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城市发展与桥梁建设
 

内容简介:本文主要通过对上海桥梁建设史的简要回顾,较为系统地介绍了上海桥梁的结构特点和发展历程,并简要论述了城市发展与桥梁建设之间关系。

关键词:上海 桥梁 历史 城市 发展

一、上海的桥梁发展历程

(一)上海的概况:

上海地处长江三角洲的前缘,全市面积6340.5平方公里,占全国总面积的0.06%。上海地区河湖众多,水网密布,是著名的江南水乡,境内水域面积697平方公里,相当于全市总面积的11%。黄浦江江道宽度平均360,是上海的水上交通要道。苏州河河道平均宽度45。上海境内基本为坦荡低平的平原,平均海拔高度为4米左右。

  进入新世纪,上海以建设国际经济、金融、贸易、航运中心为目标,全面落实科学发展观,大力实施科教兴市主战略,着力增强城市综合竞争力,进一步扩大内外开放,国民经济保持了平稳健康发展的良好态势。1992年以来,上海经济连续14年保持两位数增长。2005年,全市实现生产总值9143.95亿元。

(二)上海桥梁建设的发展历史

上海地处中国长江与钱塘江两大河流的入海口,是河流带来的泥沙沉淀而成的,据资料显示,公元140年的时候,目前上海的中心城区还是大海的一部分。上海的地域内沟渠纵横,水系发达,水多,桥自然也多。据考察上海早先的桥梁估计有5000多座,保存至今的有300多座,而后经过历史变迁,随着上海的不断扩大,人口的不断增多,尤其是改革开放之后,上海经济的腾飞带动上海桥梁建设取得了突飞猛进的发展。

上海桥梁建设的发展史,大致可划分为五个阶段:

第一阶段:远古时期至北宋年代

第二阶段:南宋至明清年代

第三阶段:上海开埠后的百年历史

第四阶段:建国后到改革开放前

第五阶段:80年代以来

1、远古时期至北宋年代

北宋之前的上海桥梁建设情况已很难考证,没有一座桥梁保存下来。据记载,原上海嘉定的菩提寺前有一座桥,属于石梁桥,它是上海有记载的最早的一座桥梁,距今已有1700年的历史。上海地区早先的桥梁中石梁桥的形式较多,因其跨径小,可由整块石料开凿而成,用原始的绳索、杠棒等简易工具人工安装。

2、南宋至明清年代

在宋朝王室南迁之后,大批北方人南移,上海地区人口骤增,对河道航道、道路交通等提出了更高的需求。由于通航的要求,拱桥后来居上,因此在南宋之后上海地区保存的桥梁多数为拱桥。

普济桥:是上海地区保存最完好、最古老的石桥,用紫石砌成的普济桥为单孔圆弧形石拱桥。能够建造此类桥梁证明当时的建桥工匠具备了相当高的技术水平。

放生桥:建于明代1571年,是上海地区现有最大最长的石拱桥,全部由石料砌筑而成。放生桥桥墩宽度仅有0.65,这种超薄型桥墩,减小了桥梁阻水面积,有利于洪水宣泄又使桥梁显得轻巧美观,把建设石拱桥的技术水平又提高了一个台阶。

3、上海开埠后的百年历史

上海正式开埠后,各国列强在上海分割租界,苏州河两岸的交通需求也变得异常迫切。各国列强先后在苏州河上架起多座桥梁,钢桥的铆钉连接拼装,支架搭设模板现浇混凝土的施工方法取代了石块砌筑的古老施工方式。

外白渡桥:1907年建成,是上海第一座全部用钢材筑起的桥。它横跨苏州河,为钢架结构下承式桥。

乍浦路桥:乍浦路桥上部为钢筋混凝土悬臂梁加挂梁,下部为木桩基础的重力式桥台和空心桥墩。桥下3孔,中间一孔通航净宽为35

四川路桥: 1922年建成,为三跨钢筋混凝土桥。上部为3孔钢筋混凝土悬臂梁加挂梁,下部为木桩基础的重力式桥台和空心桥墩。桥下3孔,中间一孔通航净宽度为34

河南路桥:1927年建成,上部为3孔钢筋混凝土悬臂梁加挂梁,呈曲线形,下部是木桩基础的重力式桥台和空心桥梁墩。桥下3孔,中间一孔可以通行100吨的驳船。

乍浦路桥,四川路桥,河南路桥三桥的结构形式相同,根据当时桥梁的施工技术水平上部结构全部采用满堂支架搭设模板现浇钢筋混凝土。

4、建国以来到改革开放前

50年代:

