第一篇：預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在我國城市橋梁建設(shè)的創(chuàng)新和發(fā)展

預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在我國城市橋梁建設(shè)的創(chuàng)新和發(fā)展

穆祥純

(北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院，北京市100082)摘 要：全面回顧和總結(jié)了2l世紀(jì)前十年我國城市橋梁建設(shè)在現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用情況。通過剖析四個(gè)經(jīng)典工

程案例，并從設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想上的創(chuàng)新、新技術(shù)、新材料、新工藝應(yīng)用上的創(chuàng)新，以及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)裂縫防治的最新研究并來展示其創(chuàng)新發(fā)展的相關(guān)情況，并對(duì)現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)在城市橋梁建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展作出了展望，以期引起人們對(duì)該

領(lǐng)域的關(guān)注，推動(dòng)我國城市橋梁建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力技術(shù)；城市橋梁；創(chuàng)新發(fā)展；展望

中圖分類號(hào)：U448 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009—7716(2011)08—0008—10 1 概述

現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)自1928年法國學(xué)者

E．Fryssinnet研究成功后，經(jīng)過80多年來的實(shí)踐和完善，在世界各地建筑和橋梁結(jié)構(gòu)物得到廣泛應(yīng)用。林同炎教授曾對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土作出如下精

辟的定義：“預(yù)應(yīng)力混凝土系其中已建立有內(nèi)應(yīng)力的混凝土，內(nèi)應(yīng)力的大小和分布能抵消給定外部加荷所引起的應(yīng)力至所預(yù)期的程度?！蔽覈念A(yù)應(yīng)

力學(xué)者也作出如下的定義：“預(yù)應(yīng)力混凝土是根據(jù)需要人為地引入某一數(shù)值的反向荷載，用以部分或全部抵消使用荷載的一種加筋混凝土。”

城市橋梁通常指城區(qū)范圍內(nèi)建造的跨河、跨江、跨海橋梁，立交橋及人行天橋等。近3O多年來，特別是2l世紀(jì)前十年我國的橋梁建設(shè)尤以城市橋梁建設(shè)得到了空前的發(fā)展。北京、上海、天津

和重慶等一大批城市橋梁建設(shè)令世人矚目。且在混凝土工程技術(shù)和預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用方面得到了長足的進(jìn)步。最近十年來，我國預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁發(fā)展很快，無論在橋型，跨度以及施工方法與技術(shù)方

面都有突破性進(jìn)展，不少預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的建造技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，從組成混凝土的材料，張拉技術(shù)和施工方法及結(jié)構(gòu)抗震性能上的發(fā)展上都躋身世界的前列。應(yīng)該說，我國預(yù)應(yīng)力混凝

土的研究和應(yīng)用比歐美國家大約晚10年，但近年來的發(fā)展之迅速，應(yīng)用數(shù)量之龐大，令世人刮目相收稿日期：2011—o6—22

作者簡介：穆祥純(1955一)，男，北京人，教授級(jí)高級(jí)工程師

副院長，從事橋梁設(shè)計(jì)，城市交通研究就技術(shù)管理工作。看。我國已建成的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁大多都采用

C40～C50混凝土，進(jìn)而采用減水劑等添加劑制備塑性混凝土，并發(fā)展了泵送混凝土工藝。隨著橋梁

跨度的增加，為減少橋梁結(jié)構(gòu)的自重，混凝土逐漸向高強(qiáng)、輕質(zhì)方向的發(fā)展。下面通過4個(gè)典型案

例，并從設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想上的創(chuàng)新，新技術(shù)、新材料、新工藝應(yīng)用上的創(chuàng)新。以及預(yù)應(yīng)力混凝土

橋梁結(jié)構(gòu)裂縫防治的最新研究，來展示其創(chuàng)新發(fā)

展的相關(guān)情況，論述一下現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國

城市橋梁建設(shè)創(chuàng)新發(fā)展的相關(guān)情況?，F(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)在城市橋梁設(shè)計(jì)和建

造應(yīng)用的經(jīng)典案例

一般來說，城市橋梁設(shè)計(jì)水平主要體現(xiàn)在大

跨度橋梁的建造上。從1991年上海南浦大橋的成功建成，至今我國已建成數(shù)以百計(jì)的城市大跨徑

橋梁，其中蘇通大橋系世界上最大跨徑的鋼斜拉

橋(跨徑為1 088 m)，上海盧浦大橋是世界上最

大跨徑的鋼拱橋(主跨為550 in)，連接揚(yáng)州和鎮(zhèn)

江兩座城市的潤揚(yáng)大橋是2005年我國跨度最大的懸索橋(主跨為1 40O m)；而同年建成的上海

東海大橋(32．5 km長)和2008年杭州灣跨海大橋

(總長36 km)的成功建成，充分說明我國在長大、大跨徑橋梁建設(shè)水平上已躋身世界前列。而2008

年建成的浙江舟山西堠門大橋?yàn)橹骺? 650 m的懸索橋，為我國跨度最大的懸索橋，居世界最長跨

度的橋梁第二位(第一為跨度1 991 m的日本明

石海峽懸索橋)；21世紀(jì)的前l(fā)0年，在世界10座

懸索橋的排名中我國占據(jù)5座，充分說明我國建

參考文獻(xiàn)

【1】朱兆芳，趙建偉，張欣紅．城市道路交通與節(jié)能降耗[J]．城市道橋 與防洪，2008(10)．

【2】《城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)程》及宣貫講稿[z1．2009．

[3]Paulo Sergio Custodio綠色交通相關(guān)問題概述【J】_城市交通．2007，4．

【4】天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，同濟(jì)大學(xué)．城市快速路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 關(guān)鍵技術(shù)研究總報(bào)告【R】．2010．

【5】朱兆芳，楊鴻遠(yuǎn)．運(yùn)用交通工程學(xué)搞好中環(huán)線設(shè)計(jì)[AI．天津市市 政工程設(shè)計(jì)研究院55周年論文集[e1．

20112．4預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁階段拼裝綜合技術(shù)的成功

應(yīng)用

2010年獲得第九屆中國土木工程詹天佑獎(jiǎng)的北京豐北路(三環(huán)～四環(huán))改建擴(kuò)工程，將預(yù)應(yīng)

力混凝土階段拼裝綜合技術(shù)在城市橋梁的建設(shè)上

成功地進(jìn)行了推廣應(yīng)用。該工程共建成樞紐立交

兩座(四豐立交和麗澤橋立交)，一般立交一座

(萬壽路南延立交)，人行天橋3座，橋梁總面積

4．3萬m2，于2007年6月竣工。其科技創(chuàng)新與新

技術(shù)應(yīng)用如下：一是該工程建設(shè)了具有彎、坡、斜

空間曲線的預(yù)應(yīng)力預(yù)制階段拼裝橋梁，編制的“預(yù)

應(yīng)力混凝土橋梁預(yù)制階段逐跨拼裝施工技術(shù)規(guī)

程”填補(bǔ)了國內(nèi)預(yù)制階段逐跨拼裝施工方面的空

白，盡收了施工占道對(duì)交通的不利影響并將低了

城市橋梁施工過程中對(duì)環(huán)境的影響。二是在預(yù)制

節(jié)段拼裝橋梁的設(shè)計(jì)和施工中針對(duì)短線法預(yù)制的曲線節(jié)段梁，自主設(shè)計(jì)研發(fā)了可調(diào)節(jié)鋼模板體系，采取便于檢查和更換的新型可更換、分散型體外

預(yù)應(yīng)力錨固體系和體積小、重量輕、便于安裝、造

價(jià)低的轉(zhuǎn)向器，提高了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的可檢查性及

可維護(hù)性。三是在跨越四環(huán)路匝道橋的鋼一混組

合梁上采用了曲線梁懸臂拼裝無支架施工技術(shù)，將跨越四環(huán)路的跨徑70．5 Ill，曲線半徑204 m的鋼梁架設(shè)拼裝就位，減少了鋼一混組合梁橋跨越

交通干線時(shí)臨時(shí)支架對(duì)現(xiàn)況交通的影響，保證了

橋梁施工過程中四環(huán)主路的交通暢通，見圖4。

圖4 北京四豐立交全景照片

3設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想上的創(chuàng)新

3．1相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的新理念和新思想

2004年1O月實(shí)施的《公路鋼筋及預(yù)應(yīng)力混

凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62—2004)采用了以概

率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，此規(guī)范城市

橋梁等同采用。較比舊規(guī)范(JTJ一023—85)，新規(guī)范

以“公路橋梁可靠度”研究為基礎(chǔ)，從原來的“定

值設(shè)計(jì)法”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案怕蕵O限狀態(tài)設(shè)計(jì)法”，即在度量結(jié)構(gòu)可靠性上，由經(jīng)驗(yàn)方法轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)用統(tǒng)計(jì)

數(shù)學(xué)的方法，這在設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想上確實(shí)是

邁進(jìn)了一大進(jìn)步。新的設(shè)計(jì)思想使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淵源

于客觀實(shí)際，更具有科學(xué)性和合理性。

新規(guī)范將安全度和耐久性設(shè)計(jì)思想的正式引

入到城市橋梁和公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中、IT技術(shù)在結(jié)構(gòu)分析中也得到廣泛的應(yīng)用。在材料方面，改變

了強(qiáng)度的取值原則，將混凝土的強(qiáng)度等級(jí)提高到

C 80，鋼筋品種也隨現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定作了調(diào)

整；全面改進(jìn)和補(bǔ)充了各種受力構(gòu)件正截面和受

彎構(gòu)件的承載力計(jì)算內(nèi)容；改善了預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)

件的抗裂限值、裂縫寬度和構(gòu)件剛度的計(jì)算方法，以及預(yù)應(yīng)力鋼筋的幾項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失，如鋼絲和鋼

絞線的松弛損失、混凝土收縮和徐變等；同時(shí)還增

加了有關(guān)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件耐久性的規(guī)定，組合式受彎

構(gòu)件、箱梁翼板有效寬度等方面計(jì)算和構(gòu)造的規(guī)

定。此外，針對(duì)近年來，我國城市橋梁和公路橋梁

領(lǐng)域新修建的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)

橋，在邊跨現(xiàn)澆段普遍出現(xiàn)的縱向裂縫或斜裂縫，該規(guī)范還增加了分析局部區(qū)端塊局部應(yīng)力的規(guī)

定。在該區(qū)域除了墊板附近配置間接鋼筋外，另規(guī)

定局部應(yīng)力分析配置閉合式箍筋。該規(guī)范旨在推

進(jìn)公路和城市橋梁的設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、耐

久適用、經(jīng)濟(jì)合理的要求。正是由于在設(shè)計(jì)理論上

采用了以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，按分項(xiàng)系數(shù)的表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。應(yīng)該說(JTG

D62—2004)在設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想上與(JTJ 023—

85)規(guī)范有新的創(chuàng)新和發(fā)展。

3．2預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁式橋梁設(shè)計(jì)施工技術(shù)措施上的新創(chuàng)新

針對(duì)20世紀(jì)城市橋梁和公路在預(yù)應(yīng)力連續(xù)

梁式橋梁普遍存在的跨中下?lián)?、腹板斜裂縫、底板

裂縫等病害，2009年8月由鮑衛(wèi)剛等編著的“預(yù)

應(yīng)力連續(xù)梁式橋梁設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南”一書正式

出版，該指南通過分析公路和城市橋梁常見病害

其可能存在的成因，結(jié)合對(duì)于這些病害的一些處

理經(jīng)驗(yàn)措施，從設(shè)計(jì)角度提出了一些在設(shè)計(jì)中需

2011年8月第8期 2011城市道橋與防洪第六屆全國技術(shù)高峰論壇專輯 11 要注意和加強(qiáng)的技術(shù)要點(diǎn)，并通過對(duì)設(shè)計(jì)指標(biāo)的控制以及采取的必要構(gòu)造措施，來降低和消除可

