措施。

（五）對建筑構(gòu)件實(shí)施冷卻時(shí)，要盡量使用開花和噴霧水，避免直流水的高壓沖擊，冷卻要均勻，避免鋼構(gòu)件的熱脹冷縮而加快建筑的坍塌；另外要保持冷卻不間斷，即使在火勢明朗化或者收殘時(shí)，也要保證對鋼構(gòu)件的射水冷卻。

第三篇：關(guān)于羽絨廠倉庫火災(zāi)的調(diào)研報(bào)告

隨著改革開放的發(fā)展，****區(qū)羽絨行業(yè)日益發(fā)展壯大，就我轄區(qū)來看，單是羽絨廠就多達(dá)50家，規(guī)模較大的有柳橋羽絨集團(tuán)、三弘集團(tuán)，金弘三鳥，大通羽絨制品等等。羽絨廠作為防火重點(diǎn)單位，有較大的火災(zāi)隱患，雖然火災(zāi)大多發(fā)生在車間，但是火災(zāi)的蔓延方向及猛烈階段大多發(fā)生在倉庫因此倉庫就成為防火滅火中重點(diǎn)需要考慮的位置。倉庫是指儲藏和放置物

資的場所或建筑物，是物資高度集中的地方。倉庫一旦發(fā)生火災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失往往十分嚴(yán)重，又由于倉庫物資高度集中造成倉庫火災(zāi)燃燒面積大、燃燒時(shí)間長的特點(diǎn)。筆者認(rèn)為要重視研究倉庫火災(zāi)的規(guī)律和特點(diǎn)，制定倉庫火災(zāi)的撲救對策，提高滅火成功率，將火災(zāi)損失減小到最低限度。

一、羽絨廠倉庫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（一）建筑物跨度大，空間大

根據(jù)倉庫儲存物資的需要，庫房的長度、寬度、高度都比較大。通常庫房長度都在100m左右，庫房的寬度一般都在50m左右，單層庫房高8至10m，高架庫房的高度可達(dá)15至30m左右。羽絨廠倉庫這種大跨度、大空間的特點(diǎn)，給火災(zāi)初起階段的發(fā)展蔓延提供了一定的條件。

（二）庫房建筑耐火等級低

羽絨廠倉庫一般為單層庫房，多為耐火極限較低的二，三級建筑。在發(fā)生火災(zāi)情況的下，羽絨廠倉庫的這一特點(diǎn)，是造成倉庫的承重構(gòu)件在短時(shí)間內(nèi)倒塌的主要原因，同時(shí)對消防人員的戰(zhàn)斗行動提出了更高的要求。

（三）可燃物質(zhì)數(shù)量多，堆放高度集中

羽絨廠倉庫內(nèi)存放有大量的可燃物，如布料、羽絨、羽絨成品，包裝紙箱等，這些可燃物質(zhì)有的單獨(dú)或集中存放在一個庫內(nèi)，有的采取一定的防火分隔混存在一個庫內(nèi)。這些垛與垛、架與架之間，雖按防火規(guī)范要求保持了一定的間距，但從整體上來講物資存放還是高度密集的。

（四）倉庫管理人員少，火災(zāi)發(fā)現(xiàn)晚

倉庫管理人員的多少，通常根據(jù)倉庫規(guī)模的大小來確定。在工作時(shí)間上來看，上班時(shí)間人員較多，通常每棟庫房至少都有一人值班；下班以后人員較少，通常只有值班室內(nèi)有人值班，這樣倉庫內(nèi)的電燈一旦短路發(fā)生火災(zāi)，而且羽絨會陰燃，往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和報(bào)警，等有人發(fā)現(xiàn)、報(bào)警、消防隊(duì)到場后，火勢已擴(kuò)大到一定規(guī)模。

二、羽絨廠倉庫火災(zāi)的特點(diǎn)

（一）燃燒猛烈、蔓延迅速

羽絨物資倉庫由于物品堆放過于密集，而且有的捆扎較緊，加上倉庫門、窗少，空氣不流通，所以倉庫內(nèi)部一旦發(fā)生火災(zāi)，一般來說初起階段火勢蔓延比較遲緩，燃燒產(chǎn)物也不多，經(jīng)過一段時(shí)間后，由于參加燃燒的物資逐漸增加，倉庫內(nèi)溫度升高，物質(zhì)分解出氣體的速度不斷加快，使燃燒強(qiáng)度急劇增大，火勢蔓延速度加快，很快進(jìn)入燃燒猛烈階段。這無疑對參加火災(zāi)撲救的力量，滅火救援中的物資消耗以及滅火救援中的組織指揮都提出了更高的要求。

（二）火焰鉆心，縱深發(fā)展

倉庫內(nèi)可燃物資堆垛和堆架發(fā)生火災(zāi)時(shí)，最初火勢僅沿著堆垛和貨架的表面蔓延，但很快就會沿著堆垛的縫隙向內(nèi)部縱深發(fā)展，如羽絨，布料等堆垛發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰便通過箱、包、捆之間的縫隙及內(nèi)部通風(fēng)孔洞向中心蔓延。因此，在撲救倉庫火災(zāi)的過程中，往往要持續(xù)很長時(shí)間，堅(jiān)持打持久戰(zhàn)。

（三）煙霧彌漫，毒氣傷人

羽絨廠倉庫內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)，由于可燃物多而空氣又不流通，加上能夠排煙的門、窗特別少，所以庫房內(nèi)煙霧特別大；尤其是地下倉庫火災(zāi)情況更為嚴(yán)重，不但使人無法辨別方向，而且煙氣中的高溫讓人難以心愛，毒氣和缺氧使人無法呼吸。

（四）承載過重，容易塌陷

羽絨廠倉庫屋面一般都采用大跨度鋼結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生火災(zāi)后，在火焰作用下結(jié)構(gòu)承載能力降低，則會加速承重結(jié)構(gòu)的斷裂，使庫房和隔板出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象?；馂?zāi)中這些承重構(gòu)件一旦倒塌后，堆積好的物資會一下子散亂，物件之間出現(xiàn)更大的空隙，內(nèi)部陰燃火遇到大量新鮮空氣后便會迅速重新燃起火焰，這樣便會促使火勢在短時(shí)間內(nèi)更加猛烈地燃燒起來，給撲救工作增加難度。

三、倉庫火災(zāi)的撲救對策

（一）火情偵察

羽絨廠倉庫一旦發(fā)生火災(zāi)，首先必須把火場情況了解清楚，以便科學(xué)制定滅火戰(zhàn)斗方案，合理使用滅火參戰(zhàn)力量?；鹎閭刹旆譃榛馂?zāi)初期偵查和火災(zāi)在進(jìn)行火災(zāi)初期火情偵察時(shí)，主要了解以下幾點(diǎn)偵查：

1、在進(jìn)行火災(zāi)初期火情偵察時(shí)，主要了解以下幾點(diǎn)：

a、火點(diǎn)部位及火區(qū)面積，火勢蔓延的主要方向及范圍；

b、有無被困人員及其所在位置；

c、倉庫內(nèi)有無防火分隔物，能否被利用；

2、在進(jìn)行火災(zāi)猛烈階段火情偵察時(shí)，除了解以上這些情況外還需了解以下幾點(diǎn)：

a、滅火進(jìn)攻路線和可以利用的地形地物條件；

b、有無通風(fēng)孔洞或?qū)嵝阅芰己玫慕饘俟芫€突起樓板和墻壁；

c、倉庫內(nèi)有無消防設(shè)施及其完好

情況，有無消防儲水池及其儲水量等。

（二）控制火區(qū)與消滅火勢

在火情偵察的基礎(chǔ)上，根據(jù)火場當(dāng)時(shí)的情況和到場力量的多少，按先控制、后消滅的戰(zhàn)術(shù)原則，應(yīng)先從控制火勢開始，在控制的基礎(chǔ)再將火勢逐步消滅。

1、堵截蔓延

倉庫發(fā)生火災(zāi)，會不同程度地向四周發(fā)展蔓延。這其中必有一個是火勢蔓延的主要

方向，指揮員應(yīng)將主要力量首先部署在火勢蔓延的主要方向上，以有效地堵截火勢，控制其發(fā)展和蔓延。撲救這類火災(zāi)的關(guān)鍵在于能否有效地切斷火勢的橫向蔓延，控制住火勢繼續(xù)發(fā)展。