长寿路桥: 1953年在苏州河上建起了第一座钢筋混凝土桥梁,上部结构为钢筋混凝土单悬臂梁加挂梁,下部结构为钢筋混凝土桩基,重力式桥台和空腹式桥墩。采用已经成熟的施工方法,搭设支架,立模现浇钢筋混凝土。

北瞿路一号桥:1958年建成,上海第一座预应力混凝土桥。预应力工艺在桥梁建设中发展迅速,先张法预应力和后张法预应力在桥梁工程设计中都有应用,因而简支梁桥的跨度也愈来愈大,最大达到45

6070年代:

恒丰路桥:1968年建成,上海市区第一座双曲拱桥。由于这种桥梁的施工采用化整为零,预制拱肋和拱波,再组合拼装起来与现浇混凝土拱背层形成拱圈,使桥梁结构比较轻盈,是农村小跨轻载桥梁的合理桥型。

曹杨路桥:连续梁桥型结构,始于70年代。曹杨路桥正桥采用预应力混凝土连续箱梁上部结构,上部结构为3根主梁,在预制厂横向分块浇制,现场施工时采用悬臂拼装法,省去了大量支架。将悬臂施工法从钢桥引入到预应力混凝土桥梁施工后,使预应力混凝土梁桥的设计与施工得以全面发展。

580年代以来

    进入80年代,我国进入了改革开放的新时期,经济开始复苏。中国开始修建新型的现代斜拉桥的实验桥。

泖港大桥:1982年建成,跨越黄浦江上游支流泖港。泖港桥的建设为黄浦江上建造一跨过江的斜拉桥作了试验,桥跨布置为一跨200过泖港,是当时国内最大跨度的混凝土斜拉桥。

南浦大桥:1991年建成的南浦大桥全桥长度为8346,南浦大桥主桥上部构造为双塔双索面全漂浮的钢-混凝土叠合梁斜拉索结构,全长846,江中主跨为423。叠合梁由主梁、横梁、小纵梁及人行道挑梁组成平面钢框架,与其上叠合的混凝土桥面板构成叠合体系。主塔柱高150,为折线H型(花瓶型)混凝土结构,塔柱及横梁均为矩形截面。引桥浦西约有80%位于曲线段,上部结构由曲线弯桥、斜交桥、坡桥、异形桥及直线桥等组成,采用后张预应力简支T梁、先张预应力简支空心板梁、后张预应力简支箱梁、预应力连续曲线箱梁和直线箱梁等多种结构类型。

在八十年代所取得的成就鼓舞下,上海的桥梁建设从九十年代开始了向世界先进水平攀登。

    杨浦大桥:是主跨602的结合梁斜拉桥,杨浦大桥总长7553,主桥长1172,采用一跨过江的双塔双索面钢-混凝土结合梁结构。杨浦大桥主桥结构设计为塔、墩固结纵向漂浮体系。叠合梁由主梁、横梁、小纵梁及人行道挑梁组成平面钢框架,与其上叠合的混凝土桥面板构成结合体系。大桥主梁采用钢箱梁。大桥混凝土主塔柱高208,塔形呈钻石状。大桥斜拉索采用空间双索面布置,全桥共有256根拉索,其中最长的拉索达328,最大设计承载力为7500千牛。

卢浦大桥:2003年建成,是上海黄浦江上第一座全钢结构的拱桥,也是目前黄浦江上海市区内,继杨浦、南浦、徐浦大桥之后的第4座越江大桥。卢浦大桥全长3900,主桥长750,跨度达550。采用箱型拱结构的特大型拱桥,主拱截面高9米,宽5米,除合龙接口一端采用栓接外,完全采用焊接工艺连接,水平系杆索,是目前世界上拱桥中长度最大、直径最粗、单根重量最重(110吨)以及单根张拉吨位最大(1700多吨)的水平索。

东海大桥:20051210建成通车。东海大桥全长32.5公里,按双向六车道高速公路标准设计和建设,桥面宽31.5,设计行车速度80公里/小时。全桥设5000吨级单孔双向主通航孔一处,通航净高40、桥跨420,桥墩按万吨级防撞能力设计;设1000吨级双孔单向辅通航孔一处,500吨级双孔单向辅通航孔两处。东海大桥设计基准期为100年。