能出現(xiàn)的病害。該指南提出“橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，均

是按照預(yù)先設(shè)定并考慮了今后相當(dāng)時(shí)期內(nèi)需要一

定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、荷載水平進(jìn)行的。從可靠度的角度

要求，結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件只有在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和養(yǎng)護(hù)的情況下，才能保證其應(yīng)有的可

靠度?！币虼耍瑖?yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定和技

術(shù)措施，是確保預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁式橋梁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這也說明，該技術(shù)指南體現(xiàn)了近年來我國在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁式橋梁設(shè)計(jì)施工技術(shù)上新發(fā)

展。

3．3里程碑——《橋梁設(shè)計(jì)工程師手冊》正式編輯

出版

2007年7月由林元培院士主編的《橋梁設(shè)計(jì)

工程師手冊》正式出版發(fā)行。該手冊依據(jù)最新現(xiàn)行

國標(biāo)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，緊密結(jié)合工程實(shí)踐，系統(tǒng)

歸納總結(jié)了自20世紀(jì)90年代以來我國橋梁橋梁

設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得的成熟經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并重點(diǎn)放在結(jié)

構(gòu)方案、構(gòu)造要點(diǎn)、施工工藝、工程案例等方面。

同時(shí)對(duì)國內(nèi)外最新科研成果也適當(dāng)吸收和反映。

這個(gè)手冊主要包括：橋梁設(shè)計(jì)程序、荷載、橋梁總

體概念設(shè)計(jì)、橋梁美學(xué)、梁橋、剛構(gòu)橋、拱橋、斜拉

橋、懸索橋、斜彎橋、墩臺(tái)與基礎(chǔ)、橋梁抗風(fēng)、橋梁

支座及附屬構(gòu)造和橋梁工程造價(jià)等。手冊還展示

了現(xiàn)代社會(huì)所處的一個(gè)高科技時(shí)代，日新月異的科技成果為現(xiàn)代橋梁的建造提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基

礎(chǔ)。不少現(xiàn)代橋梁使用了高強(qiáng)度混凝土、輕骨料混

凝土、高強(qiáng)度鋼材及碳纖維材料。這些新材料具有

高強(qiáng)度、輕重量和低變形的優(yōu)勢。在橋梁技術(shù)進(jìn)步

方面，隨著工程力學(xué)和計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，使橋梁設(shè)

計(jì)能在充分發(fā)揮材料特性的前提下，更加自主地

進(jìn)行橋梁形體的創(chuàng)造，以達(dá)到形態(tài)美觀、環(huán)境協(xié)

調(diào)、用材節(jié)省和安全性更好等多方面的目的。此

外，在橋梁的施工技術(shù)方面，多種技術(shù)成果的綜合 利用，大大推動(dòng)了現(xiàn)代橋梁特別是城市橋梁施工 技術(shù)的變革；同時(shí)運(yùn)用新材料、新技術(shù)并按現(xiàn)代的 審美情趣設(shè)計(jì)的現(xiàn)代橋梁，因其形體在總體或局 部對(duì)固有形式的突破更具有鮮明的時(shí)代感，從而 具有更為強(qiáng)烈的藝術(shù)感染力。筆者作為長期從事 橋梁設(shè)計(jì)的工作者，確實(shí)感到這個(gè)手冊的正式出 版，對(duì)直接從事橋梁設(shè)計(jì)的青年同行們是大有裨 意的，也是橋梁工程師手頭的必備工具書，必將在 工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮其重要的作用。

3．4獨(dú)柱預(yù)應(yīng)力曲線橋梁的最新研究。眾所周知，前些年(特別是20世紀(jì)90年代)

在我國一些大中城市相繼修建了一大批獨(dú)柱支承 的預(yù)應(yīng)力曲線橋梁，主要是其具有對(duì)地形、地物良 好的適應(yīng)性、橋下有較大的凈空、并具有較好的通 透性等顯著特點(diǎn)。與此同時(shí)，由于在施工過程中，在預(yù)應(yīng)力張拉完成后，梁體因扭轉(zhuǎn)變形而發(fā)生支 座脫空、梁體上翹，進(jìn)而造成梁體因扭轉(zhuǎn)變形過 大：也有一些橋梁在運(yùn)營1—5 a后，獨(dú)柱預(yù)應(yīng)力 曲線梁發(fā)生不同程度的平面變形和扭轉(zhuǎn)變位。造 成抗扭支承處曲線內(nèi)側(cè)支座脫空、欄桿和伸縮縫 錯(cuò)位。究其原因，主要是當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)人員對(duì)于曲線梁 橋設(shè)計(jì)理論的研究僅限于計(jì)算分析理論為主，缺 乏大量的試驗(yàn)研究和仿真模擬作為理論分析。特 別是我國現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范還缺乏有關(guān)曲線梁橋的 相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)、內(nèi)力分析方法，在構(gòu)造措施和相關(guān) 技術(shù)規(guī)定上還是空白。因而，導(dǎo)致設(shè)計(jì)單位對(duì)該橋 型的認(rèn)識(shí)不一致，對(duì)曲線梁橋的力學(xué)特性不足，某 些設(shè)計(jì)中甚至出現(xiàn)與曲線梁橋受力特點(diǎn)相違背的 情況。通過試驗(yàn)研究和仿真模擬作為理論分析，并 對(duì)一些城市多座獨(dú)柱支承的預(yù)應(yīng)力曲線橋梁所發(fā) 生的事故進(jìn)行綜合分析和加固處理，在獨(dú)柱預(yù)應(yīng) 力曲線橋梁的研究上有如下進(jìn)展：(1)在結(jié)構(gòu)計(jì)算 分析模型上，應(yīng)采用全橋空間整體剛度的聯(lián)合作 用；(2)在設(shè)計(jì)參數(shù)的選取上，應(yīng)針對(duì)不同情況采 用最不利值；(3)在結(jié)構(gòu)計(jì)算中，應(yīng)充分考慮各種 荷載對(duì)結(jié)構(gòu)體系的空間作用；(4)在對(duì)該橋型的認(rèn) 識(shí)上，應(yīng)樹立平面內(nèi)的水平變位是隨時(shí)間變化而 逐步累加的理念，在構(gòu)造上應(yīng)該有足夠的抗扭措 施及限位措施；(5)應(yīng)高度關(guān)注獨(dú)柱預(yù)應(yīng)力曲線橋 梁的安全性和耐久性，不一味地追求連續(xù)梁的聯(lián) 數(shù)，采取特殊的結(jié)構(gòu)處理方式(如中墩頂部與曲線 梁固結(jié)、減少連續(xù)梁的聯(lián)數(shù))等，以確保該橋型的 安全。

3．5城市橋梁預(yù)制節(jié)段梁拼裝新技術(shù)的廣泛應(yīng)用 橋梁預(yù)制節(jié)段拼裝技術(shù)的提出源于法國，E． 弗西奈于1945年首先對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋采用預(yù) 制階段施工。此后，從1950年至1965年期間，歐 洲修建了300多座這種類型的橋梁。此施工方法 后來在美國、歐洲和東南亞地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。我 國在城市橋梁建設(shè)中采用專用架橋機(jī)的預(yù)制節(jié)段 拼裝技術(shù)，2O世紀(jì)末還處于起步階段。進(jìn)入21世 紀(jì)在香港、臺(tái)灣地區(qū)的高架橋建設(shè)中有了廣泛的 應(yīng)用，爾后在我國的上海滬閔高架橋和北京四豐 立交橋等采用了此項(xiàng)技術(shù)。

2l世紀(jì)的前十年，我國相關(guān)部門積極推進(jìn)城 市橋

第二篇：試述體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用（寫寫幫推薦）

試述體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用

摘要：橋梁長時(shí)間使用會(huì)發(fā)生裂縫等問題，危及結(jié)構(gòu)的使用安全，特別是在重載交通甚至超載的情況下，病害發(fā)展會(huì)更加迅速，因此需要進(jìn)行必要的加固維修。本文主要介紹體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用，混凝土增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力在新建和舊結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：體外預(yù)應(yīng)力 技術(shù) 橋梁加固 應(yīng)用

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)布置靈活、安全可靠、施工較為簡單，可以大幅度有效提高橋梁的承載能力，而且還能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)索和換索作業(yè)，這些優(yōu)點(diǎn)是非常具有實(shí)用性的。工程概況

某高速公路大橋?yàn)?5 m小箱梁橋，第 5 跨共有 15 片小箱梁，橋面寬 22.7m。其主要病害表現(xiàn)為預(yù)應(yīng)力小箱梁的底板橫向開裂、腹板豎向開裂、腹板斜向開裂。梁體底板普通存在橫向裂縫，根據(jù)荷載試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果分析該裂縫為受力裂縫，試驗(yàn)跨梁體預(yù)應(yīng)力存在不足。針對(duì)結(jié)構(gòu)病害現(xiàn)狀，通過加設(shè)預(yù)應(yīng)力的方式對(duì)梁體進(jìn)行加固，以提高梁體尤其是小箱梁跨中截面正應(yīng)力儲(chǔ)備和改善梁體的受力性能。對(duì)蚌湖大橋R5跨張拉體外預(yù)應(yīng)力，即在箱梁的端部和四分點(diǎn)位置設(shè)置錨固塊和轉(zhuǎn)向塊，通過穿設(shè)成品鋼絞線，待錨固塊和轉(zhuǎn)向塊達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉體外預(yù)應(yīng)力(圖1)。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)施工

2.1 錨固塊和轉(zhuǎn)向塊施工

體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在錨固區(qū)截面應(yīng)力分布是不均勻的，承受著極大的局部壓力，為了防止產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成錨固區(qū)拉裂破壞，錨固體系不僅要承擔(dān)預(yù)應(yīng)力筋傳遞的力，還將可能產(chǎn)生的集中應(yīng)力分散傳遞到錨固塊中。因此錨固塊施工的質(zhì)量將影響整個(gè)錨固系統(tǒng)的工作。轉(zhuǎn)向塊是體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線在箱梁縱向保持曲線配筋形狀并傳遞索力垂直分力的重要部件，轉(zhuǎn)向塊為體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線提供堅(jiān)固可靠的轉(zhuǎn)向支撐，使預(yù)應(yīng)力鋼絞線順利轉(zhuǎn)向和傳遞預(yù)應(yīng)力。

2.1.1 植筋施工 由于轉(zhuǎn)向塊與箱梁腹板的粘結(jié)很難保證，為了加強(qiáng)轉(zhuǎn)向塊與箱梁之間的粘結(jié)，采用植筋技術(shù)將鋼筋進(jìn)行錨固。(1)彈線定位：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的鋼筋數(shù)量及位置，標(biāo)注出鉆孔位置、型號(hào)，若孔位碰到結(jié)構(gòu)中已有的鋼筋，鉆孔位置可適當(dāng)調(diào)整，但均應(yīng)植在箍筋內(nèi)側(cè)，且盡可能靠近預(yù)計(jì)接長的已有鋼筋。(2)鉆孔：用沖擊鉆鉆孔，鉆孔深度錨筋埋設(shè)深度相同，孔徑比錨筋大2～4 mm左右?？孜槐苊鈽?gòu)造筋，孔道應(yīng)順直。(3)清孔：孔道用硬鬃毛刷清理，再以高壓干燥空氣吹出孔底灰塵、碎片和水分，孔內(nèi)應(yīng)保持干燥，自檢合格后報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可注膠。(4)灌膠：錨固膠要選用合格的植筋專用膠水，灌膠要從孔底開始，孔內(nèi)灌膠達(dá)到孔深的2/3 處。(5)植筋(圖 2)：錨筋插入前要清除插入部分的表面銹跡及其他污物，直至露出鋼筋表面。然后緩慢將鋼筋插入孔內(nèi)，同時(shí)要求鋼筋旋轉(zhuǎn)，使結(jié)構(gòu)膠從孔口溢出，排出孔內(nèi)空氣，鋼筋外露部分長度保證工程需要，孔口多余的膠應(yīng)清除，污物先用鋼刷清除，再用丙酮擦凈，并予以擦干。(6)養(yǎng)護(hù)：植筋施工完畢后注意保護(hù)，嚴(yán)禁有任何擾動(dòng)，以保證結(jié)構(gòu)膠的正常固化。(7)檢測試驗(yàn)：在植筋前，要對(duì)所用鋼筋及植筋膠進(jìn)行現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)，以確定鋼筋及植筋膠是否符合設(shè)計(jì)要求。