2、及時(shí)排除障礙，提高進(jìn)攻速度。

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)建筑的羽絨廠倉庫起火后的特點(diǎn)，如不及時(shí)采取措施，煙霧能在短時(shí)間內(nèi)沿通風(fēng)管道、走道、樓梯及其他途徑迅速蔓延，并擴(kuò)散到整個車間及毗鄰車間。這樣，就會給戰(zhàn)斗員造成內(nèi)攻的難度，加之道路堵塞，地形因煙霧不能看清，難以尋找到滅火通道，難以發(fā)現(xiàn)進(jìn)攻方向。所以可組織力量破拆，打通道路，打開窗戶及其他一切可利用出口，使其盡快消除，從而發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)，明確進(jìn)攻目標(biāo)，提高戰(zhàn)斗員進(jìn)攻速度，從而達(dá)到迅速撲滅火災(zāi)的目的。

3、選擇正確進(jìn)攻方向，實(shí)施全面防御。

在充滿濃煙的大面積倉庫內(nèi)組織撲救火災(zāi)，往往因火情不明而急于盲目出水撲救，造成無效出水，貽誤戰(zhàn)機(jī)，所以消防中隊(duì)到達(dá)火場后，一定要查清起火部位，選擇正確的進(jìn)攻方向。與此同時(shí)，為了防止火勢蔓延，除了加強(qiáng)戰(zhàn)斗力外，還要實(shí)施全面防御的戰(zhàn)術(shù)方法，有效控制火勢向四周蔓延。

4、靈活地運(yùn)用滅火戰(zhàn)術(shù)。

在撲救羽絨廠倉庫火災(zāi)時(shí)，應(yīng)根據(jù)火災(zāi)特點(diǎn)，靈活地運(yùn)用滅火戰(zhàn)術(shù)。在進(jìn)行內(nèi)部強(qiáng)攻，深入突破、左右合擊、分割圍殲、逐片消滅等戰(zhàn)術(shù)措施時(shí)，要，注意通風(fēng)途徑火的蔓延，做好外圍的保護(hù)措施，防火出現(xiàn)火勢蔓延到其他方面，盡量把火災(zāi)損失減少到最低程度。

（三）疏散與保護(hù)物資。

由于倉庫屬物資大量集中單位，為盡量減少這些物資在火災(zāi)中的損失，防止火勢的蔓延，在整個滅火救援的過程中，要邊組織火災(zāi)撲救，邊疏散保護(hù)物資。當(dāng)燃燒火勢猛烈，到場力量較少，下風(fēng)方向受火勢威脅的物資易于搬運(yùn)時(shí)，應(yīng)將滅火力量主要用于掩護(hù)，組織一定人力物力在水槍掩護(hù)下將物資疏散出去；如受火勢威脅的物資不易搬運(yùn)，應(yīng)利用苫布或覆蓋物遮蓋，有組織地進(jìn)行保護(hù)。在組織疏散與保護(hù)物資的過程中，應(yīng)事先組織好人力、車輛和其它運(yùn)輸工具，確定疏散的順序、路線和方法，劃出物資堆放點(diǎn)，并指定專人進(jìn)行看守和保護(hù)。

四、一些單位的預(yù)防措施

1、成立安全生產(chǎn)工作領(lǐng)導(dǎo)小組。領(lǐng)導(dǎo)小組由單位法人代表任組長，專門負(fù)責(zé)企業(yè)的安全工作。并且由專人負(fù)責(zé)定期和不定期的安全檢查，對檢查不過關(guān)的單位、車間，除要求立即改正之外還對它們進(jìn)行通報(bào)批評，并處以扣發(fā)和減少獎金等處罰。

2、成立急救應(yīng)急小組，在發(fā)生突發(fā)情況時(shí)，現(xiàn)有急救小組在消防、醫(yī)療等單位到達(dá)前對受傷人員和所發(fā)生情況進(jìn)行初步的處理，有效減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

3、定期進(jìn)行火災(zāi)逃生演練。在調(diào)研過程中，我們同時(shí)了解到有些單位有很好的定期組織進(jìn)行火災(zāi)逃生演練的傳統(tǒng)。這樣的活動對有效減少發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員的傷亡提供了可能。

4、企業(yè)派專人負(fù)責(zé)防火工作，每天對廠區(qū)內(nèi)的消防設(shè)施進(jìn)行檢查，確保所有的消防器材切實(shí)可用。

五、問題與思考

現(xiàn)在消防部門撲滅火災(zāi)大部分是在火災(zāi)的熄滅階段進(jìn)行的，對于如何在火災(zāi)發(fā)展階段，尤其猛烈階段對其進(jìn)行有效的控制撲救是一大難題。這就需要我們對現(xiàn)有戰(zhàn)術(shù)以及器材裝備進(jìn)行有效的革新?？紤]到上述情況，我們中隊(duì)通過對羽絨廠火災(zāi)的研究，對羽絨廠的實(shí)地考查，對器材以及滅火戰(zhàn)術(shù)的研究討論，初步形成了對器材裝備革新的思路，并正通過日常訓(xùn)練進(jìn)行測試和進(jìn)一步的改進(jìn)。

總之，任何事物的發(fā)展都有其規(guī)律，火災(zāi)的形成與發(fā)展也是如此。只要我們重視探討研究、善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，了解羽絨廠的特點(diǎn)，就一定能掌握控制滅火戰(zhàn)斗的主動權(quán)，從而取得滅火戰(zhàn)斗的最終勝利。

第四篇：大跨度橋梁結(jié)構(gòu)選型調(diào)研報(bào)告

大跨度橋梁結(jié)構(gòu)選型調(diào)研報(bào)告

摘 要: 大跨度橋梁形式多樣,有斜拉橋、懸索橋、拱橋、懸臂桁架橋及其他的一些新型的橋式,如全索橋、索托橋、斜拉—懸吊混合體系橋、索桁橋等等。其中,懸索橋和斜拉橋是大跨徑橋梁發(fā)展的主流。本文針對大跨度橋梁結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計(jì)這一問題做了綜合性的總結(jié)和歸納。

關(guān)鍵詞: 大跨度橋梁;斜拉橋;懸索橋;橋梁造型設(shè)計(jì);1 引 言 世紀(jì)90 年代以來, 隨著世界經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展, 大跨度橋梁的建設(shè)出現(xiàn)了前所未有的高潮。目前, 懸索橋的最大跨徑已經(jīng)達(dá)到1 991m , 斜拉橋的最大跨徑達(dá)到890 m。隨著橋梁跨徑的逐步增大, 橋梁結(jié)構(gòu)的柔性化趨勢日趨明顯, 橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、行車舒適性、架設(shè)方便性等一系列問題開始變得愈來愈突出。如何更好地解決伴隨著橋梁跨徑長大化而出現(xiàn)的這些問題, 成為21世紀(jì)世界橋梁工作者共同面對的挑戰(zhàn)。本文簡要回顧了大跨度橋梁的發(fā)展歷史, 對現(xiàn)有大跨度橋梁建設(shè)的成就與問題進(jìn)行了系統(tǒng)的分析, 在此基礎(chǔ)上, 提出了有關(guān)大跨度橋梁設(shè)計(jì)的一些新構(gòu)想, 希望對未來橋梁設(shè)計(jì)的發(fā)展有所幫助。2 現(xiàn)代斜拉橋的發(fā)展與演變 2.1 早期的斜拉橋

斜拉橋由索塔、拉索、主梁三部分組成。從歷史上看, 影響斜拉橋發(fā)展的技術(shù)因素主要有三個第一, 力學(xué)分析手段的進(jìn)步。第二, 材料性能的改進(jìn)。第三, 施工技術(shù)的發(fā)展。從力學(xué)分析的角度講, 斜拉橋?qū)儆诙啻纬o定體系, 在沒有電子計(jì)算機(jī)幫助的條件下, 手工進(jìn)行力學(xué)分析相當(dāng)復(fù)雜?，F(xiàn)存的早期斜拉橋中, 較有代表性的是1867 年建造的新加坡Cavenagh 橋和1874 年建造的倫敦Albert橋。二十世紀(jì)五、六十年代, 斜拉橋獲得了較快的發(fā)展。1955 年, 瑞典建成了主跨183m 的Stromsund橋;1959 年, 聯(lián)邦德國建成了主跨302 m 的Severin橋。早期建造的斜拉橋有兩個比較顯著的特點(diǎn): 一是單柱式索塔比較多;二是斜拉索很少2.2 密束斜拉體系的出現(xiàn)

隨著有限元技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及, 高次超靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析開始變得簡單易行。1967 年, 聯(lián)邦德國建成了主跨280m 的Friedrich2E2bert 橋, 從此拉開了密束體系斜拉橋建設(shè)的序幕。通過將導(dǎo)入拉索的預(yù)應(yīng)力分布式地傳遞給主梁, 可顯著減小梁中的彎矩, 并且易于采用懸臂法進(jìn)行施工。因此, 密束體系斜拉橋的出現(xiàn)加速了斜拉橋跨度, 特別是預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋跨度的迅速增長。1986 年, 加拿大建成了主跨465 m 的An2nacis 橋;1991 年, 挪威建成了主跨530 m 的Skaron2sundet 橋。

