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桥梁涂料发展特点及水性化应用探讨

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桥梁涂料发展特点及水性化应用探讨


摘要:

本文简要介绍了我国桥梁发展历史和现状,列举了国内外桥梁涂料相关标准,并对比了我国桥梁涂料相关标准的差异。对桥梁涂料的主要品种以及桥梁涂料的发展趋势进行了阐述,最后就水性涂料在桥梁行业的应用趋势进行了分析。

关键词:

桥梁;桥梁涂料;水性涂料

我国桥梁发展历史和现状

我国是一个文明古国,文化历史非常悠久,有文字记载的桥梁建造的历史甚至可以追溯到汉代。

我国的桥梁建设从大的方面来分,可以分为古代与现代两个时期。其中,古代桥梁基本上都是木桥、石拱桥,跨径通常为几十米。比如有着1400多年历史的赵州桥,跨径就是37米,但在当时就已经是一个了不起的奇迹。而现代桥梁大多是混凝土桥、预应力混凝土桥、钢结构桥,桥梁的长度也达到了几十公里。

我国现代桥梁建设一般可以分为三个时期:第一个时期为建国初期的前十年,即1948~1954年,那时候还不具备新桥的建造能力,主要修复和加固各类旧桥。

第二时期是到改革开放之前,即1954~1978年,建设大量的中、小跨径的钢筋混凝土桥和预应力混凝土简支梁桥、拱桥及少量的钢桁梁桥;

第三个时期是从改革开放到现在,即1978年至今,这一阶段我国大量建设大跨径钢管拱桥、斜拉桥和悬索桥,大量采用预应力混凝土连续梁和钢箱梁。

我国桥梁设计理论和规范的发展和上述的三个时期相对应,首先第一个时期为建国初期,这一时期我国桥梁设计主要参考其他国家相关标准和规范。第二时期开始,相关部门根据我国国情进行了公路桥梁规范的编制。第三个时期则是适应为了改革开放和各类基础设施建设的迅猛发展,对我国公路桥梁有关标准和规范进行了大规模修订。

不可否认的是,建国以后我国各类桥梁建造技术水平得到了突飞猛进的发展,中国桥梁数量增加得很快,每年都有大量新建桥梁投入使用,目前黄河上的大桥超过220座,长江上的大桥也达到160多座,中国公路、铁路桥梁总和已超过100万座,并继续保持着较高的速度在增加,这不得不说是世界桥梁史上的奇迹。

经过改革开放后30年的发展,我国桥梁建设在材料规范、设计理念和工业化制造方面均达到了世界桥梁行业排名的制高点。世界10大跨海大桥中,我国独占5座。

表1 世界十大跨海大桥

这里多说一句,中国桥梁建造有个特点,就是你这座桥多长,那我建的桥就一定要比你长一点。你跨径800米,那我就880米,你1018米,我就1088米,我再来个1092米,就是比你要长那么一点点。虽然这里有一个攀比的心态,但也从另一方面确实也促进了桥梁行业的发展。

其实说到桥,就不得不说即将通车的珠港澳大桥,绝对是代表了现代桥梁建设的最高水平。港珠澳是世界最长跨海大桥,可抗8级地震,16级大风,大桥总长55公里,是世界公路建筑史上长度最长,技术最复杂,施工难度最高,工程规模最庞大的桥梁。钢箱梁长度达到20多公里,用钢量约50万t,相当于10个“鸟巢”、20个“水立方”的用钢量,设计使用寿命长达120 a,可以说是一座只有中国人能造出来的超级大桥。绝对是当之无愧的超级工程之首。

桥梁行业整体发展趋势

我国的道路桥梁发展逐步趋于完善,但是整体技术还是落后于发达国家。而且国内整体发展状况十分不平衡,东部沿海地区路网非常发达,而西部偏远地区的交通则是十分落后,严重阻碍着经济发展。

我国地域广阔,特殊的地形地貌将也对桥梁建造技术发展提出更高要求。再加上一个特殊的原因,很多桥梁在建造过程中当中也存在不少瑕疵,整体质量保证或多或少存在一些问题,再加上有时候过分强调工程建设的经济效益,但是缺少了对于环境保护等诸多方面的考虑,这都是我们整个行业面临的问题。但是应该说,最近几座大桥,上述的问题得到了很大的改观。又说到港珠澳大桥,这座桥横跨伶仃洋,下面就是白海豚保护区,因此在建造之初就专门研究了如何不破坏白海豚保护区,这点确实是非常难能可贵的。

2.1桥梁行业的发展趋势

中国桥梁行业的发展趋势,主要两个方面:一是向着大跨径的方向发展,二是钢梁结构将成为主流。

未来十年将是我国桥梁钢梁发展的重要机遇期。大家都知道我国钢材产量是世界最高的,我国产业政策也是鼓励和推广桥梁钢梁产品的应用。再加上政府部门的引导,以及钢梁的优势得到公认和发展,这些都极大地促进了桥梁钢梁的发展。

前些年,钢箱梁结构的桥占主流,但是近些年来,桥梁建设中,钢桁梁的比例和规模越来越多。钢桁梁的优点是结构轻巧,用钢量少,在我国公路桥梁、铁路桥梁建设中得到了广泛应用,尤其是在大跨径桥梁和铁路客运专线中的应用越来越多。

2.1桥梁钢结构的主要类型

(1)桁架桥

钢桁梁桥的主梁是由位于多个平面内的钢桁架连接形成整体空间结构,来承受荷载作用的空腹式受弯结构。 

图1 桁架结构

桁架是平面结构中受力最合理的形式之一。桁架桥是桥梁的一种形式。桁架桥一般多见于铁路和高速公路;分为上弦受力和下弦受力两种。

桁架结构的优势:(1)桁架的设计、制作、安装均为简便;(2)用钢量少;(3)桁架适应跨度范围很大,故其应用非常广泛。

桁架结构的缺点:(1)结构空间大,其跨中高度H较大,给建筑体型带来笨重的大山头,单层建筑尤难处理;(2)侧向刚度小,钢屋架尤甚,需要设置支撑,把各榀桁架联成整体,使之具有空间刚度,以抵抗纵向侧力。

(2)钢箱梁

钢箱梁桥是指主梁为薄壁闭合截面形式的桥梁,主梁常称为箱型截面梁或箱型梁。箱型梁不但可以作为梁式桥的主梁形式,而且是其他大跨度桥梁,如悬索桥、斜拉桥所经常采用的主梁形式。

图2 箱梁结构

箱梁结构的优势:(1)翼缘宽度大,具有很大抗弯能力、跨度大。(2)抗扭刚度大,荷载横向分配均匀,适于弯桥。横向抗弯刚度大,抵抗水平力强,可省纵联,单箱还省横联。(3)单根箱梁整体稳定性好,施工快。(4)梁高小,适用于立交和建筑高度受限的桥梁。(5)外形美观,横隔和加劲结构都在箱内。(6)箱内中空结构,便于布置附属设施、便于检修维护。

箱梁结构的缺点:(1)加工时间长(2)用钢量大。

(3)钢板梁

钢板梁桥是指由钢板焊接、栓接或铆接,形成实腹式钢梁作为主要承重结构的桥梁,截面多为工字型。

图3板梁结构

钢板梁结构的优势:(1)构造简单、制作容易,可整孔运输,安装维修养护方便。(2)跨度....


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