2.1.2 自密實(shí)混凝土施工

在錨固塊和轉(zhuǎn)向塊施工之前需要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)表面松散的混凝土去除，進(jìn)行必要的清理工作。在加大截面前需對(duì)界面進(jìn)行處理，要求界面采用高壓水沖洗。為保證了混凝土的澆筑質(zhì)量新增混凝土采用C50自密實(shí)混凝土，新增混凝土用定型鋼模板支模澆筑。

2.2 體外預(yù)應(yīng)力加固施工

2.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料和穿束

下料長度除了按照設(shè)計(jì)長度和施工工藝的選擇來計(jì)算確定，還應(yīng)考慮兩張拉端的張拉長度。鋼絞線切割后平放地面上，用膠帶纏包好鋼絞線的端頭。鋼絞線下料完成后，把每根鋼絞線編號(hào)，以便能清楚區(qū)分。采用人工逐根進(jìn)行穿束。將每一束的鋼絞線利用單根穿索法進(jìn)行穿束，第一根穿布完畢由人工牽引順直，錨固端外露長度必須滿足張拉工藝要求。為防止在施工過程中損傷鋼絞線上的環(huán)氧涂層和外包PE層，在穿束過程中要做好鋼絞線的保護(hù)工作，以免破壞PE 保護(hù)層，從而影響鋼絞線的防腐蝕能力。

圖1 預(yù)應(yīng)力鋼束布置(單位：cm)

圖2 植筋鋼筋布置(單位：cm)2.2.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉

預(yù)應(yīng)力張拉工藝流程：鋼絞線穿束→安裝工作錨→安裝配套限位板→安裝千斤頂→安裝配套工具錨→兩端對(duì)稱張拉→張拉力15%→張拉力30%→張拉力 100%→張拉力 103%→持荷 2 min錨固→校對(duì)伸長值合格后進(jìn)行下一束張拉→張拉作業(yè)完成。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制力為1 116 MPa，預(yù)應(yīng)力鋼束必須待混凝土立方體強(qiáng)度達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng) 度 等 級(jí) 的 90%，彈 性 模 量 達(dá) 到 設(shè) 計(jì) 值 的100%，且混凝土齡期不小于 7 d，方可張拉，鋼束采用兩端張拉。通過對(duì)千斤活塞的伸長量進(jìn)行量取便可對(duì)張拉伸長量進(jìn)行推算。施加預(yù)應(yīng)力應(yīng)采用張拉力與伸長量雙控，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼束張拉達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力時(shí)，實(shí)際伸長量值與理論伸長量值得誤差應(yīng)控制在6%以內(nèi)。鋼束張拉完畢后嚴(yán)禁撞擊錨圈、錨塞及鋼鉸線，鋼鉸線多余部分用氧炔切割，嚴(yán)禁用電弧切斷。鋼束張拉完成并切去多余部分后，在箱梁兩端錨頭設(shè)置連接帶閥門壓漿嘴的接口和排氣孔。

2.2.3 管道注漿

澆筑前應(yīng)檢查波紋管是否密封，防止?jié)仓炷習(xí)r阻塞管道。本項(xiàng)目注漿采用C50水泥漿。張拉完鋼束后應(yīng)及時(shí)壓漿，用空壓機(jī)對(duì)鋼束孔道進(jìn)行清理，吹去孔道內(nèi)積水、雜物后用活塞式壓漿機(jī)向孔道內(nèi)壓漿。水泥漿由525#硅酸鹽水泥和水組成通過試驗(yàn)可摻入適量的膨脹劑，水泥的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于40 MPa，施工中嚴(yán)格控制水泥漿的水灰比，稠度控制在14～18 s之間，壓漿應(yīng)飽滿，不得有空隙。壓漿時(shí)需讓出口孔冒出與壓入的水泥漿濃度相同的漿液，并且流出漿液的噴射時(shí)間≮11 s后，才能將出漿口封閉。然后繼續(xù)壓漿待壓力最少升至0.5～0.7 MPa，封閉進(jìn)漿口。在水泥漿初凝前，不得松動(dòng) 封閉的進(jìn)出口。應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力的優(yōu)缺點(diǎn)

體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線布置在箱梁截面之外，對(duì)原結(jié)構(gòu)影響小，需增設(shè)的錨固塊和轉(zhuǎn)向塊尺寸小、重量輕(本項(xiàng)目錨固塊厚50 cm，轉(zhuǎn)向塊厚40cm)。能大幅提高承載力，可以有效防止橋梁裂縫的產(chǎn)生，減少橋梁撓度；且施工周期短，對(duì)交通影響不大。利用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)方便后期檢查、檢測和維護(hù)，如有需要可隨時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行更換。體外預(yù)應(yīng)力筋的布置靈活，可以根據(jù)橋梁病害進(jìn)行局部橋梁加固或?qū)θ珮蛄哼M(jìn)行加固。

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的缺點(diǎn)：(1)體外鋼索長期置于外部空氣中，易受到外部環(huán)境的影響，防腐及其他保護(hù)工作較為繁多;(2)錨固和轉(zhuǎn)向部位易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，局部應(yīng)力過大，對(duì)錨固施工的要求較高;(3)對(duì)錨具和夾片的質(zhì)量及施工要求較高，不然體外鋼索強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)難以發(fā)揮;(4)體外預(yù)應(yīng)力筋的變形難以與混凝土結(jié)構(gòu)變形保持一致，這就會(huì)造成預(yù)應(yīng)力損失。結(jié)語

現(xiàn)階段我國已建設(shè)了大量的公路橋梁，隨著使用時(shí)間的推移以及重交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，未來將有大量橋梁需進(jìn)行維修和加固，體外預(yù)應(yīng)力是一種靈活的施工方案，在節(jié)省材料的同時(shí)能有效的對(duì)橋梁進(jìn)行加固維修，并不會(huì)妨礙交通運(yùn)行。運(yùn)用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)還可以配合裂縫修補(bǔ)、粘貼鋼板等施工方案對(duì)橋梁進(jìn)行維修加固，體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上能節(jié)省造價(jià)，技術(shù)上能滿足橋梁使用要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李晨光．體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)技術(shù)與工程應(yīng)用[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008．

[2] JTG／T J23—2008，公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范[S]

第三篇：我國公路橋梁檢測評(píng)價(jià)與加固技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

我國公路橋梁檢測評(píng)價(jià)與加固技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

(3)橋梁維修加固技術(shù)

伴隨著橋梁技術(shù)狀況評(píng)定、結(jié)構(gòu)檢測與承載力評(píng)定技術(shù)的逐步定量化、科學(xué)化，橋梁的維修加固技術(shù)近些年取得了長足的進(jìn)步與發(fā)展。許多新材料、新方法被應(yīng)用于橋梁維修加固工作中。早在“六五”期間開始，交通部就組織實(shí)施了“提高舊橋承載能力的加固技術(shù)措施的研究”、“雙曲拱橋拱座位移病害整治的研究”、“公路水毀成因及防治措施研究”等一批舊橋維修加固技術(shù)的研究，國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和院校還針對(duì)粘貼鋼板、纖維片（半）材、增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力、增補(bǔ)鋼筋、增大截面、改變結(jié)構(gòu)體系等加固方法開展了大量專項(xiàng)研究，形成了較成熟的舊橋維修加固計(jì)算理論方法和技術(shù)措施手段。

“十五”期間通過“公路舊橋檢測評(píng)定與加固技術(shù)研究及推廣應(yīng)用”項(xiàng)目的實(shí)施，系統(tǒng)地研究總結(jié)和提升了國內(nèi)外常用的20余種橋梁加固方法，并在舊橋加固基本原則，加固方法特點(diǎn)及適用條件、材料要求、施工工序質(zhì)量控制與加固工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定、加固后評(píng)價(jià)等方面取得了創(chuàng)新，形成了系統(tǒng)完善的橋梁加固成套技術(shù)成果，編制了公路舊橋加固成套技術(shù)應(yīng)用指南，為橋梁維修加固的科學(xué)化、規(guī)范化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，正在開展諸如石拱橋、桁式組合拱橋、雙曲拱橋、鋼筋砼肋拱橋、預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋、連續(xù)剛構(gòu)和連續(xù)梁橋等的專用成套維修加固技術(shù)，橋梁抗震加固和震后加固技術(shù)，橋梁維修加固質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定方法，橋梁加固高粘結(jié)抗擾動(dòng)混凝土等新材料的研究。通過這些更為深入的專項(xiàng)研究，將使我國的橋梁維修加固工作更加科學(xué)規(guī)范。

(4)橋梁耐久性檢測評(píng)價(jià)技術(shù)

隨著時(shí)間的推移，由于環(huán)境和荷載等的作用，橋梁的材料和結(jié)構(gòu)性能會(huì)逐步退化，進(jìn)而帶來結(jié)構(gòu)安全性問題，這一耐久性問題將在我國今后的橋梁養(yǎng)護(hù)工作中變得越來越突出。目前我國橋梁耐久性技術(shù)研究剛處于起步階段，技術(shù)水平遠(yuǎn)落后于歐美等發(fā)達(dá)國家。為解決這一問題，我國交通主管部門設(shè)立了“橋梁耐久性關(guān)鍵技術(shù)研究”重大專項(xiàng)，針對(duì)我國公路橋梁在材料組成、結(jié)構(gòu)體系與構(gòu)造、設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量控制與養(yǎng)護(hù)維修等環(huán)節(jié)存在的耐久性問題進(jìn)行了研究項(xiàng)目布局，以期形成一套提高我國公路橋梁耐久性的實(shí)用技術(shù)，為建立我國公路橋梁耐久性設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量控制與養(yǎng)護(hù)維修等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系提供技術(shù)支撐。

橋梁耐久性關(guān)鍵技術(shù)研究（專項(xiàng)）課題一覽表表3-3

序號(hào)

項(xiàng)目類別及名稱

實(shí)施年限

橋梁耐久性關(guān)鍵技術(shù)研究

2006-2010

（1）

公路橋梁耐久性狀況調(diào)查分析

2006-2010

（2）

混凝土橋梁耐久性設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)參數(shù)的研究

2006-2010

（3）

橋梁結(jié)構(gòu)表面耐久性防護(hù)材料的研究

2006-2010

（4）

跨江海大型橋梁結(jié)構(gòu)混凝土劣化性能與耐久性對(duì)策措施的研究

2006-2010

（5）

混凝土橋梁合理耐用結(jié)構(gòu)構(gòu)造的研究

2006-2010

（6）

拉吊索結(jié)構(gòu)耐久構(gòu)造與可檢修易更換技術(shù)的研究

2006-2010

（7）

混凝土橋梁耐久性指標(biāo)體系、檢測方法與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究

2006-2010

（8）

提升橋梁耐久性的施工改進(jìn)技術(shù)與質(zhì)量控制方法的研究

2006-2010

（9）

橋梁混凝土性能長期演變規(guī)律與跟蹤觀測技術(shù)的研究

2006-2010

（10）

公路常用橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的研究

2006-2010下階段重點(diǎn)突破的方向與技術(shù)