二十世紀(jì)九十年代, 世界斜拉橋的建設(shè)進(jìn)入了一個鼎盛時(shí)期。1993 年, 中國建成了跨度位居當(dāng)時(shí)世界第一的主跨602 m 的上海楊浦大橋;1995 年,法國建成了主跨856 m 的Normandy 大橋;1999 年, 日本建成了跨度位居世界第一的主跨890m 的多多羅大橋。九十年代的大跨度斜拉橋建設(shè)有兩個特點(diǎn): 一是大部分出現(xiàn)在中國;二是倒Y 型和分離式倒Y型(有文獻(xiàn)稱之為鉆石型)索塔被廣泛采用。倒Y型和分離式倒Y型索塔的廣泛使用, 既有技術(shù)方面的原因, 也有審美習(xí)慣和技術(shù)傳統(tǒng)的影響, 下文將對此做具體的分析。2.3 斜拉橋索塔的造型與選擇

索塔的形態(tài)可以多種多樣, 需要指出的是, 索塔的形態(tài)通常和斜拉索的配置密切相關(guān)。如果采用單索面, 則通常會選用單柱塔或倒Y型塔。單柱塔可能存在的問題主要有兩點(diǎn): 一是從人體工程學(xué)的角度看, 如果橋面不是太寬的話, 單柱塔相對寬大的塔柱會對汽車駕駛員的運(yùn)動視線產(chǎn)生一些阻斷,給人某種程度的壓迫感。二是從建筑美學(xué)的角度看, 由于單柱塔上塔柱和下橋墩的剖面尺寸有時(shí)相差懸殊, 給人以整體不協(xié)調(diào)的感覺.單索面的使用通常有兩個前提條件: 一是主梁(橋身)要有固定拉索的中央分割帶;二是主梁本身要有比較大的抗扭剛度。雖然采用單索面的日本鶴見翼大橋, 其主梁跨度達(dá)到了510 m , 但對于大多數(shù)橋梁設(shè)計(jì)師來說, 在設(shè)計(jì)大跨度斜拉橋時(shí), 處于技術(shù)和心理感受兩方面的考慮, 他們通常更傾向于選擇雙索面布置。和單索面橋構(gòu)造上最接近的是雙側(cè)單索面橋, 即在橋面的兩側(cè)各布置一根互不相連的塔柱, 每根塔柱獨(dú)立張拉出一面索。象荷蘭的Waal 大橋這樣采用雙根單柱橋塔的斜拉橋?qū)嶋H上并不多見, 原因有技術(shù)方面的, 也有心理感受方面的。從技術(shù)的角度看, 由于垂直索面的結(jié)構(gòu)剛度相對比較弱, 風(fēng)載作用下存在發(fā)生振動發(fā)散的可能。從心理學(xué)的角度看, 設(shè)計(jì)師通常更傾向于結(jié)構(gòu)在橫橋向存在某種形式上的連接。一方面是出于結(jié)構(gòu)受力方面的考慮, 另一方面是出于尋找視覺上的支撐, 兩種因素匯合起來的結(jié)果, 使設(shè)計(jì)師們更傾向于用橫梁將兩根獨(dú)立的單柱聯(lián)接在一起, 以形成垂直于橋面縱軸的框架型橋塔支撐體系。當(dāng)橫梁在塔頂將兩根獨(dú)立的單柱聯(lián)接在一起時(shí), 便形成了門型橋塔。而當(dāng)橫梁在塔的中部將兩根獨(dú)立的單柱聯(lián)接在一起時(shí), 便形成了H 型橋塔。將門型橋塔的塔柱向內(nèi)側(cè)傾斜至極限,可形成倒V 型橋塔;將H 型橋塔的塔柱向內(nèi)側(cè)傾斜至極限, 則形成了倒A 橋塔。究竟是什么原因促使設(shè)計(jì)師紛紛將塔柱向內(nèi)傾斜? 塔柱向內(nèi)傾斜的直接好處是什么? 不利之處在哪里? 有什么辦法能夠平衡兼顧, 揚(yáng)長避短。加斜拉索的最初目的是給主梁提供一個豎向支撐, 從而減小主梁由于重力荷載而產(chǎn)生的豎向彎矩和變形, 使主梁在跨度增加的同時(shí), 并不顯著增加梁的內(nèi)力和變形。僅從抵抗重力荷載的角度考慮, 索平面應(yīng)盡可能地和主梁平面垂直, 以保證斜拉索在沿橋向(縱向)鉛垂面上的投影, 和水平面的夾角最大。因此, 單柱塔、雙根單柱塔、門型塔和H 型塔是該條件下比較合適的塔型選擇。但實(shí)際面對的問題是, 主梁除了要承受豎向重力荷載外, 還必須承受橫向風(fēng)荷載等其它方向的荷載, 并且橫向風(fēng)荷載的影響程度隨主梁跨度的增加迅速增長。從力學(xué)分析的角度看, 要有效地抵抗橫向風(fēng)荷載, 索平面應(yīng)和主梁平面保持比較適當(dāng)(注意, 不是最大)的夾角, 以保證索力在橫橋方向上的投影, 有比較合適的大小。因此, 此時(shí)的最優(yōu)塔型,應(yīng)當(dāng)是適度扁平的倒V 型或倒A 型橋塔。隨著橋面寬度的增大, 相對扁平的倒V 型和倒A 型橋塔, 會使橋墩基礎(chǔ)的占用空間增大。比較簡單的解決辦法有兩種: 一是在增大塔柱陡度的同時(shí)增大索力;二是將柱塔在主梁以下向內(nèi)收縮間距, 形成所謂的鉆石型塔身。顯然, 抵抗豎向重力荷載和抵抗橫向風(fēng)荷載對最優(yōu)塔型的要求存在一些矛盾。另外, 大跨度斜拉橋還需要考慮抗扭曲的問題。綜合幾個方面的因素, 人們發(fā)明了一種最簡單和最直接的解決辦法, 即在倒V 型(包括鉆石型)橋塔的頂部向上增加一根垂直立柱, 并將斜拉索錨固在新增加的垂直立柱上。倒V 型橋塔加垂直立柱形成的新塔型, 就是目前在大跨度斜拉橋建設(shè)中廣

泛采用的倒Y型橋塔

當(dāng)橋梁跨度比較大的時(shí)候(500 m～600 m 以上), 倒Y型橋塔中的垂直立柱會變得比較粗, 結(jié)果使橋塔沿橋向和橫橋向的風(fēng)阻大大增加。降低橋塔風(fēng)阻的最簡單、也是最實(shí)用的辦法之一, 是將倒Y型橋塔中的垂直立柱橫橋向壓扁、沿橋向鏤空,也就是將立柱變成橫橋向的比較細(xì)長的H 型或日型框架, 由此形成的橋梁塔型, 本文稱之為分離式倒Y型橋塔。事實(shí)上, 倒A 型橋塔也可以歸類為分離式倒Y型橋塔。

當(dāng)橋梁跨度低于500 m 時(shí), 同樣可以采用分離式倒Y型橋塔。分離式倒Y型橋塔近年來得到廣泛采用的原因主要有以下幾點(diǎn): 一是橋塔本身的造型比較美觀;二是對橋面寬度變化的適應(yīng)能力比較強(qiáng);三是垂直立柱分離使正橋向原先存在的索面空間閉合狀態(tài)被打破, 由此形成的開放式視覺空間,可以有效降低傾斜索面對行車人視覺可能產(chǎn)生的壓迫感。

從拓?fù)潢P(guān)系看, 分離式倒Y型橋塔可根據(jù)變形路徑的不同, 退化演變?yōu)榈筜型、H 型和門型橋塔中的任何一種。換句話說, 從分離式倒Y型塔型出發(fā)進(jìn)行結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化, 可以發(fā)現(xiàn)目前已知常用塔型中的最優(yōu)塔型。

斜拉橋的跨度最大能夠達(dá)到多少是人們非常關(guān)心的一個話題。在正面回答這個問題之前, 我們先分析一下影響斜拉橋跨度急速增大的因素主要有哪些。顯然, 有技術(shù)方面的因素, 也有經(jīng)濟(jì)和美學(xué)方面的因素。事實(shí)上, 正是多因素的復(fù)合限制了斜拉橋跨度的急速增大。從力學(xué)的角度看, 斜拉橋跨度急速增大帶來的主要問題是: 第一, 由于斜拉索索力的水平分量需由主梁中的內(nèi)力來平衡, 隨著斜拉橋跨度的增加, 塔處主梁根部的壓應(yīng)力急劇增大,因此, 主梁的抗壓穩(wěn)定性將成為制約斜拉橋跨度急速增大的一個主要因素。第二, 長柔的拉索比較容易發(fā)生獨(dú)立索振動, 加穩(wěn)定索和抗風(fēng)阻尼器雖在一定程度上可以緩解這一問題, 但因此付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)是否值得則有待商榷。從經(jīng)濟(jì)學(xué)和美學(xué)的角度看, 限制斜拉橋跨度急速增大的主要因素是: 第一, 斜拉索的最小傾斜角有一個合理的下限, 這個下限值大致在20 度左右。第二, 斜拉橋索塔的高度有一個合理的上限, 這個上限值大致在300 m～350 m左右。綜合這兩個因素, 我們估計(jì)斜拉橋最大可以接受的跨度應(yīng)當(dāng)在1 250 m～1 500 m 左右。3 現(xiàn)代懸索橋的發(fā)展與演變 3.1大跨度懸索橋的出現(xiàn)與流行

懸索橋通常由主塔、主纜、吊索、加勁梁、錨碇五部分組成。懸索橋自古就有, 但近代意義上的大跨度懸索橋則出現(xiàn)在十九世紀(jì)中葉。1855 年, J1A1 Roebling 建成了世界首座跨度為250 m 的鐵路懸索橋。1883 年, 美國布魯克林橋的跨度達(dá)到了486m。1931 年, 喬治·華盛頓大橋的跨度首次超過1000 m。1937 年, 跨度1 280 m 的金門大橋在美國建成。1981 年, 英國建造了跨度1 410 m 的亨伯橋。1998 年, 日本明石海峽大橋的跨度接近2 千米, 達(dá)到1 991 m。

懸索橋跨度的不斷增大一方面來源于材料科技和建造技術(shù)的進(jìn)步, 但最主要的原因恐怕直接來源于設(shè)計(jì)思想的根本性轉(zhuǎn)變。

在近代懸索橋的發(fā)展歷史上, 曾經(jīng)出現(xiàn)過3 次比較大的設(shè)計(jì)思想變革。第一次變革出現(xiàn)在二十世紀(jì)初。1888 年, Me2len 提出了考慮載荷引起的變形對結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算影響的撓度理論, 奠定了近代懸索橋設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。撓度理論發(fā)現(xiàn), 懸索橋的整體剛度主要由主纜的重力剛度構(gòu)成, 加勁梁自身的剛度對結(jié)構(gòu)整體剛度的貢獻(xiàn)不大。因此, 隨著橋梁跨度的增加, 加勁梁的高度可基本維持不變。1909 年, 采用撓度理論設(shè)計(jì)的曼哈頓橋在美國建成。

第二次變革出現(xiàn)在二十世紀(jì)四十年代。1940年, 美國建成了塔科瑪橋。4 個月之后, 在19m·s-1的風(fēng)速下, 發(fā)生劇烈彎扭振動而坍塌。塔科瑪橋坍塌的事故導(dǎo)致了兩個積極的結(jié)果: 第一, 人們開始重新審視撓度理論, 發(fā)現(xiàn)加勁梁保持必要的剛度, 特別是抗扭剛度十分必要。第二, 橋梁的抗風(fēng)設(shè)計(jì), 或者說橋梁的抗風(fēng)穩(wěn)定性問題開始引起人們的高度重視。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 風(fēng)引起的扭轉(zhuǎn)或彎扭耦合模態(tài)的發(fā)散性振動是導(dǎo)致塔科瑪橋坍塌的主要原因。為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭剛度, 加勁梁的高度開始出現(xiàn)大幅反彈, 普遍達(dá)到7 m～12 m。桁架式加勁梁幾乎成了大跨橋加勁梁的固定做法。

第三次變革出現(xiàn)在二十世紀(jì)六十年代。塔科瑪舊橋坍塌事件對橋梁設(shè)計(jì)思想的影響, 在北美和在歐洲是完全不同的。美國人的做法是采用桁架式加勁梁解決減小風(fēng)阻的問題, 并將加勁梁的高度大幅增加以提高斷面的抗扭剛度。英國人則認(rèn)為, 改善橋梁氣動穩(wěn)定性的合理方式, 應(yīng)當(dāng)是采用合理的加勁梁剖面形式, 主要通過降低風(fēng)阻和控制氣流分離的辦法減小扭矩, 通過將橫剖面閉合的辦法增加箱梁的抗扭剛度。1966 年, 英國人的設(shè)計(jì)思想在塞文橋中得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)時(shí), 塞文橋988 m的跨度雖然并不起眼, 但它首次采用的流線型扁平鋼箱梁設(shè)計(jì)卻使整個橋梁界產(chǎn)生了強(qiáng)烈的震撼。塔科瑪舊橋垮橋事件后, 對于大跨懸索橋, 桁架式加勁梁曾被認(rèn)為是最有效的加勁梁形式, 這一看法由于塞文橋的出現(xiàn)而開始受到人們的質(zhì)疑。塞文橋的設(shè)計(jì)思想, 在土耳其的博斯普魯斯I 橋上得以再次展現(xiàn)。1981 年, 英國人建造了跨度1 410 m的亨伯橋。亨伯橋不僅從美國的維拉扎諾海峽橋(, 跨度1 298 m , 建于1964 年)那里奪走了跨徑世界第一的寶座, 而且在造型上的特征異常鮮明: 一是橋塔很矮, 只有155 m。二是邊跨比很小, 且左右不對稱(分別為0120 和0138)。

塞文橋的著名并不在于它的跨度是否曾經(jīng)達(dá)到過世界第一, 而在于它首創(chuàng)了一個全新的設(shè)計(jì)理念。唯其如此, 著名德國橋梁設(shè)計(jì)師F1 Leonhardt認(rèn)為, 塞文橋的出現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代懸索橋設(shè)計(jì)風(fēng)格的開始[4 ]。3.2索橋主塔的造型與選擇

現(xiàn)代懸索橋的主塔形式主要有三種: 第一種是使用水平桿件將兩根塔柱相連的剛架式;第二種是使用水平橫桿和交叉斜桿將兩根塔柱相連的桁架式;第三種是路面以上為剛架, 加勁梁下用交叉斜桿連接的混合式。在懸索橋(同樣適用于斜拉橋)橋塔的設(shè)計(jì)中, 有幾點(diǎn)是需要仔細(xì)處理的: 第一, 要合理安排下、中、上三個塔段的高度分割比例。依據(jù)美學(xué)原則, 類似甘蔗的節(jié), 按由短到長順序設(shè)置的塔段高度給人以穩(wěn)重、流暢的感覺。如果做到下短上長有困難, 則應(yīng)逐步減小上層塔柱的截面尺寸。第二, 如果橋面以上塔柱的高度低于橋面以下塔柱高度的2 倍,則橋面以上的塔柱間應(yīng)使用單橫梁。強(qiáng)度不夠時(shí)可將頂部橫梁的高度加大, 橫梁下緣做成拱型曲面。第三, 橋上、橋下的塔段設(shè)計(jì)風(fēng)格應(yīng)當(dāng)盡可能地和諧。適度的變化是允許的,只要構(gòu)造上蘊(yùn)涵的內(nèi)在節(jié)奏和韻律不遭到破壞。第四, 需要仔細(xì)安排塔柱剖面尺寸、橫梁剖面尺寸和塔高間的相對比例關(guān)系, 不要使塔柱和橫梁顯得過于笨重, 給人以不舒服的沉重感。

塔型設(shè)計(jì)是一門綜合性的藝術(shù), 是結(jié)構(gòu)工程學(xué)和建筑美學(xué)的有機(jī)結(jié)合。塔型設(shè)計(jì)同時(shí)又是一門個性化的藝術(shù), 她的身上不可避免地鐫刻著建筑傳統(tǒng)和設(shè)計(jì)師個人風(fēng)格的烙印。前者要求塔型構(gòu)造除了本身各部分之間應(yīng)相互協(xié)調(diào)之外, 還必須和加勁梁的設(shè)計(jì)風(fēng)格相協(xié)調(diào)。而兩者的綜合則可以解釋一些令人費(fèi)解的現(xiàn)象。