(1)加強(qiáng)相關(guān)政策的研究制定。隨著橋梁工程“全壽命設(shè)計(jì)”，“全壽命成本”、“社會(huì)成本優(yōu)化” 理念的建立和完善，橋梁的養(yǎng)護(hù)管理工作將會(huì)發(fā)生重大的變革，許多相關(guān)技術(shù)管理政策要修訂乃至重新制定。通過全面系統(tǒng)的研究，提出各階段匹配的政策以保證這些新理念有序、健康的在橋梁養(yǎng)護(hù)工作中體現(xiàn)至關(guān)重要。

(2)進(jìn)一步開展橋梁結(jié)構(gòu)多致因損傷機(jī)理、結(jié)構(gòu)性能衰減規(guī)律、耐久性評(píng)價(jià)、承載力鑒定等方面的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究。基于橋梁結(jié)構(gòu)安全和使用壽命，開展橋梁承載能力計(jì)算分析與試驗(yàn)方法、損傷結(jié)構(gòu)評(píng)定方法與標(biāo)準(zhǔn)研究，以及開展結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定與安全壽命預(yù)測技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)性狀評(píng)定的科學(xué)化、規(guī)范化和專業(yè)化，提高橋梁結(jié)構(gòu)安全可靠性與長期壽命。著力解決橋梁結(jié)構(gòu)缺損與耐久性檢測與診斷技術(shù)，從材料性能、結(jié)構(gòu)缺損等方面研究檢測/監(jiān)測技術(shù)、診斷技術(shù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、以及技術(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)檢測/監(jiān)測手段自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化，提高橋梁檢測/監(jiān)測效率、準(zhǔn)確性。

(3)進(jìn)一步加強(qiáng)橋梁維修加固和養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)的研究。目前我國已研究總結(jié)了橋梁維修加固的成套技術(shù)成果，針對(duì)特殊結(jié)構(gòu)型式的典型病害也開展了一些專項(xiàng)研究，但是總的看來，在特殊橋梁典型病害的維修處置技術(shù)方面研究尚不完善，對(duì)新型加固材料性能和施工技術(shù)的研究方面還有缺憾，對(duì)加固設(shè)計(jì)的精細(xì)化、特殊加固方法在設(shè)計(jì)計(jì)算理論和施工方法等方面的研究不足。在橋梁養(yǎng)護(hù)管理方面，應(yīng)注重預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的理念，結(jié)合我國公路橋梁的技術(shù)與使用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，開展相關(guān)技術(shù)研究。今后應(yīng)著眼于橋梁養(yǎng)護(hù)與維修成本綜合優(yōu)化，開展橋梁管理系統(tǒng)、養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)、維修加固等方面技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)橋梁養(yǎng)護(hù)決策科學(xué)化、規(guī)范化、專業(yè)化，降低養(yǎng)護(hù)與維修綜合費(fèi)用，延長結(jié)構(gòu)壽命。

(4)進(jìn)一步加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研發(fā)。從今年我國發(fā)生的冰雪凝凍災(zāi)害以及汶川地震對(duì)公路基礎(chǔ)設(shè)施破壞與影響不難看出，我國在防災(zāi)減災(zāi)中預(yù)測、災(zāi)毀評(píng)估、抗災(zāi)設(shè)計(jì)與裝備等方面

存在不足，需要進(jìn)一步加強(qiáng)橋梁災(zāi)害檢測評(píng)估、保通臨時(shí)處置措施、災(zāi)后維修加固技術(shù)、防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)、橋梁減隔震構(gòu)造與裝置等方面的技術(shù)研究。另外，也應(yīng)注重對(duì)大跨徑橋梁風(fēng)荷載效應(yīng)數(shù)值仿真和數(shù)值風(fēng)洞、抗風(fēng)構(gòu)造設(shè)計(jì)與裝置方面的研究。

(5)加強(qiáng)新材料和檢測儀器設(shè)備等的研發(fā)。隨著材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，維修加固材料已不再局限于鋼和混凝土等常用材料，纖維材料、工程塑料、鋁合金、復(fù)合材料等高性能材料正被越來越廣泛地應(yīng)用于橋梁維修加固中。加強(qiáng)新材料研發(fā)及其使用性能試驗(yàn)研究十分必要。在橋梁檢測儀器設(shè)備研發(fā)方面，我國多年來基本延續(xù)著跟隨國外先進(jìn)儀器設(shè)備發(fā)展趨勢的模式。隨著橋梁檢測和評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展，要求對(duì)橋梁常規(guī)缺陷、隱蔽工程缺陷具有更為準(zhǔn)確可靠的檢測數(shù)據(jù)，這客觀上對(duì)橋梁檢測儀器設(shè)備提出了更高或全新的要求。今后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注新型檢測儀器設(shè)備和檢測技術(shù)的研發(fā)。

(6)加強(qiáng)科研成果的推廣應(yīng)用力度。及時(shí)總結(jié)成熟研究成果并在行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用，擴(kuò)大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

橋梁抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

第5期 2003 年 10 月 公 路 交 通 技 術(shù) Technology of Highway and

Transport No.5 Oct.2003 橋梁抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢黃福偉 許曉鋒 鄭萬山(重慶交通科研設(shè)計(jì)院 重慶 400067)摘 要 首先介紹了國內(nèi)外的主要地震和橋梁震害 ,對(duì)國內(nèi)外橋梁抗震加固常用方法和材料的研 究現(xiàn)狀進(jìn)行了歸納和總結(jié) ,展望了橋梁抗震加固技術(shù)研究的發(fā)展趨勢.關(guān)鍵詞 橋梁 抗震加固 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 Abstract This paper introduces the main international and domestic earthquakes and bridge seismic hazards , summarizes the current research situation of the general bridge seismic resistance strengthening technologies and materials at home and abroad , and prospects the development tendency of research on bridge seismic resistance

strengthening technology.Key words bridge seismic strengthening current situation development tendency 自然災(zāi)害對(duì)人類生存和發(fā)展的危害日趨嚴(yán)重.國際上也非常重視這一問題 ,聯(lián)合國將 20 世紀(jì)的最 后 10 年定為 “國際減輕自然災(zāi)害 10 年”.地震因其發(fā)生的突然性和巨大破壞力而被列為 各種自然災(zāi)害之首.我國位于世界兩大地震帶 : 環(huán) 太平洋地震帶和歐亞大陸地震帶之間 , 板內(nèi)地震也 十分活躍 ,因此 ,地震頻繁發(fā)生.因地震而死亡的人 數(shù)居各種自然災(zāi)害之首 , 約占 54 % , 造成直接和間 接經(jīng) 濟(jì) 損 失 十 分 巨 大.特 別 是 我 國 唐 山 大 地 震(1976 年),使整個(gè)城市成為一片廢墟.在防災(zāi)減災(zāi)的研究中 , 重要的一環(huán)是生命線工 程的防災(zāi)減災(zāi)研究.公路交通是國民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈 , 同時(shí) ,也是抗震救災(zāi)生命線工程之一.橋梁工程是 公路工程的咽喉要道 , 在保障公路通暢中起著至關(guān) 重要的作用.近30 年來 , 由于地震災(zāi)害的教訓(xùn) , 使 各國學(xué)者對(duì)橋梁抗震十分重視 ,開展了廣泛的研究.美國 San Fernando 地震(1971 年),僅 6.6 級(jí)就顯示出 生命線工程破壞的嚴(yán)重后果;中國唐山大地震(1976 年),美國 Loma Prieta 地震(1989 年), 美國

Northridge 地震(1994 年), 日本阪神大地震(1995 年), 中國臺(tái) 灣的集集地震(1999 年), 都造成了公路和鐵路橋梁 的嚴(yán)重毀壞 ,給抗震救災(zāi)造成巨大的困難 ,使生命財(cái) 產(chǎn)遭到非常巨大的損失.我國公路行業(yè)目前正在執(zhí)行的 《公路工程抗震(J 設(shè)計(jì)規(guī)范》J T 00412),男 ,重慶市人 ,本科 ,副研究員 1 公 路 交 通 技 術(shù) 2003 年 58 筋數(shù)量不足和間距過大 , 因而不足以約束混凝土和 防止縱向受壓鋼筋屈曲.目前的解決辦法是通過能 力設(shè)計(jì)和延性設(shè)計(jì) , 使橋梁的屈服只發(fā)生在預(yù)期的 塑性鉸部位 ,其余結(jié)構(gòu)保持彈性.(3)軟弱地基失效 —— — 如果下部結(jié)構(gòu)周圍的地 基易受地震震動(dòng)而變?nèi)?, 下部結(jié)構(gòu)就可能發(fā)生沉降 和水平移動(dòng).如砂土的液化和斷層等 , 在地震中都 可能引起墩臺(tái)的毀壞.地基失效引起的橋梁結(jié)構(gòu)破壞 , 有時(shí)是人力所 不能避免的 ,因此在橋梁選址時(shí)就應(yīng)該重視 ,并設(shè)法 加以避免.如果無法避免時(shí) , 則應(yīng)考慮對(duì)地基進(jìn)行 處理或采用深基礎(chǔ).2 研究現(xiàn)狀 針對(duì)橋梁在地震中的震害類型 ,目前 ,國內(nèi)外橋 梁抗震加固主要采取以下技術(shù)措施 :(1)在伸縮縫 , 鉸和梁端等上部接縫處采用拉 桿, 擋塊或者增加支承面寬度等措施 ,以防止落梁震 害的發(fā)生;(2)增加鋼筋混凝土橋墩的橫向約束 ,提高其抗 彎延性和抗剪強(qiáng)度 ,防止橋墩彎曲和剪切震害;(3)采用減隔震技術(shù)及專門的耗能裝置 ,提高橋 梁的抗震性能.例如采用鉛芯橡膠耗能支座等.美國 加 州 運(yùn) 輸 部 的 橋 梁 抗 震 加 固 計(jì) 劃 始 于 1971 年圣· 費(fèi)爾南多(San Fernando)地震 , 包括 3 個(gè) 階段.第一個(gè)階段包括在伸縮縫和鉸處安裝阻尼裝 置 ,以防止落梁震害.這一階段的主要目的是加強(qiáng) 上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的聯(lián)系 ,以抵抗豎向加速度 ,以 防止 上 部 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 從 支 承 上 滑 落.這 一 階 段 在 1989 年基本完成 , 對(duì)全州公路系統(tǒng)中大約 1 260 座 橋梁進(jìn)行了加固 ,投資額超過了 5 500 萬美元.第二階段是加固獨(dú)柱式橋墩 , 第三階段是加固 多柱式橋墩.這兩個(gè)階段幾乎是同時(shí)進(jìn)行的 , 主要 方法是提高墩柱的抗彎延性和抗剪強(qiáng)度 , 提高蓋梁 , 上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與橋臺(tái)的承載能力 , 提高結(jié)點(diǎn)的抗剪 強(qiáng)度.目的在于通過對(duì)墩柱的預(yù)期塑性鉸部位(墩 底和墩頂)設(shè)置外部約束來提高墩柱的延性 ,進(jìn)而提 高橋梁整體延性.其投資額達(dá) 34 億美元.日本 1971 年以后 ,數(shù)次對(duì)公路橋梁地震震害進(jìn) 行調(diào)查 ,多次采取抗震加固對(duì)策 ,直到 1995 年 ,重點(diǎn) 一直是防止落梁構(gòu)造.1995 年阪神大地震之后 , 日 本也開始重視基礎(chǔ)和橋墩的抗震加

固.1971 年加州在橋梁的伸縮縫上安裝拉桿以減 小落梁的潛在性 , 這是在最低花費(fèi)的情況下取得最 大減災(zāi)效果的一個(gè)明顯嘗試.隨著 1987 年 Whitti2 er ,1989 年 Loma Prieta 及 1994 年 Northridge 地震中約 束措施的失敗 , 加州運(yùn)輸部已要求舊橋加固后必須 具備與新橋一樣的抗震能力.國外在對(duì)鋼筋混凝土柱的抗震加固中 , 常用的 技術(shù)有 : 鋼套管外包加固 , 混凝土加大截面加固 , FRP 系列復(fù)合材料加固.到目前為止用得最多的還 是鋼套管外包加固 , FRP 系列復(fù)合材料與其他的加 固材料相比有施工簡便迅速 , 安全可靠 , 耐久性好等 突出的優(yōu)點(diǎn) ,隨著工藝的改進(jìn)和總體施工成本的下 降 ,FRP 系列復(fù)合材料在橋梁抗震加固中的應(yīng)用將 越來越廣泛.日本在 FRP 材料的研究 , 開發(fā)和應(yīng)用 方面 ,處于世界領(lǐng)先水平.特別是 1995 年阪神大地 震爆發(fā)后 ,對(duì) FRP 片材用于抗震加固目的的研究和 應(yīng)用激增 ,目前日本在 FRP 的實(shí)際工程應(yīng)用研究方 面已有相當(dāng)基礎(chǔ) , 并制定了各種各樣的設(shè)計(jì)和施工 指南 , 手冊以及規(guī)范建議.國內(nèi)在對(duì)鋼筋混凝土橋梁的抗震加固性能研究 中 ,同濟(jì)大學(xué)作過一些墩柱加固后的室內(nèi)試驗(yàn)研究 , 而在具體的抗震加固實(shí)際工程應(yīng)用中 , 南京長江大 橋在 1977～1994 年期間進(jìn)行了抗震加固 ,加固的對(duì) 象是支座 , 防落梁措施和可液化砂土.我國鐵道部 于 1999 頒布了 《鐵路橋梁抗震鑒定與加固技術(shù)規(guī) 范》適用范圍為梁式橋., 3 發(fā)展趨勢 從橋梁震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn) , 遭受嚴(yán)重破壞和倒塌 的橋梁結(jié)構(gòu) ,絕大部分是源于落梁和抗彎延性不足.因此 ,國外主要的多震國家 ,開始強(qiáng)調(diào)橋梁結(jié)構(gòu)整體 的延性能力 ,其他一些國家則在原有規(guī)范的基礎(chǔ)上 , 也相應(yīng)地對(duì)保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的延性能力 , 并通過 設(shè)計(jì)和構(gòu)造保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體延性能力 , 這已成 為世界主要的多震國家地震工程界的共識(shí).對(duì)鋼筋混凝土梁橋 , 為了保證結(jié)構(gòu)的整體延性 能力 ,目前通常的做法是增加防落梁構(gòu)造措施和在 預(yù)期出現(xiàn)塑性鉸的關(guān)鍵部位(鋼筋混凝土橋墩的墩 底和墩頂局部范圍內(nèi))增加橫向約束 ,以提高橋墩的 抗彎延性和抗剪強(qiáng)度.從加固的對(duì)象上來看 ,美國 , 日本等橋梁抗震加 固水平最高的國家 , 已經(jīng)把加固的重點(diǎn)從以前單一 的防落梁構(gòu)造措施 ,轉(zhuǎn)移到重視橋墩整體延性上來 , 以保證加固后的橋梁與新建橋梁的抗震能力相當(dāng).國內(nèi)外地震工程研究人員總結(jié)了近年來國內(nèi)外 的震害資料 ,開始檢討過去單純 “強(qiáng)度抗震” 設(shè)計(jì)的 第 5 期 黃福偉 ,等 : 橋梁抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 9 5 指導(dǎo)思想 ,研究考慮基于性能的抗震設(shè)計(jì)原則.基 于性能的設(shè)計(jì)

(performance89)J 5 鐵路橋梁抗震鑒定與加固技術(shù)規(guī)范(TB 10116-99)6 陳彥江 ,袁振友 ,劉貴.美國加利福尼亞州橋梁震害及其 抗震加固原則和方法.東北公路 ,2001(1)7 楊海榮 ,鄭琦.日本公路橋的抗震鑒定和加固.國外橋梁 , 1997(2)8 California Department of Transportation.CALTRANS Seismic Design Criteria.1999 國內(nèi)外橋梁抗震加固技術(shù)研究已經(jīng)有了較好的 基礎(chǔ) ,建議我國的公路橋梁抗震加固技術(shù)研究在消 化和吸收國內(nèi)外已有成果的基礎(chǔ)上 , 針對(duì)我國公路 橋梁的特點(diǎn) ,并在經(jīng)過一系列驗(yàn)證性和補(bǔ)充性試驗(yàn)(上接第 16 頁)(7)可液化場地沉管施工中 ,各孔沉管電流差異 排列過程(即土層的軟化和再固結(jié)變形).一般說 來 ,振沉之所以明顯發(fā)生在淺部是因?yàn)闇\表土覆壓 σ σ 小 ,側(cè)限作用低(3 = k 1)超孔隙水壓易于消散 ,而深 層土較大的覆壓和圍壓限制了超孔隙水壓的釋放 , 使土粒難以重新排列.同樣 , 淺表和深部土的擠密 效果的差異 ,其原因也在于此.(4)施工中 ,為使下部土體能獲得更好的抗液化 效果 ,適當(dāng)?shù)难娱L樁管在可液化土層中的留振時(shí)間 , 以使砂基獲得較充分的預(yù)振效應(yīng)當(dāng)時(shí)最經(jīng)濟(jì)最合理 的方法之一.(5)碎石樁施工一般由路堤兩邊坡角外側(cè)向路 中線處進(jìn)行 ,盡管先成樁體具排水砂井所有的釋放 孔壓的效用 ,但施工表明后期沉樁難度仍有相當(dāng)程 度的增加 ,局部甚至?xí)饦堕g土體隆起等現(xiàn)象 ,因 而施工時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┦潜匾?, 如延長沉樁間 隔時(shí)間 ,采用多間隔跳打等 ,為消除因地面隆起而可 能導(dǎo)致對(duì)臨樁的不利影響 , 可在排水碎石墊層施工 后進(jìn)行跑樁處理(此效果已為地基測試證實(shí)).(6)擠密碎石樁用于可液化地基處理 ,施工時(shí)常 遇到的一個(gè)問題是地表振陷后負(fù)地形處常有大量的 積水.這些水應(yīng)及時(shí)引排 ,否則會(huì)使樁架底土浸濕 , 泡軟 ,危及施工安全并極易發(fā)生質(zhì)量事故.較大.據(jù)施工資料 ,松散土中沉管電流小值僅為 30 ～40 A(個(gè)別值更小), 而在穿越硬土層及后期沉樁 施工中(路中線部位), 沉管電流達(dá) 70 ～ 80 A 以上(有的甚至更大),因而 ,實(shí)踐中不能一味以某一密實(shí) 電流作為樁體密實(shí)的判別標(biāo)志.因?yàn)閷?duì)側(cè)限作用很 弱的松散土而言 ,為達(dá)到某一較大的密實(shí)電流 ,將會(huì) 使樁徑增大許多(類似于復(fù)打), 就復(fù)合地基作用機(jī) 理而言 ,這樣做是沒有必要的.(8)目前擠密碎石樁的設(shè)計(jì)是以某個(gè)要求的密 實(shí)度(以不液化為標(biāo)準(zhǔn))去求算置換率然后進(jìn)行布 樁.它忽略了施工順序?qū)龅赝恋膭?dòng)態(tài)影響 ,因而 , 擠密碎石樁的優(yōu)化設(shè)計(jì)將會(huì)起到良好的經(jīng)濟(jì)效益和 社會(huì)效益.參考文獻(xiàn) 1 錢家歡 ,殷宗澤 ,主編 1 土工原理與計(jì)算(第二版)1 北京 : 中國水利出版社 ,1996 工程學(xué)報(bào) ,2001 ,23(2)2 劉松玉 ,等 1 高速公路液化地基處理原則及方法 1 巖土 3 汪雙杰 ,殷東風(fēng) 1 液化土與軟土地層特殊地基處治設(shè)計(jì) 4 于書翰 1 高速公路地基砂土判別和地基液化處理方法 1 方案研究 1 公路 ,2000(4)西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào) ,2000(7)

第四篇：掘進(jìn)機(jī)技術(shù)在我國隧道及地下工程中的應(yīng)用與發(fā)展

掘進(jìn)機(jī)技術(shù)在我國隧道及地下工程中的應(yīng)用與發(fā)展

郭陜云萬姜林

中鐵隧道集團(tuán)有限公司

提要：簡要介紹了我國采用巖石掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)修建隧道的發(fā)展情況，闡述了我國掘進(jìn)機(jī)法與盾構(gòu)法的技術(shù)進(jìn)步及存在的主要問題，展望了我國掘進(jìn)機(jī)與盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展前景，并提出了發(fā)展掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：隧道及地下工程，巖石掘進(jìn)機(jī)，盾構(gòu)，產(chǎn)業(yè)化，展望與建議，前言

本文所謂的隧道掘進(jìn)機(jī)法是指應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)開挖隧道的方法，隧道掘進(jìn)機(jī)英文全稱為(Tunnel Boring Machine,簡稱TBM).應(yīng)用于巖石隧道的稱為巖石掘進(jìn)機(jī)（本文簡稱掘進(jìn)機(jī)），用于軟土層隧道的則稱為盾構(gòu)。

盾構(gòu)法和掘進(jìn)機(jī)法是修建隧道的一種先進(jìn)方法。最近十多年來，隨著我國隧道和地下工程的快速發(fā)展，盾構(gòu)法和掘進(jìn)機(jī)法也得到了快速發(fā)展，尤其在城市地鐵、水利水電隧洞中越來越多應(yīng)用盾構(gòu)法和掘進(jìn)機(jī)法修建。我國是目前世界上應(yīng)用盾構(gòu)數(shù)量較多的國家之一，并且隨著我國隧道和地下工程的發(fā)展，對(duì)盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的市場需求仍會(huì)有較大的增長。由于盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)技術(shù)在一定程度上反映了國家的綜合國力和科技水平，并且對(duì)我國的制造業(yè)和建筑業(yè)影響較大，因而也引起了國內(nèi)業(yè)內(nèi)外的普遍關(guān)注。近幾年來在國內(nèi)已召開過許多國際、國內(nèi)的盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)技術(shù)交流會(huì)或?qū)ｎ}研討會(huì)；2001～2002年國家科技部已將盾構(gòu)研發(fā)技術(shù)列入國家“863”發(fā)展計(jì)劃，并在國內(nèi)就盾構(gòu)研發(fā)試制進(jìn)行了招標(biāo)，落實(shí)了中標(biāo)單位；2002～2003年10余位全國政協(xié)委員提出“實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)本地化生產(chǎn)”和若干政策建議的提案；2004年3月，錢偉長同志上書胡錦濤主席，提出充分發(fā)揮盾構(gòu)作用，推進(jìn)我國隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議，得到中央領(lǐng)導(dǎo)的重視。2004年4月，建設(shè)部、中國土木工程學(xué)會(huì)和中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)在北京聯(lián)合召開了推進(jìn)隧道掘進(jìn)機(jī)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的專家座談會(huì)?？梢姡淼蓝軜?gòu)和掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展已成為當(dāng)前國內(nèi)工程技術(shù)界和政府部門關(guān)注的一個(gè)重大課題。本文就我國掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展情況、技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)及應(yīng)用前景等作一簡介，并就今后的技術(shù)發(fā)展以及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出若干建議，以拋磚引玉。我國隧道盾構(gòu)法和掘進(jìn)機(jī)法的應(yīng)用情況

2.1 開始于二十世紀(jì)五、六十年代，發(fā)展于二十世紀(jì)九十年代

2.1.1盾構(gòu)