伊藤學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象: 日本的大跨懸索橋比較多地采用了桁架式的塔型設(shè)計(jì), 而歐美的同類橋梁則比較多地采用了剛架式的塔型設(shè)計(jì)。比較典型的有桁架式的日本明石海峽大橋和剛架式的美國金門大橋等。伊藤學(xué)認(rèn)為,造成這一現(xiàn)象的主要原因是, 日本的地震和強(qiáng)風(fēng)等橫向荷載比較大, 采用桁架式的塔型設(shè)計(jì)比較經(jīng)濟(jì)。我們認(rèn)為, 日本明石海峽大橋和美國金門大橋設(shè)計(jì)風(fēng)格上的差異更多地源于設(shè)計(jì)傳統(tǒng)和設(shè)計(jì)師的個人風(fēng)格, 而不是源于地理上的差異。日本人的確喜歡使用交叉桁架式的塔型, 如日本的關(guān)門橋、南、北備贊瀨戶大橋、因島大橋等, 但未必源于地理環(huán)境上的差異。第一, 金門大橋的橋位位于著名的加利福尼亞強(qiáng)地震帶上, 并且和明石海峽大橋一樣, 曾經(jīng)遭受過強(qiáng)地震的洗禮。第二, 歐洲和美國也都有一些桁架式塔型的大跨度懸索橋, 如葡萄牙里斯本的塔古斯河橋、美國的奧克蘭海灣橋、英國蘇格蘭福斯灣公路大橋(圖15)等。第三, 日本人采用剛架式塔型的大跨度懸索橋也不少, 如日本的來島大橋、大島大橋、東京港彩虹橋、下津井瀨戶大橋等。還有一個有趣的現(xiàn)象: 美國人設(shè)計(jì)的橋塔比較剛勁, 而英國人設(shè)計(jì)的橋塔則比較纖柔。我們對這一現(xiàn)象的解釋是: 美國人設(shè)計(jì)的這些橋梁采用了高度7m～12 m 的高大的桁架式加勁梁, 無論從美學(xué)還是從力學(xué)的角度看, 橋塔都應(yīng)該設(shè)計(jì)得比較剛勁。而英國人設(shè)計(jì)的這些橋梁采用了高度為310 m～415 m的扁平的鋼箱梁, 無論從美學(xué)還是從力學(xué)的角度看, 橋塔都應(yīng)該設(shè)計(jì)得比較纖柔。事實(shí)上, 由英國人設(shè)計(jì)的香港青馬大橋, 由于加勁梁的高度為717m , 其橋塔同樣設(shè)計(jì)得剛勁有力(圖17)。因此,對橋梁設(shè)計(jì)而言, 體現(xiàn)設(shè)計(jì)師的個人風(fēng)格和魅力固然重要, 但橋型設(shè)計(jì)和橋梁的內(nèi)在功能及與周邊環(huán)境的關(guān)系保持協(xié)調(diào)則更為重要。我們的看法是, 如果采用扁平的鋼箱梁為加勁梁, 則橋塔造型以采用剛架式為宜.4 結(jié)語

人類已開始向跨海工程挑戰(zhàn)。世界上寬度在100km以內(nèi)的海峽有20多處。獨(dú)立于大陸之外，具有開發(fā)價(jià)值的近海島嶼無數(shù)。它們將是21世紀(jì)人類用橋梁去征服的目標(biāo)。

21世紀(jì)橋梁將實(shí)現(xiàn)大跨、輕質(zhì)、靈敏的國際橋梁發(fā)展新目標(biāo)，意大利與西西里島之間墨的西拿海峽大橋，主跨3300米懸索橋，其使用壽命200年。高強(qiáng)度鋁合金、玻璃鋼、碳纖維等太空材料將取代當(dāng)代的橋梁鋼、混凝土，成為橋梁建筑的主體材料，從而實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)目標(biāo)；不同類型輕質(zhì)材料組合拼裝的各類新型斜拉橋、懸索橋、輕質(zhì)拱橋?qū)⒁豢缍^大川巨流或小海灣，實(shí)現(xiàn)1500米以上大跨目標(biāo)；橋梁上裝配的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)將可以感知風(fēng)力、氣溫等天氣狀況，同時(shí)可以隨時(shí)得到并反映出大橋的承載情況、交通狀況。綜觀大跨徑橋梁的發(fā)展趨勢，可以看到世界橋梁建設(shè)必將迎來更大規(guī)模的建設(shè)高潮。

參考文獻(xiàn)

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第五篇：大跨度橋梁的發(fā)展趨勢調(diào)研報(bào)告..

大跨度橋梁的發(fā)展趨勢調(diào)研報(bào)告

前言：

根據(jù)《公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：單跨跨徑大于40m即為大橋，一般認(rèn)為單跨跨徑大于100m的橋梁即為大跨度橋梁。隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大跨徑橋梁的建設(shè)在20世紀(jì)末進(jìn)入了一個高潮時(shí)期。眾所周知，大跨徑橋梁建設(shè)反映了一個國家的綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。近百年來。特別是本世紀(jì)30年代以來，世界上大跨徑橋梁建設(shè)發(fā)展十分迅速。不同橋型大跨徑橋梁的發(fā)展，日益被各國橋梁界人士所關(guān)注。我國進(jìn)入90年代以來，出現(xiàn)了建造大跨徑橋梁的高潮。進(jìn)入21世紀(jì)的中國必將迎來更大規(guī)模的大跨徑橋梁建設(shè)時(shí)期。隨著我國城市建設(shè)和高等級公路、道路建設(shè)的發(fā)展，修建大跨徑城市橋梁也將成為必然的趨勢。城市大跨徑橋梁，除考慮運(yùn)輸、航運(yùn)、地理、地質(zhì)、水文、環(huán)境等因素外，還有區(qū)別于跨越一般江河大跨徑橋梁的特殊因素。因此應(yīng)研究城市大跨徑橋梁的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，積極探索我國城市大跨徑橋梁發(fā)展的有效途徑，以推動橋梁建設(shè)事業(yè)的更大發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大跨度橋梁 結(jié)構(gòu)形式 跨度 歷史 現(xiàn)狀 發(fā)展

1.大跨度橋梁類型

大跨度橋梁在現(xiàn)今世界發(fā)展十分迅速。橋梁的發(fā)展史就是橋梁跨度不斷增長的歷史，也是橋型不斷豐富的歷史。大跨度橋梁可分為：斜拉橋、懸索橋、連續(xù)鋼構(gòu)、連續(xù)梁橋和拱橋。

1.1板式橋

板式橋（如圖1.1）是公路橋梁中量大、面廣的常用橋型，它構(gòu)造簡單、受力明確，可以采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；可做成實(shí)心和空心，就地現(xiàn)澆為適應(yīng)各種形狀的彎、坡、斜橋，因此，一般公路、高等級公路和城市道路橋梁中，廣泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原區(qū)高速公路上的中、小跨徑橋梁，特別受到歡迎，從而可以減低路堤填土高度，少占耕地和節(jié)省土方工程量。

實(shí)心板一般用于跨徑13m以下的板橋。因?yàn)榘甯咻^矮，挖空量很小，空心折模不便，可做成鋼筋混凝土實(shí)心板，立?，F(xiàn)澆或預(yù)制拼裝均可?？招陌逵糜诘扔诨虼笥?3m跨徑，一般采用先張或后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。先張法用鋼絞線和冷拔鋼絲；后張法可用單根鋼絞線、多根鋼絞線群錨或扁錨，立?，F(xiàn)澆或預(yù)制拼裝。成孔采用膠囊、折裝式模板或一次性成孔材料如預(yù)制薄壁混凝土管或其他材料。

鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土板橋，其發(fā)展趨勢為：采用高標(biāo)號混凝土，為了保證使用性能盡可能采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；預(yù)應(yīng)力方式和錨具多樣化；預(yù)應(yīng)力鋼材一般采用鋼絞線。板橋跨徑可做到25m，目前有建成35～40m跨徑的橋梁。在我看來跨徑太大，用材料不省，板高矮、剛度小，預(yù)應(yīng)力度偏大，上拱高，預(yù)應(yīng)力度偏小，可能出現(xiàn)下?lián)希蝗舨捎妙A(yù)制安裝，橫向連接不強(qiáng)，使用時(shí)容易出現(xiàn)橋面縱向開裂等問題。由于吊裝能力增大，預(yù)制空心板幅寬有加大趨勢，1.5m左右板寬是合適的。

圖1.1 板式橋 1.2梁式橋

1.2.1簡支T型梁橋

80年代以來，我國公路上修建了幾座具有代表性的預(yù)應(yīng)力混凝上簡支T型梁橋（如圖1.2.1），如河南的鄭州、開封黃河公路橋，浙江省的飛云江大橋等，其跨徑達(dá)到62m，吊裝重220t。