我國研究應(yīng)用盾構(gòu)法修建隧道是從20世紀(jì)50～60年代開始的。1956年在東北礦山采用直徑

2.6m的手掘式盾構(gòu)在砂層中修建疏水巷道，這是我國的第一條盾構(gòu)隧道。1957年北京采用2臺(tái)直徑2.0m和2.6m的手掘式盾構(gòu)施工下水道。上海從1963年開始研究應(yīng)用盾構(gòu)法技術(shù)，用于城市地下排水隧道修建，1965年研制兩臺(tái)直徑5.8m的網(wǎng)格式盾構(gòu)用于地鐵區(qū)間隧道修建試驗(yàn)，掘進(jìn)長度1200m。1966年研制直徑10.22m的網(wǎng)格式盾構(gòu)并輔助于壓氣穩(wěn)定開挖面施工打浦路越江隧道。從此之后，我國陸續(xù)研制應(yīng)用手掘式盾構(gòu)總計(jì)達(dá)30臺(tái)用于各種排水隧道施工，施工總長度約20km。

1985年引進(jìn)日本的1臺(tái)直徑4.33m的土壓平衡盾構(gòu)施工排水隧道，之后研制應(yīng)用了幾臺(tái)土壓平衡盾構(gòu)，但效果并不理想。二十世紀(jì)九十年代初，隨著上海、廣州地鐵的建設(shè)，開始大量引進(jìn)國外的土壓平衡盾構(gòu)施工地鐵區(qū)間隧道。1994年開始引進(jìn)日本的直徑11.2m泥水平衡盾構(gòu)修建延安東路越江隧道。由于采用土壓平衡式、泥水平衡式等現(xiàn)代盾構(gòu)修建隧道具有安全、可靠、快速、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因而盾構(gòu)法在我國特別是地鐵建設(shè)中得到了迅速的發(fā)展。繼上海地鐵1號(hào)、2號(hào)線區(qū)間隧道、1

廣州地鐵1號(hào)、2號(hào)線部分區(qū)間隧道成功采用盾構(gòu)法外，北京、天津、深圳、南京地鐵以及上海、廣州地鐵的其它地鐵線區(qū)間隧道等也相繼大量推廣采用盾構(gòu)法，并且在越江道路、輸氣和市政排水隧道等也越來越多采用盾構(gòu)法。盾構(gòu)法目前已成為我國地鐵隧道的一種主要方法。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國各城市地鐵采用的盾構(gòu)已有60多臺(tái)，掘進(jìn)完成的和正在掘進(jìn)的隧道總長度已超過200km（單線）,采用的盾構(gòu)類型為土壓平衡（包括加泥式土壓平衡）和復(fù)合式盾構(gòu)計(jì)50余臺(tái)，泥水加壓平衡盾構(gòu)10 臺(tái)。采用的盾構(gòu)直徑3.3m～12m不等，其中以6.3m左右直徑的居多。

2.1.2巖石掘進(jìn)機(jī)

1964年，經(jīng)周恩來總理批準(zhǔn)，在國家科委領(lǐng)導(dǎo)下，成立全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)攻關(guān)小組，完全自力更生，先后制造出50多臺(tái)掘進(jìn)機(jī)。由于核心技術(shù)不過關(guān)，在地下工程建設(shè)中基本沒有發(fā)揮作用。80年代初，國家科委成立掘進(jìn)機(jī)辦公室，采取聯(lián)合攻關(guān)方式制造了8臺(tái)掘進(jìn)機(jī)，先后在云南西洱河水電站等工程應(yīng)用，但與國際水平相比差距甚大。80年代中期，在天生橋水電站引水隧洞采用了羅賓斯公司的一臺(tái)直徑10m的二手掘進(jìn)機(jī)施工，但效果并不理想。

進(jìn)入九十年代以后，在甘肅引大入秦工程中，山西萬家寨引黃入晉工程中，由外國承包商采用巖石掘進(jìn)機(jī)施工多條輸水隧洞取得成功。在2000年后，云南昆明掌鳩河引水工程也由外國承包商應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)施工，并且中國第二重型機(jī)械集團(tuán)與美國羅賓斯公司合作制造了一臺(tái)雙護(hù)盾巖石掘進(jìn)機(jī)在該工程中使用。九十年代初，鐵道部在西安~安康鐵路18.4km長的秦嶺鐵路隧道，引進(jìn)2臺(tái)德國的8.8m直徑的敞開式掘進(jìn)機(jī)由國內(nèi)單位操作使用成功建成隧道，之后采用該2臺(tái)掘進(jìn)機(jī)在西安~合肥鐵路成功完成了6km長的磨溝嶺和7km長的桃花鋪隧道施工。由此也推動(dòng)了我國掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。

2.2 工程應(yīng)用技術(shù)得到快速發(fā)展提高

2.2.1 盾構(gòu)應(yīng)用技術(shù)水平迅速提高

隨著盾構(gòu)法應(yīng)用的增加以及對(duì)技術(shù)研究的深入，我國在盾構(gòu)隧道的設(shè)計(jì)計(jì)算、盾構(gòu)的選型及配套、盾構(gòu)的使用及施工技術(shù)等方面都得到了快速提高和發(fā)展。技術(shù)已基本成熟，有的（尤其在地鐵隧道盾構(gòu)技術(shù)）達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

以城市地鐵盾構(gòu)法技術(shù)為代表，目前已有二十家國內(nèi)承包商在使用近60臺(tái)盾構(gòu)施工，不僅采用了土壓平衡盾構(gòu)，也采用了泥水平衡盾構(gòu)，還有復(fù)合式盾構(gòu)；除區(qū)間單圓盾構(gòu)外，在上海地鐵還采用了雙圓盾構(gòu)一次施工兩條平行的區(qū)間隧道；盾構(gòu)隧道地面環(huán)境除復(fù)雜的建構(gòu)筑物外，也有在江下、湖下穿越的（上海穿越黃浦江、廣州穿越珠江、南京穿越玄武湖）；盾構(gòu)穿越地層除粘土、淤泥質(zhì)軟土、砂粘土外，還有砂層、砂礫層、卵石層、以及較高強(qiáng)度的巖石地層等。需要特別指出的是，廣州地鐵2號(hào)線越三區(qū)間研究采用具有土壓平衡、氣壓平衡和局部氣壓平衡模式的新型復(fù)合式盾構(gòu)成功修建了既有軟土、又有堅(jiān)硬巖石以及斷裂破碎帶的復(fù)雜地層的區(qū)間隧道，打破了長期被認(rèn)為的盾構(gòu)法應(yīng)用的地質(zhì)禁區(qū)，大大拓寬了盾構(gòu)法的應(yīng)用范圍。

目前，我國地鐵盾構(gòu)法隧道管片環(huán)寬已從1.0m，普遍加大到1.2m，在廣州地鐵2號(hào)線率先采用了1.5m環(huán)寬的管片，是目前地鐵區(qū)間隧道所用的最寬管片，有利于提高隧道結(jié)構(gòu)的整體剛度，拼裝接縫減少，安裝效率提高，并節(jié)約成本。接縫防水大多采用遇水膨脹橡膠或三元乙丙橡膠彈性密封防水，使隧道建成后不滲不漏，達(dá)到A級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)。

采用激光導(dǎo)向或陀螺儀導(dǎo)向，并輔于人工測量技術(shù)等，以及運(yùn)用盾構(gòu)推進(jìn)油缸分區(qū)操作和姿態(tài)控制與糾偏技術(shù)，管片排版選型和拼裝技術(shù)等，可將隧道線形精度控制在30～50mm以內(nèi)，管片錯(cuò)臺(tái)高度控制在5～10mm內(nèi)。

管片背后環(huán)形間隙注漿除采用日本常用的即時(shí)注漿和歐洲常用的惰性漿液同步注漿外，也已開發(fā)應(yīng)用非惰性漿液的同步注漿技術(shù)，具有更好的早期穩(wěn)定管片和控制地層沉降效果。在掘進(jìn)控制、泥水與土壓力和排碴管理、碴土改良、防刀盤結(jié)泥餅技術(shù)等方面也已作的很好。端頭加固、聯(lián)絡(luò)通道施工、始發(fā)到達(dá)、安全換刀、信息化施工等方面都已掌握。在盾構(gòu)的故障診斷及管用養(yǎng)修上已有很高技術(shù)，可以達(dá)到55%～67%的高機(jī)時(shí)利用率。

我國盾構(gòu)施工中的地表隆沉一般可控制在+10～-20mm以內(nèi)，可以在距既有建構(gòu)筑物很近的距離下安全掘進(jìn)隧道。廣州地鐵2號(hào)線越三區(qū)間隧道穿越既有14股鐵路軌道，軌面沉降控制在5mm以內(nèi)，軌道沉降差小于2mm。上海地鐵2號(hào)線近距離下穿地鐵1號(hào)線區(qū)間隧道、引水箱涵和地下室，地面沉降控制在3.5～8.5mm。我國盾構(gòu)掘進(jìn)速度平均一般為180～200m/月以上，廣州地鐵2號(hào)線越三區(qū)間最高月進(jìn)尺405m，平均進(jìn)度為236m/月。在相似地質(zhì)的廣州地鐵三號(hào)線大漢區(qū)間，盾構(gòu)施工進(jìn)度平均已達(dá)334米/月，最高月進(jìn)度達(dá)到562.5米，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

在城市地鐵隧道盾構(gòu)法得到快速發(fā)展的同時(shí)，我國采用盾構(gòu)法修建越江隧道技術(shù)也得到了發(fā)展。上海采用直徑11.2m的泥水盾構(gòu)已建成穿越黃浦江的大連路隧道，平均進(jìn)度超過200m/月。上海、廣州地鐵也成功采用土壓平衡盾構(gòu)修建地鐵越江區(qū)間隧道。此外，也建成了或在建一些地層復(fù)雜、水頭高度超過60m越江隧道，南京三江口、湖北忠縣紅花套、湖南城陵磯采用泥水盾構(gòu)修建穿越長江輸氣隧道（直徑3.3m），已建成2條，第三條即將建成；重慶正在采用直徑6.5m的泥水盾構(gòu)修建穿越長江的排污隧道，計(jì)劃于今年建成。

2.2.2巖石掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用技術(shù)開端良好，且在運(yùn)用中不斷創(chuàng)新

以西安-安康鐵路秦嶺隧道為標(biāo)志，我國已掌握了巖石掘進(jìn)機(jī)隧道的設(shè)計(jì)施工及掘進(jìn)機(jī)的使用技術(shù)，不但在秦嶺特長鐵路隧道施工中得到成功的使用，而且在磨溝嶺、桃花鋪隧道長距離破碎帶巖石中施工也發(fā)揮了它的優(yōu)異的機(jī)械性能，在配件、配套國產(chǎn)化上邁出了第一步。秦嶺隧道全長18.4km，采用2臺(tái)直徑8.8m的巖石掘進(jìn)機(jī)相向施工，由鐵道第一設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，中鐵隧道集團(tuán)和中鐵十八局集團(tuán)施工。結(jié)合設(shè)計(jì)、施工和掘進(jìn)機(jī)的管用養(yǎng)修等開展了6大課題24個(gè)子課題的研究和攻關(guān)，解決了極硬巖和不良地質(zhì)的掘進(jìn)、刀具布置及磨損與圍巖特性的關(guān)系，高地應(yīng)力圓形襯砌、掘進(jìn)機(jī)的故障診斷與維修保養(yǎng)等一系列技術(shù)難題，隧道掘進(jìn)最高月速度達(dá)到573m，平均達(dá)到300m以上。掘進(jìn)機(jī)機(jī)時(shí)利用率平均達(dá)到58.31%的高水平。該工程技術(shù)成果獲國家2003科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。在西安-合肥鐵路，采用敞開式巖石掘進(jìn)機(jī)成功完成施工磨溝嶺隧道和桃花鋪隧道，運(yùn)用超前管棚支護(hù)、超前周邊預(yù)注漿加固地層等輔助技術(shù)較好解決了不穩(wěn)定破碎圍巖的安全掘進(jìn)施工難題，拓寬了敞開式掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用范圍。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了17英寸盤形滾刀和部分部件及部分后配套設(shè)備的國產(chǎn)化。