T形梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的已經(jīng)很少了，從16m到5Om跨徑，都是采用預(yù)制拼裝后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁。預(yù)應(yīng)力體系采用鋼絞線群錨，在工地預(yù)制，吊裝架設(shè)。其發(fā)展趨勢為：采用高強(qiáng)、低松弛鋼絞線群錨：混凝土標(biāo)號40～60號；T形梁的翼緣板加寬，25m是合適的；吊裝重量增加；為了減少接縫，改善行車，采用工型梁，現(xiàn)澆梁端橫梁濕接頭和橋面，在橋面現(xiàn)澆混凝土中布置負(fù)彎矩鋼束，形成比橋面連續(xù)更進(jìn)一步的“準(zhǔn)連續(xù)“結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁有結(jié)構(gòu)簡單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大等優(yōu)點(diǎn)。其最大跨徑以不超過50m為宜，再加大跨徑不論從受力、構(gòu)造、經(jīng)濟(jì)上都不合理了。大于50m跨徑以選擇箱形截面為宜。

圖1.2.1 簡支T型梁橋

1.2.2連續(xù)箱形梁橋

箱形截面（如圖1.2.2）能適應(yīng)各種使用條件，特別適合于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、變寬度橋。因?yàn)榍豆淘谙淞荷系膽冶郯?，其長度可以較大幅度變化，并且腹板間距也能放大；箱梁有較大的抗扭剛度，因此，箱梁能在獨(dú)柱支墩上建成彎斜橋；箱梁容許有最大細(xì)長度；應(yīng)力值σg+p較低，重心軸不偏一邊，同T形梁相比徐變變形較小。

箱梁截面有單箱單室、單箱雙室（或多室），早期為矩形箱，逐漸發(fā)展成斜腰板的梯形箱。箱梁橋可以是變高度，也可以是等高度。從美觀上看，有較大主孔和邊孔的三跨箱梁橋，用變高度箱梁是較美觀的；多跨橋（三跨以上）用等高箱梁具有較好的外觀效果。

由于連續(xù)箱梁在構(gòu)造、施工和使用上的優(yōu)點(diǎn)，近年來建成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋較多。其發(fā)展趨勢為：減輕結(jié)構(gòu)自重，采用高標(biāo)號混凝土40～60號；隨著建筑材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展，其跨徑增大，葡萄牙已建成250m的連續(xù)箱梁橋，超過這一跨徑，也不是太經(jīng)濟(jì)的。

圖1.2.2 箱形截面

1.2.3連續(xù)剛構(gòu)橋

連續(xù)剛構(gòu)可以多跨相連，也可以將邊跨松開，采用支座，形成剛構(gòu)一連續(xù)梁體系（如圖1.2.3）。一聯(lián)內(nèi)無縫，改善了行車條件；梁、墩固結(jié)，不設(shè)支座；合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。所以，連續(xù)剛構(gòu)保持了T形剛構(gòu)和連續(xù)梁的優(yōu)點(diǎn)。連續(xù)剛構(gòu)橋適合于大跨徑、高墩。高墩采用柔性薄壁，如同擺柱，對主梁嵌固作用減小，梁的受力接近于連續(xù)梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉(zhuǎn)動的影響以及墩身偏壓柱的穩(wěn)定性；墩壁較厚，則作為剛性墩連續(xù)梁，如同框架，橋墩要承受較大彎矩。由于連續(xù)剛構(gòu)受力和使用上的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋時(shí)，優(yōu)先考慮這種橋形。當(dāng)然，橋墩較矮時(shí)，這種橋型受到限制。

圖1.2.3 連續(xù)剛構(gòu)橋

1.3鋼筋混凝土拱橋

拱橋（如圖1.3）在我國有悠久歷史，屬我國傳統(tǒng)項(xiàng)目，也是大跨徑橋梁形式之一。石拱橋由于自重大，在料加工費(fèi)時(shí)費(fèi)工，大跨石拱橋修建少了。山區(qū)道路上的中、小橋涵，因地制宜，采用石拱橋（涵）還是合適的。大跨徑拱橋多采用鋼筋混凝土箱拱、勁性骨架拱和鋼管混凝土拱。

鋼筋混凝土拱橋的跨徑，一直落后于國外，主要原因是受施工方法的限制。我國橋梁工作者都一直在探索，尋求安全、經(jīng)濟(jì)、適用的方法。根據(jù)近年的實(shí)踐，常用的拱橋施工方法有：（1）主支架現(xiàn)澆；（2）預(yù)制梁段纜索吊裝；（3）預(yù)制塊件懸臂安裝；（4）半拱轉(zhuǎn)體法；（5）剛性或半剛性骨架法。

鋼筋混凝土拱橋自重較大，跨越能力比不上鋼拱橋，但是，因?yàn)殇摻罨炷凉皹蛟靸r(jià)低，養(yǎng)護(hù)工作量小，抗風(fēng)性能好等優(yōu)點(diǎn)，仍被廣泛采用，特別是崇山峻嶺的我國西南地區(qū)。

圖1.3 鋼筋混凝土拱橋

1.4 斜拉橋

斜拉橋（如圖1.4)是我國大跨徑橋梁最流行的橋型之一。我國斜拉橋的主梁形式：混凝土以箱式、板式、邊箱中板式；鋼梁以正交異性極鋼箱為主，也有邊箱中板式。現(xiàn)在已建成的斜拉橋有獨(dú)塔、雙塔和三塔式。以鋼筋混凝土塔為主。塔型有H形、倒Y形、A形、鉆石形等。

斜拉橋的鋼索一般采用自錨體系。近年來，開始出現(xiàn)自錨和部分地錨相結(jié)合的斜拉橋，如西班牙的魯納（Luna）橋，主橋440m；我國湖北鄖縣橋，主跨414m。地錨體系把懸索橋的地錨特點(diǎn)融于斜拉橋中，可以使斜拉橋的跨徑布置更能結(jié)合地形條件，靈活多樣，節(jié)省費(fèi)用。斜拉橋的施工方法：混凝土斜拉橋主要采用懸臂澆筑和預(yù)制拼裝；鋼箱和混合梁斜位橋的鋼箱采用正交異性板，工廠焊接成段，現(xiàn)場吊裝架設(shè)。鋼箱與鋼箱的連接，一是螺栓，二是全焊，三是栓焊結(jié)合。斜拉橋發(fā)展趨勢：跨徑會超過10O0m；結(jié)構(gòu)類型多樣化、輕型化；加強(qiáng)斜拉索防腐保護(hù)的研究；注意索力調(diào)整、施工觀測與控制及斜拉橋動力問題的研究。

圖1.4 斜拉橋 1.5 懸索橋

懸索橋（如圖1.5）是特大跨徑橋梁的主要形式之一，可以說是跨千米以上橋梁的唯一橋型（從目前已建成橋梁來看說是唯一橋型）。但從發(fā)展趨勢上看，斜拉橋具有明顯優(yōu)勢。但根據(jù)地形、地質(zhì)條件，若能采用隧道式錨碇，懸索橋在千米以內(nèi)，也可以同斜拉橋競爭。根據(jù)理論分析，就目前的建材水平，懸索橋的最大跨徑可達(dá)到3500m左右。已建成的日本明石海峽大橋，主跨已達(dá)1990m。正在計(jì)劃中的意大利墨西拿海峽大橋，設(shè)計(jì)方案之一是懸索橋，其主跨3500m。當(dāng)然還有規(guī)劃中更大跨徑的懸索橋。

圖1.5 懸索橋

2.大跨度橋梁歷史現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.1 梁橋歷史起源

世界上的第一座橋究竟出自何處、誰人之手，已無法考證。因?yàn)樽詮挠辛说缆分?，?dāng)人們遇到河流、溝壑阻礙時(shí)，就會想到要采用某種方式跨越障礙。最初的橋可能只是架在小河溝兩岸或河中礁石上的一根樹干、一塊石板。后來在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了最早的木橋和石橋。石拱橋──我國河北省趙縣城南5里有一座拱形大石橋，這就是舉世聞名的趙州橋，它也是世界上現(xiàn)存最古老的石拱橋之一。這座橋是隋朝工匠李春、李通等建造的，距今已近1400年。它造型美觀，結(jié)構(gòu)別致。像這樣的橋，歐洲19世紀(jì)中葉才發(fā)現(xiàn)，比我國晚1200余年。

鐵橋──1779年，英國的亞伯拉罕─達(dá)比在英格蘭中部科布魯克代爾建造了世界上第一座鐵橋。這座橫跨塞汶河的鐵橋，使用5列鑄鐵肋構(gòu)成30米長的單跨半圓拱。橋的鑄件有不少精巧的構(gòu)想。

懸索橋──原始懸索橋柔軟易彎，不利于車輛行走?，F(xiàn)代懸索以鋼纜懸掛加肋的橋板，已解決了這個問題。西文第一座水平橋面的懸索橋設(shè)計(jì)，見于1595年奧地利主教瓦蘭佐奧的著作中。該設(shè)計(jì)把鐵桿連在一起構(gòu)成懸索。1801年芬利首先在美國賓夕法尼亞州的雅各溪上建造了懸索橋，橋長21米。