2.2.3 設(shè)備的設(shè)計(jì)制造有了新的進(jìn)步

我國已完全能夠自行設(shè)計(jì)制造手掘式盾構(gòu)。而對(duì)現(xiàn)代盾構(gòu)的設(shè)計(jì)制造則是從二十世紀(jì)八十年代末、九十年代初以后，通過與國外公司合作，設(shè)計(jì)制造了一定數(shù)量的盾構(gòu)，包括上海、廣州、北京等城市的重型機(jī)械廠或造船廠等，由國外公司設(shè)計(jì)，國內(nèi)制造組裝，在工程應(yīng)用基本能夠滿足要求。通過中外合作，我國在設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵技術(shù)有所提高，已經(jīng)掌握了結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)與工藝，已實(shí)現(xiàn)了部分部件的國產(chǎn)化，如盾構(gòu)用于軟土和軟硬不均地層的刀盤、刀具已基本能夠自行設(shè)計(jì)制造；盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的后配套設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備和高精度管片鋼模具等已能自主設(shè)計(jì)制造，因此也降低了設(shè)備的采購和使用成本，也有利于促進(jìn)掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。

2.3 存在的主要問題

總體說來，經(jīng)過多年來在掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)技術(shù)上的應(yīng)用研究，我國在盾構(gòu)施工使用技術(shù)方面已達(dá)到了國際先進(jìn)水平，在巖石掘進(jìn)機(jī)施工使用技術(shù)方面已接近國際水平，有的盾構(gòu)監(jiān)控軟件已具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的選型設(shè)計(jì)、維修、零部件、后配套設(shè)備的設(shè)計(jì)制造等已接近國際水平，但也還存在不少的問題,主要有以下幾個(gè)方面：

（1）巖石掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)的設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵核心技術(shù)尚未完全掌握，與國際先進(jìn)水平尚有相當(dāng)大的差距，目前國內(nèi)使用的盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)基本都是國外公司設(shè)計(jì)制造的，依賴國外的局面未得到改變；

（2）巖石掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用仍然較少，掘進(jìn)機(jī)數(shù)量少、機(jī)型和應(yīng)用方法單一；

（3）在盾構(gòu)和巖石掘進(jìn)機(jī)施工中仍然出現(xiàn)過一些問題，如盾構(gòu)施工時(shí)隧道端頭塌陷、沉降過大、有的甚至引起地面建筑物的損壞等；在巖石掘進(jìn)機(jī)施工中出現(xiàn)圍巖坍塌、掘進(jìn)方向嚴(yán)重偏差等。我國盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的前景展望及發(fā)展建議

3.1發(fā)展前景廣闊

21世紀(jì)是我國隧道及地下工程大發(fā)展的世紀(jì)，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，到2020年，我國將要完成近6000km的地下隧道建設(shè)，平均每年約300km。到2010年，國內(nèi)各種地下工程建設(shè)約需巖石掘進(jìn)機(jī)、盾構(gòu)約180臺(tái)（不包括微型機(jī)），年均需求量約為30臺(tái)，可見市場需求巨大，發(fā)展前景廣闊。

（1）城市地鐵快速發(fā)展，對(duì)盾構(gòu)需求最多。我國城市地鐵正處在高速發(fā)展期，地鐵和軌道交通規(guī)劃總長度已超過3000km。目前已建成和在建的數(shù)量僅占規(guī)劃數(shù)量的10%多，未來城市地鐵建設(shè)仍將快速發(fā)展。除上海、北京、廣州、南京、深圳、天津地鐵將繼續(xù)需要采用較大數(shù)量的盾構(gòu)施工外，武漢、杭州、蘇州、成都、沈陽等城市地鐵也有采用盾構(gòu)施工的需求。城市地鐵仍將是今后對(duì)盾構(gòu)需求最多的領(lǐng)域。

（2）越江隧道建設(shè)方興未艾，對(duì)大直徑和超大直徑盾構(gòu)的需求將有快速增長。除上海、廣州地鐵區(qū)間越江隧道外，上海計(jì)劃在2010年采用盾構(gòu)法建成20多條越江隧道，穿越黃埔江的中環(huán)隧道已開工，盾構(gòu)直徑14.87m；穿越長江的雙向六車道公路崇明隧道，采用直徑15.2m的盾構(gòu)施工，計(jì)劃于2004年底開工；武漢長江隧道為雙向四車道，采用直徑12m的盾構(gòu)施工，計(jì)劃于2004年下半年開工建設(shè)；南京穿越長江雙向六車道公路隧道已通過預(yù)可研設(shè)計(jì)，目前正在前期準(zhǔn)備；舉世矚目的南水北調(diào)中線工程，采用2條3.9km隧洞穿越黃河，計(jì)劃采用直徑9m的盾構(gòu)施工。此外，擬建的浦東鐵路越江段也計(jì)劃采用盾構(gòu)法施工；北京站至北京西站的地下直徑線也在考慮盾構(gòu)法施工；溫州歐江道路隧道、哈爾濱松花江隧道也計(jì)劃采用盾構(gòu)施工，正在規(guī)劃之中。

（3）城市各種地下管線隧道有待發(fā)展，對(duì)盾構(gòu)的潛在需求大。有關(guān)專家預(yù)測，我國城市的給水、排水、電纜、電訊、熱力、輸氣等隧道工程的長度將超過1000km，其對(duì)小型盾構(gòu)、微型盾構(gòu)或掘進(jìn)機(jī)的需求量也相當(dāng)大。

（4）長大、特長山嶺隧道增加，對(duì)掘進(jìn)機(jī)需求增加。在山嶺隧道工程領(lǐng)域，鐵路和水利水電工程都將出現(xiàn)越來越多的長大、特長隧道，對(duì)掘進(jìn)機(jī)的需求也越來越大。85km長的遼寧大伙房輸水隧洞，采用3臺(tái)直徑8m的掘進(jìn)機(jī)施工，掘進(jìn)機(jī)施工長度約60km，掘進(jìn)機(jī)計(jì)劃2004年下半年進(jìn)場掘進(jìn)。云南、青海、陜西、山西、新疆等擬建的水利水電隧洞總長超過200km，約需掘進(jìn)機(jī)10臺(tái)。規(guī)劃修建的南水北調(diào)西線工程一期約有240km輸水隧洞，也計(jì)劃大部分采用掘進(jìn)機(jī)施工。擬建中的錦屏二級(jí)水電站4條長16.6km、直徑13m的輸水隧洞，也有采用掘進(jìn)機(jī)施工的方案設(shè)想。

3.2 幾點(diǎn)建議

鑒于我國盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)巨大的市場需求以及存在的問題，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的國產(chǎn)化，全面提升工程應(yīng)用技術(shù)水平已是必然的趨勢。作者提出如下幾點(diǎn)建議：

3.2.1加速盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)步伐，掌握設(shè)計(jì)制造等關(guān)鍵技術(shù)，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，推進(jìn)我國掘進(jìn)機(jī)的產(chǎn)業(yè)化

（1）組織力量協(xié)同攻關(guān)，盡早突破核心關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)代的盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)是高科技設(shè)備，其設(shè)計(jì)制造涉及機(jī)、電、液、氣、控、測、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、材料、制造、自動(dòng)化、信息化、管理科學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域，是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，難度很大。必須有效組織整合國內(nèi)的各有關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)勢技術(shù)資源共同努力方能完成。在引進(jìn)技術(shù)、合作制造的同時(shí)，應(yīng)組織國內(nèi)設(shè)計(jì)、施工、研發(fā)、制造等單位對(duì)掘進(jìn)機(jī)的核心技術(shù)、綜合集成技術(shù)等進(jìn)行攻關(guān)，在國外現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全套技術(shù)和掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品。

（2）國家應(yīng)加大力度扶持盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)

原國家經(jīng)貿(mào)委將全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)技術(shù)研究與開發(fā)列為“十五”重大攻關(guān)項(xiàng)目，國家科技部于2002年將直徑6.3m盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)研發(fā)列入了“863”重大專項(xiàng)，并由中鐵隧道集團(tuán)、上海隧道公司分別牽頭，聯(lián)合國內(nèi)有關(guān)單位正在進(jìn)行研究攻關(guān)，已在河南和上海建立盾構(gòu)研發(fā)基地和設(shè)計(jì)試驗(yàn)中心，前期計(jì)劃研制兩臺(tái)樣機(jī)，目前正在進(jìn)展之中。由于盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的研制風(fēng)險(xiǎn)高，基地建設(shè)及樣機(jī)研制資金投入大，回報(bào)難于預(yù)期。建議國家重點(diǎn)扶持，在政策上實(shí)行優(yōu)惠，在資金上加大投入，以使盡快建立起盾構(gòu)從研究、設(shè)計(jì)、制造、工業(yè)性試驗(yàn)和改造，以及集產(chǎn)、學(xué)、研、用等為一體的研發(fā)基地。同時(shí)也避免一哄而上，粗制濫造和重復(fù)建設(shè)，造成不必要的浪費(fèi)。研發(fā)的思路必須正確，不搞象計(jì)劃體制下那樣的“大而全”或“小而全”。

（3）建立實(shí)驗(yàn)工程或示范工程

盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)樣機(jī)的現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn)必不可少并且十分重要。由于樣機(jī)可能存在缺陷，試驗(yàn)性施工可能出現(xiàn)一些問題，甚至實(shí)驗(yàn)失敗的可能等，由研發(fā)承擔(dān)單位找尋并通過有關(guān)業(yè)主來確定試驗(yàn)段工程的方法不太現(xiàn)實(shí)，難度很大。建議國家給予特別支持，在適當(dāng)?shù)牡胤椒謩e劃出若干典型的專門的國產(chǎn)盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的試驗(yàn)性工程。

（4）加強(qiáng)修理改造研究和配件及消耗材料的研發(fā)

如前所述，我國目前及今后使用的盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)數(shù)量很大，而盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)是對(duì)地質(zhì)高敏感的非標(biāo)設(shè)備，并且我國地域廣大，地質(zhì)類型多樣，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)舊設(shè)備的修理和更新改造的技術(shù)研究，以盡可能延長設(shè)備的使用壽命，提高設(shè)備利用率；同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)配件和消耗材料的國產(chǎn)化研發(fā)，以降低工程費(fèi)用。

（5）盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)類型的多樣化

我國地質(zhì)類型多樣，各地區(qū)環(huán)境條件不同，隧道功能和斷面各異，需要的盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)有所不同，因此，盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)宜多樣化。

3.2.2進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展設(shè)計(jì)與施工技術(shù)，全面提升盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的工程應(yīng)用水平

由于我國掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用將迅速增加，應(yīng)用范圍不斷加大，遇到的地質(zhì)水文條件、周邊環(huán)境條件會(huì)千變?nèi)f化，并且對(duì)其應(yīng)用的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、以及效率的要求也會(huì)隨之提高，因此建議在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)其工程應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新研究：

3.2.2.1在盾構(gòu)法方面：

（1）進(jìn)一步研究盾構(gòu)與地質(zhì)的適應(yīng)性關(guān)系，以及地中障礙物的超前探測技術(shù)，開發(fā)盾構(gòu)在復(fù)雜地質(zhì)條件及穿越障礙物時(shí)的安全、高效掘進(jìn)技術(shù)及配套技術(shù)；

（2）深入研究高水壓下和長距離隧道盾構(gòu)（包括超大斷面盾構(gòu)）掘進(jìn)技術(shù)，尤其在防突水涌水、停機(jī)檢修和換刀安全技術(shù)方面應(yīng)有所突破；

（3）城市地鐵車站多采用明挖法，拆遷量大，對(duì)地面干擾大，費(fèi)用也不斷增加，因此應(yīng)研究采用異型盾構(gòu)修建地鐵車站或單圓盾構(gòu)先行掘進(jìn)然后擴(kuò)挖的修建車站的成套技術(shù)；

（4）應(yīng)研究完善盾構(gòu)輔助工法的應(yīng)用配套，尤其是始發(fā)、到達(dá)端頭加固技術(shù)以及聯(lián)絡(luò)通道的安全施工技術(shù)；