1803年，法國率先建造鋼絲纜索橋。塞昆建造了幾座跨度長達(dá)90多米的橋。維克發(fā)明了在橋上用一根根鋼絲構(gòu)成纜索。而不必把沉重的鋼絲纜索吊到橋塔項(xiàng)上。

鋼筋混凝土橋──世界上第一座鋼筋混凝土橋是1899年建于蘇格蘭連芬南的混凝土高架橋，每拱跨度為15米。21個橋拱頂上各有一鉸鏈，使墩基可以移動。工程師梅拉特最早懂得三鉸鏈作用，他于1901年在瑞士建成首座三鉸拱橋，是細(xì)長的鋼筋混凝土橋。預(yù)應(yīng)力混凝土橋──第二次世界大戰(zhàn)后，制出高強(qiáng)度鋼材，佛萊辛奈將其應(yīng)用于橋梁設(shè)計(jì)中。他于1948年至1950年間在法國馬恩河上先后建造了5座預(yù)應(yīng)力混凝土橋，分別位于愛斯勃利、安奈、特里巴度士、查吉斯和尤西。各橋采用平拱，遠(yuǎn)較過去的橋拱平坦得多。公元35年東漢光武帝時(shí)，在今宜昌和宜都之間，出現(xiàn)了架設(shè)在長江上的第一座浮橋。建于1706年的滬定鐵索橋跨長約100米，寬約2．8米，由13條錨固于兩岸的鐵鏈組成,1935年中國工農(nóng)紅軍長征途中經(jīng)渡此橋，由此更加聞名。

灌縣的安瀾竹索橋建于1803年，是世界上最著名的竹索橋，全長34O余米，分8孔，最大跨徑約61m，全橋由細(xì)竹蔑編粗五寸的24根竹索組成，其中橋面索和扶擋索各半。

在秦漢時(shí)期，我國已廣泛修建石粱橋。世界上現(xiàn)在是保存著的最長、工程最艱巨的石粱橋，就是我國于1053一1059年在福建泉州建造的萬安橋，也稱洛陽橋，此橋長達(dá)800米，共47孔，位于“波濤洶涌，水深不可址”的?？诮嫔?。此橋以磐石鋪遍橋位底，是近代筏形基礎(chǔ)的開端，并且獨(dú)具匠心地用養(yǎng)殖海生牡蠣的方法膠固橋基使成整體，此也是世界上絕無僅有的造橋方法，近千年前就能在這種艱難復(fù)雜的水文條件下建成如此的長橋，實(shí)是中華橋梁史上一次勇敢的突破。

1240年建造的福建潭州虎渡橋，也是最令人驚奇的一座粱式大橋，此橋總長約335m，某些石粱長達(dá)23．7m，沿寬度用三根石粱組成，每根寬1．7m，高1．9m，重達(dá)200多噸，該橋一直保存至今”歷史記載，這些巨大石梁橋是利用潮水漲落浮運(yùn)建設(shè)的，足見我國古代加工和安裝橋梁的技術(shù)何等高超。

2.2 大跨橋梁的現(xiàn)狀

在世界經(jīng)濟(jì)全球化的推動下，溝通洲際之間，國家之間和本土與島之間以及跨海灣工程顯得越來越迫切在20世紀(jì)橋梁工程取得了大發(fā)展的基礎(chǔ)上，人們更能暢想21世紀(jì)的宏偉藍(lán)圖。就中國來說，國道主干線同江至三亞就有5個跨海工程、杭州灣跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程，以及瓊州海峽工程。其中難度最大的有渤海灣跨海工程，海峽寬57公里，建成后將成為世界上最長的橋梁；瓊州海峽跨海工程，海峽寬20公里，水深40米，海床以下130米深未見基巖，常年受到臺風(fēng)、海浪頻繁襲擊。此外，還有舟山大陸連島工程、青島至黃島、以及長江、珠江、黃河等眾多的橋梁工程。在世界上，正在建設(shè)的著名大橋有土耳其伊茲米特海灣大橋（懸索橋，主跨1668米）、希臘里海安蒂雷翁橋（多跨斜拉橋，主跨286+3×560+286米）；已獲批準(zhǔn)修建的意大利與西西里島之間墨西拿海峽大橋，主跨3300米懸索橋，其使用壽命均按200年標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，主塔高376米，橋面寬60米，主纜直徑1.24米，估計(jì)造價(jià)45億美元。在西班牙與摩洛哥之間，跨直布羅陀海峽也提出了一個修建大跨度懸索橋的方案，其中包含2個5000米的連續(xù)中跨及2個2000米的邊跨，基礎(chǔ)深度約300米。另一個方案是修建三跨3100米+8400米+4700米的巨型斜拉橋，其基礎(chǔ)深度約300米，較高的一個塔高達(dá)1250米，較低的一個塔高達(dá)850米。2.2.1懸索橋

懸索橋一般在特大跨徑橋梁范圍占統(tǒng)治地位。人們將不斷研究懸索橋主索的取材、制作架設(shè)、錨固和防護(hù)、選擇主索跨比、初始拉力、荷載分布以及如何調(diào)整和解決施工各階段索形和橋面預(yù)拱度等設(shè)計(jì)和施工中諸多問題，以使建橋技術(shù)達(dá)到新的水平。懸索橋的新形式仍在不斷探索中，如美國式（采用豎直吊桿及桁架加勁梁）、英國式（采用矮扁平翼狀鋼箱加勁梁及三角形的斜吊桿）、丹麥?zhǔn)剑ㄒ喾Q混合式，即用豎吊桿和鋼箱加勁梁）及其他形式的懸索橋（如帶斜拉索橋）等，以期豐富懸索橋的內(nèi)容和形關(guān)。著力研究高強(qiáng)、輕質(zhì)新型材料。倘若人類在新型材料的研究上取得突破，不僅連接歐洲和非洲間的直布羅陀特大橋（L＝5000m，水深450m）將成為現(xiàn)實(shí)，而且權(quán)威專家預(yù)言建造主跨L＝8000m的跨海峽懸索橋的理想也是可以實(shí)現(xiàn)的。2.2.2斜拉橋

今后斜拉橋在結(jié)構(gòu)體系上仍以飄浮式或半飄浮式為主，主要的目的是為了抵抗溫度及地震。主梁采用的材料上，混凝土斜拉橋仍將是斜拉橋的主要形式；對超大跨徑的斜拉橋，疊合梁和復(fù)合橋面系統(tǒng)顯示出極大的優(yōu)越性。塔和索的形式也隨著斜拉橋跨徑的增加而取得新的進(jìn)展。譬如將不斷采用雙塔對稱、單塔不對稱、多塔多跨等形式以滿足橋梁的功能，取得與環(huán)境的協(xié)調(diào)的效果；為解決隨著斜拉橋跨徑增大、索的鋼束的重度也愈大、剛度在降低的矛盾，將采取增加輔助索等方式。在結(jié)構(gòu)分析方面將考慮結(jié)構(gòu)的初始內(nèi)力等，并對動靜力的分析也將更加深入；權(quán)威專家認(rèn)為，隨著世界建橋技術(shù)的理論水平、材料水平和工藝水平的不斷發(fā)展，21世紀(jì)建造跨度在1600m的斜拉橋?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)。

2.2.3拱橋

隨著拱橋的無支架施工方法的應(yīng)用和發(fā)展，拱橋在跨徑200～500m是有競爭力的，我國的云南、貴州和四川3省及重慶直轄市等，將因地制宜地建造更多的拱橋，我國建造拱橋的前景將是極為廣闊的。拱圈將向著輕型化的方向發(fā)展，且一些大跨徑拱橋在施工階段采用鋼-混凝土組合桿件，或鋼管混凝土合龍后再澆筑拱圈，可大大減輕吊裝重量。因此，帶有鋼管的半剛性骨架很可能成為特大跨徑拱橋最有前途的施工方法。多孔連拱的長拱橋，作為經(jīng)濟(jì)橋型之一，將會得到極大的發(fā)展。因?yàn)楣叭Φ妮p型化，減少了對下部構(gòu)造的要求，使連拱結(jié)合采用樁基柔性墩成為可能。中承拱、系桿拱有更多采用的趨勢。在平原地區(qū)通航河流上，往往考慮采用中承拱橋，可達(dá)到降低橋高的效果。這種橋型矢跨比大，可減少推力；且造型美觀，造價(jià)也較低，將為城鎮(zhèn)起到增添景色的作用。

2.2.4預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋

連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)在40～60m范圍，將繼續(xù)占絕對優(yōu)勢。頂推法、移動模架法、逐孔架設(shè)法等施工方法將更加成熟。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁將更廣泛地應(yīng)用于城市橋梁，而且，為充分利用城市空間，并改善城市橋梁交通的分道行駛，將不斷采用雙層橋面的形式以及鋼筋混凝土結(jié)合梁的形式。在預(yù)應(yīng)力鋼筋布置方面，國內(nèi)外將趨于使用大噸位鋼束和張拉錨固體系；將更廣泛地應(yīng)用部分預(yù)應(yīng)力筋、預(yù)彎預(yù)應(yīng)力筋、雙預(yù)應(yīng)力筋、體外布筋等預(yù)應(yīng)力新技術(shù)。在一切適宜的橋址，更多地設(shè)計(jì)和修建連續(xù)剛橋這種結(jié)構(gòu)體系。通過墩梁的固結(jié)，以盡可能不采用養(yǎng)護(hù)和調(diào)換不易的大噸位支座。不斷加強(qiáng)高強(qiáng)輕質(zhì)材料的研究和應(yīng)用，以達(dá)到減小結(jié)構(gòu)尺寸和自重，加大橋跨、降低建筑高度和造價(jià)等功能；同時(shí)充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長懸臂頂板的單箱截面等，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點(diǎn)加快施工進(jìn)度。隨著高速公路和城市立交橋的發(fā)展，越來越要求路線順暢、行車舒適，必然會出現(xiàn)斜橋、彎橋、坡橋和異型橋，在需要大幅度降低梁高、增大凈空時(shí)，將更廣泛采用雙預(yù)應(yīng)力和預(yù)彎預(yù)應(yīng)力梁。

2.3 大跨橋梁的發(fā)展趨勢

2.3.1向更長、更大、更柔的方向發(fā)展

研究大跨度橋梁在氣動、地震和行車動力作用下其結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性，擬將截面做成適應(yīng)氣動要求的各種流線型加勁梁，以增大特大跨度橋梁的剛度；采用以斜纜為主的空間網(wǎng)狀承重體系；采用懸索加斜拉的混合體系；采用輕型而剛度大的復(fù)合材料做加勁梁，采用自重輕、強(qiáng)度高的碳纖維材料做主纜。2.3.2新材料的開發(fā)和應(yīng)用

新材料應(yīng)具有高強(qiáng)、高彈模、輕質(zhì)的特點(diǎn)，研究超高強(qiáng)硅粉和聚合物混凝土、高強(qiáng)雙相鋼絲纖維增強(qiáng)混凝土、纖維塑料等一系列材料取代目前橋梁用的鋼和混凝土。

2.3.3在設(shè)計(jì)階段采用高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)作為輔助手段，進(jìn)行有效的快速優(yōu)化和仿真分析，運(yùn)用智能化制造系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)部件，利用GPS和遙控技術(shù)控制橋梁施工。

2.3.4橋梁建成交付費(fèi)用

使用后將通過自動監(jiān)測和管理系統(tǒng)保證橋梁的安全和正常運(yùn)行，一旦發(fā)生故障或損傷，將自動報(bào)告損傷部位和養(yǎng)護(hù)對策。

2.3.5重視橋梁美學(xué)及環(huán)境保護(hù)

橋梁是人類最杰出的建筑之一，聞名遐爾的美國舊金山金門大橋、澳大利亞悉尼港橋、英國倫敦橋、日本明石海峽大橋、中國上海楊浦大橋、南京長江二橋、香港青馬大橋等這些著名大橋都是一件件寶貴的空間藝術(shù)品，成為陸地、江河、海洋和天空的景觀，成為城市標(biāo)志性建筑。宏偉壯觀的澳大利亞悉尼港橋與現(xiàn)代化別具一格的悉尼歌劇院融為一體，成為今日悉尼的象征。因此，21世紀(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)必將更加重視建筑藝術(shù)造型，重視橋梁美學(xué)和景觀設(shè)計(jì)，重視環(huán)境保護(hù)，達(dá)到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結(jié)合。

3.大跨度橋梁實(shí)例

3.1杭州灣跨海大橋

杭州灣跨海大橋（如圖3.1）全長36公里，其中橋長35.7公里，雙向六車道高速公路，設(shè)計(jì)時(shí)速100km。總投資約107億元，設(shè)計(jì)使用壽命100年以上。大橋設(shè)北、南兩個通航孔。北通航孔橋?yàn)橹骺?48m的雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航標(biāo)準(zhǔn)35000噸；南通航孔橋?yàn)閱嗡嗡髅驿撓淞盒崩瓨颍ê綐?biāo)準(zhǔn)3000噸。大橋兩岸連接線工程總長84.4公里，投資52.1億元。其中北連接線29.1公里，投資額17.8億元；南岸接線55.3公里，投資額34.3億元。大橋和兩岸連接線總投資約140億元，實(shí)際建設(shè)工期43個月。

大橋的結(jié)構(gòu)為雙塔鋼筋混凝土斜拉橋，雙向6車道，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里，設(shè)計(jì)使用壽命100年，建設(shè)期限5年。建成后，寧波杭州灣大橋?qū)⒊蔀槭澜缟献铋L、工程

圖3.1 杭州灣跨海大橋

量最大的世界第一跨海大橋。大橋設(shè)南、北兩個航道，其中北航道橋?yàn)橹骺?48米的鉆石型雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航標(biāo)準(zhǔn)為3.5萬噸級輪船；南航道橋?yàn)橹骺?18米的A型單塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航標(biāo)準(zhǔn)為3000噸級輪船。其余引橋采用30米至80米不等的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。非通航孔分北、中、南引橋3大塊，其中海上部分橋梁長32公里。

大橋36公里的長度，使之超過了美國切薩皮克海灣橋和巴林道堤橋等世界名橋，而成為目前世界上已建成或在建中的最長的跨海大橋。據(jù)初步核定，大橋共需要鋼材76.9萬噸，水泥129.1萬噸，石油瀝青1.16萬噸，木材1.91萬立方米，混凝土240萬立方米，各類樁基7000余根，為國內(nèi)特大型橋梁之最。南灘涂50米＊16米箱梁采用整孔預(yù)制，大型平板車梁上運(yùn)梁的工藝，開創(chuàng)了國內(nèi)外重型梁運(yùn)架的新紀(jì)錄。水中區(qū)引橋70米＊16米箱梁采用整孔制、運(yùn)、架一體化方案，單片梁重達(dá)2180噸，為國內(nèi)第一。水中區(qū)引橋打入鋼管樁直徑1.5-1.6米,樁長約80米,總數(shù)超過4000根,其鋼管樁工程規(guī)模全國建橋史上第一。

3.2金門大橋

早在1872年就討論過要在金門海峽修建一座大橋的想法，但是直到1937年才在海峽上修了一座懸索橋。金門大橋（如圖3.2）橫跨南北，將舊金山市與Marin縣連結(jié)起來?；ㄙM(fèi)四年多時(shí)間修建的這座橋是世界上最漂亮的結(jié)構(gòu)之一。它已不是世界上最長的懸索橋，但它卻是最著名的。金門大橋的巨大橋塔高227米，每根鋼索重6412公噸，由27000根鋼絲絞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通車。

金門大橋橋身的顏色為國際橘，因建筑師艾爾文·莫羅認(rèn)為此色既和周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，又可使大橋在金門海峽常見的大霧中顯得更醒目。由于這座大橋新穎的結(jié)構(gòu)和超凡脫俗的外觀，所以它被國際橋梁工程界廣泛認(rèn)為是美的典范，更被美國建筑工程師協(xié)會評為現(xiàn)代的世界奇跡之一。它也是世界上最上鏡的大橋之一。

圖3.2 金門大橋

4．結(jié)語

橋梁建筑對于具有卓越才能和自信心的工程師來說是一項(xiàng)既吸引人又富有挑戰(zhàn)性的艱巨任務(wù)。橋梁建筑的重要意義不僅僅是滿足于交通，還在于橋梁一旦勝利建成，它將會使人們感到無限的快樂和極大的滿足。橋梁建筑能使人產(chǎn)生一種激情，在建橋人的一生中總是那樣的清新綺麗，那樣的朝氣蓬勃，那樣富有激勵性?；仡?0世紀(jì)橋梁工程的成就，技術(shù)發(fā)展起了決定性作用，特別是20世紀(jì)末期發(fā)展速度更快，必然對21世紀(jì)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。中國在建設(shè)特大橋梁上有廣闊的市場，在無數(shù)設(shè)計(jì)師的共同努力下，一定會創(chuàng)造更輝煌的成就。

參考文獻(xiàn)

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