（5）簡易的盾構(gòu)如插刀盾構(gòu)、網(wǎng)格盾構(gòu)等在我國仍然具有一定的適應(yīng)性，并且其價(jià)格低，設(shè)計(jì)制造簡單，適合中國國情，目前已完全具備自行設(shè)計(jì)制造能力。建議加強(qiáng)對(duì)簡易盾構(gòu)及施工配套設(shè)備的研究開發(fā)與工程應(yīng)用，研究壓縮混凝土襯砌與簡易盾構(gòu)的成套技術(shù)。

3.2.2.2巖石掘進(jìn)機(jī)法方面：

（1）進(jìn)一步研究掘進(jìn)機(jī)法的適應(yīng)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等方面的綜合對(duì)比研究，尤其要進(jìn)一步研究完善掘進(jìn)機(jī)在不良地質(zhì)的安全掘進(jìn)技術(shù)及配套與輔助技術(shù)，以為擴(kuò)展掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用提供依據(jù)和技術(shù)支持；

（2）研究應(yīng)用巖石掘進(jìn)機(jī)與鉆爆法結(jié)合的“混合法”施工成套技術(shù)；

（3）進(jìn)一步研究完善適應(yīng)掘進(jìn)機(jī)施工的圍巖分類（或巖石分級(jí)）和地質(zhì)工作規(guī)范，尤其要完善創(chuàng)新掘進(jìn)機(jī)施工中的配套的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)和手段。

3.2.3 規(guī)范市場，完善法規(guī)，有序發(fā)展

目前在我國掘進(jìn)機(jī)法和盾構(gòu)法隧道工程的招標(biāo)、投標(biāo)中，還在一定程度上存在不公正、不公平，地方保護(hù)和行業(yè)保護(hù)以及無序競爭等現(xiàn)象，在一定程度上影響著盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)的國產(chǎn)化；建筑隊(duì)伍“魚龍混雜”、低價(jià)中標(biāo)，缺乏統(tǒng)一的權(quán)威的規(guī)范、規(guī)程等也影響著我國盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)工程應(yīng)用技術(shù)水平的提高。因此建議：

（1）建立健全并嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的政策法規(guī)，努力做到招投標(biāo)的公正、公平、科學(xué)、有序，營造有利于我國盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展及工程應(yīng)用技術(shù)水平提高的市場環(huán)境，尤其要避免無資質(zhì)、無業(yè)績和無技術(shù)的隊(duì)伍進(jìn)入盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)市場，要改變不合理低價(jià)中標(biāo)現(xiàn)象；

（2）要認(rèn)真總結(jié)國內(nèi)外盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，盡快組織編制我國盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)研發(fā)、設(shè)計(jì)制造、和施工生產(chǎn)的系統(tǒng)完善的技術(shù)法規(guī)，使規(guī)劃、設(shè)計(jì)、研制、工程建設(shè)、施工等都有法可依，有章可循。

3.2.4加速人才培養(yǎng)，建立數(shù)量足夠的、技術(shù)過硬的隊(duì)伍

目前我國在盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)研發(fā)人才特別是高素質(zhì)的復(fù)合人才十分匱乏，建議盡快培養(yǎng)和引進(jìn)，有關(guān)高校和研究機(jī)構(gòu)設(shè)置相關(guān)課程和實(shí)驗(yàn)室，以盡快建立起數(shù)量充足、技術(shù)過硬的研發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工隊(duì)伍。

五、結(jié)束語

綜上所述，我國的隧道盾構(gòu)和掘進(jìn)機(jī)技術(shù)歷經(jīng)四、五十年的“波折”，特別是經(jīng)過最近十多年來的快速發(fā)展，取得了顯著的成就，積累了比較豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，已成為世界上應(yīng)用數(shù)量最大、發(fā)展最快、今后需求最大的國家。但在掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)設(shè)計(jì)制造及工程應(yīng)用技術(shù)方面總體上與先進(jìn)國家相比尚有相當(dāng)?shù)牟罹?，需要我們廣大科技工作者攜手努力，不斷創(chuàng)新，迎頭追趕。

作者簡介：

1、郭陜云，大學(xué)本科學(xué)歷，現(xiàn)任中鐵隧道集團(tuán)有限公司董事長，中國土木工程學(xué)會(huì)隧道及地下工程分會(huì)理事長，教授級(jí)高級(jí)工程師。

2、萬姜林，碩士研究生學(xué)歷，中鐵隧道集團(tuán)有限公司副總工程師，中國土木工程學(xué)會(huì)隧道及地下工程分會(huì)秘書長，教授級(jí)高級(jí)工程師。

通訊地址：河南省洛陽市陵園東路3號(hào)院，郵編：471009

聯(lián)系電話：0379-2632027，2632757（總工辦），***（萬姜林）

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第五篇：激發(fā)創(chuàng)新活力 支撐跨越發(fā)展——我國深化科技體制改革加快建設(shè)創(chuàng)新型國家綜述

激發(fā)創(chuàng)新活力 支撐跨越發(fā)展

——我國深化科技體制改革加快建設(shè)創(chuàng)新型國家綜述

中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院是一個(gè)創(chuàng)立僅６年的科研機(jī)構(gòu)，短短６年來，它在新能源與新材料、云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域成功孵化了６０家戰(zhàn)略性新興企業(yè)。

“先進(jìn)院從成立之初就致力于體制機(jī)制創(chuàng)新，集應(yīng)用基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化為一體，提高科研成果的轉(zhuǎn)化效率和質(zhì)量。”院長樊建平說。深圳先進(jìn)技術(shù)研究院走出了一條推動(dòng)科技成果產(chǎn)業(yè)化的成功路徑。它的實(shí)踐正是我國不斷深化科技體制改革，加快建設(shè)國家創(chuàng)新體系的一個(gè)縮影。

近年來，從推動(dòng)科技與經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合到建立企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系，從大力培養(yǎng)引進(jìn)高層次創(chuàng)新人才到完善科研管理體制……我國積極推進(jìn)科技體制改革，極大地解放和發(fā)展了科技生產(chǎn)力，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的支撐。

我國原有科技體制形成于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)下，其突出特點(diǎn)是科技資源集中在政府所屬獨(dú)立科研院所。隨著改革開放和市場經(jīng)濟(jì)體制的逐步確立，其弊端日益突出。

科技和經(jīng)濟(jì)“兩張皮”、關(guān)鍵技術(shù)自給率低、科技資源配置過度行政化與分散重復(fù)并存、科技人員的積極性創(chuàng)造性難以發(fā)揮……一個(gè)科學(xué)合理、富有活力、更有效率的科技體制機(jī)制亟待建立。

１９８５年，中共中央發(fā)布《關(guān)于科學(xué)技術(shù)體制改革的決定》，1

全面啟動(dòng)了科技體制改革。確立“科教興國”戰(zhàn)略，開展科研院所結(jié)構(gòu)調(diào)整試點(diǎn)，推動(dòng)應(yīng)用開發(fā)類科研院所企業(yè)化轉(zhuǎn)制和社會(huì)公益類科研機(jī)構(gòu)分類改革……科技體制改革穩(wěn)步推進(jìn)。

２００６年，黨中央國務(wù)院召開全國科學(xué)技術(shù)大會(huì)，發(fā)布了《關(guān)于實(shí)施科技規(guī)劃綱要，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的決定》，提出要有效整合全社會(huì)科技資源，形成相互促進(jìn)、充滿活力的國家創(chuàng)新體系。

隨后，黨的十七大提出要提高自主創(chuàng)新能力，努力建設(shè)創(chuàng)新型國家，明確了進(jìn)一步深化科技體制改革的方向：科技要為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供更有力的支撐。

經(jīng)過多年的努力，我國科技體制改革取得了重要進(jìn)展和顯著成效。上世紀(jì)末以來，全國１３００多家科研院所陸續(xù)完成企業(yè)化改制，從體制上走出了產(chǎn)業(yè)類院所游離于經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場之外的困境。公益類科研院所的分類改革也積極推進(jìn)，在用人、分配、考核等方面進(jìn)行了有益探索。

科技體制改革在優(yōu)化科技力量結(jié)構(gòu)和布局的同時(shí)，大大促進(jìn)了科技與經(jīng)濟(jì)的緊密結(jié)合?？蒲性核叱觥皣鷫Α保瑩?dān)當(dāng)起建設(shè)創(chuàng)新型國家的脊梁，一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益佳的“明星”企業(yè)，成為行業(yè)發(fā)展的領(lǐng)頭羊。

通過深化改革，政、產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合的國家創(chuàng)新體系建設(shè)全面推進(jìn)。尤其是企業(yè)“挑大梁”“唱主角”，技術(shù)創(chuàng)新主體地位進(jìn)一步增強(qiáng)。華為、大唐、海爾……一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)開始在全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)格局中占有一席之地。

統(tǒng)計(jì)顯示，近兩年，企業(yè)在我國全社會(huì)研發(fā)支出中所占份額不斷提高，國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)中，三分之二的項(xiàng)目由企業(yè)牽頭或參與完成。

就像魚兒離不了水，科技發(fā)展也離不開一個(gè)良好環(huán)境。近年來，我國在金融、稅收、政府采購、創(chuàng)新文化等方面積極采取措施，同時(shí)著力營造寬松包容的學(xué)術(shù)氛圍，進(jìn)一步激發(fā)了廣大科技人員積極性和創(chuàng)造性。

人才是科技發(fā)展的關(guān)鍵因素。我國積極培養(yǎng)引進(jìn)高水平領(lǐng)軍人才和青年科技人才，并在選才、引才、用才和激勵(lì)機(jī)制等方面進(jìn)行了積極探索和實(shí)踐，不斷破除束縛人才成長的體制機(jī)制障礙。

科技支撐發(fā)展，創(chuàng)新引領(lǐng)未來。經(jīng)過改革的洗禮，一家家科研院所的創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)，一個(gè)個(gè)科技型企業(yè)在市場中站穩(wěn)腳跟，一項(xiàng)項(xiàng)重大技術(shù)突破引領(lǐng)著全行業(yè)的發(fā)展……科技創(chuàng)新帶來的活力和效益不斷顯現(xiàn)。

——我國科技資源總量穩(wěn)步增長，２０１１年全年研究與試驗(yàn)發(fā)展（Ｒ＆Ｄ）經(jīng)費(fèi)達(dá)到８６１０億元，增幅為２１．９％，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的１．８３％，居世界第三位。

——科研產(chǎn)出大幅增長，論文被引用數(shù)上升到世界第七位，２０１１年發(fā)明專利授權(quán)量達(dá)到１７．２萬件，增長２７．４％，居世界第三位。

——重大創(chuàng)新成果亮點(diǎn)紛呈，太空漫步、蛟龍潛海、超級(jí)計(jì)算機(jī)、鐵基超導(dǎo)、高速鐵路、超級(jí)雜交稻、基因測序等一批科技重點(diǎn)工程、重大項(xiàng)目佳音頻傳。

——圍繞支撐傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等重大任務(wù)，科技有效發(fā)揮了支撐引領(lǐng)作用，同時(shí)科技服務(wù)“三農(nóng)”、惠及民生成效顯著……

我國通過深化科技體制改革，創(chuàng)新型國家建設(shè)取得了重要進(jìn)展，但也必須看到，我國科技發(fā)展中一些長期性、根本性問題還沒有得到解決，如技術(shù)儲(chǔ)備明顯不足，原始創(chuàng)新能力較弱，科技資源投入效率還不高，科技計(jì)劃和經(jīng)費(fèi)管理亟待改進(jìn)，創(chuàng)新環(huán)境還不完善等。

雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越。在創(chuàng)新型國家建設(shè)的道路上，中國廣大科技工作者仍將肩負(fù)重任，砥礪前行。

（新華社記者吳晶晶、顧瑞珍）