大桥工程技术人员根据海域不同的地理位置,采用相应的施工方法,在浅水区采用移动模架或顶推施工法架梁,在深水区采用整体预制超大箱梁,海上大型浮吊安装的施工方法。大跨径桥梁采用挂篮悬臂浇注施工法,斜拉桥采用桥面吊机配合安全平台安装节段梁。

海上施工最困难的是下部结构施工,为了排除恶劣海况条件对施工的影响,最佳的施工方法是将水上施工变为陆上施工。大桥工程技术人员根据海域不同的地理位置,在浅水区,采用钢套箱搭设施工平台。在深水区采用混凝土套箱架在桩端上,建起一个个海上施工平台。斜拉桥的大型承台采用导管架结合自浮式蜂窝型钢浮箱建起海上施工平台。

去年底,目前世界上最大规模的桥隧工程—上海长江隧桥工程正式启动。

二、上海桥梁建设的特点

(一)桥梁的数量众多、密度较高

上海地区河湖众多,水网密布。上海河网大多属黄浦江水系,主要有黄浦江及其支流苏州河、川杨河、淀浦河等,这些主干河道及其支流密布全域、横贯东西南北,决定了上海一定是桥梁建设较多的地方。至今在上海这块6340.5平方公里的土地上已建成大小桥梁5万余座,其密度每平方公里几乎达到8座,其中市区占到五分之一,其密度达到每平方公里17座,为世界大都市所罕见。

(二)桥梁的桥型丰富、外形美观

桥不仅是架在河上的连接两岸可供人们通行的构筑物,而且是构成城市风貌的基本建筑元素。桥梁建筑不仅应表现出结构上的稳定连续及强劲力感于跨越能力,而且要有美的形态与内涵,只有内容与形式的高度统一,桥梁建筑才能显示出不朽的生命力。从古老的石梁桥、石拱桥,到近代的钢桥、混凝土桥,一直到现在的连续梁桥、斜拉桥、拱桥等等,上海的桥梁建设非常重视形式的多样性和城市景观的协调行。青浦朱家角的放生桥,其典雅古朴的外形早已融入了古镇的风貌之中;外滩的外白渡桥和北端的上海大厦长久以来一直是上海的标志;特别是近三十年来所建造的黄浦江、苏州河的一些大型桥梁以其俊朗的外形成为了上海城市的一座座新地标。当然,不可否认的是,上海的地层构成中松散覆盖层厚,表层淤泥层较厚,地基承载力较低,特殊的地形地貌和地质条件决定了无法适应有推力的桥梁结构和对后锚锭有很高要求的悬索桥结构,造成了上海地区的桥梁缺少悬索桥桥型。

(三)桥梁建设蕴涵时代气息

鸦片战争后,西方国家的先进的建桥技术也被输入我国,作为我国较早开埠的港口城市,上海也在接受了西方的建桥技术理念方面走在了前面。二十世纪初,钢筋混凝土桥梁,钢桥成了上海桥梁的主流,如苏州河上的外白渡桥、乍浦路桥、四川路桥和河南路桥等。

上海的桥梁建设非常重视现代性和先导性,南浦大桥开启了我国斜拉桥建设的先河,上海南浦大桥的胜利建成是一个具有里程碑意义的突破,促进了九十年代在全国范围内自主建设大跨度桥梁的高潮。1991年开工的杨浦大桥是第一次攀登,主跨602的结合梁斜拉桥在1994年建成时居世界斜拉桥跨度之首,现名列第三。它是中国大跨度桥梁的又一里程碑,标志着中国正在走向世界桥梁强国之列。20036月“世界第一拱桥”卢浦大桥的建成通车标志着上海的建桥技术又迈上一个新台阶。主桥建造中融合了斜拉桥,拱桥,悬索桥等三种不同类型的桥梁施工工艺于一身,是目前世界上在单座桥梁建造中采用的施工工艺最多,工艺最复杂的一座桥。东海大桥是中国第一座真正意义上的跨海大桥,东海大桥的施工几乎汇集了梁桥的所有的施工方法,并结合海上施工的特点独创了适合海上作业的施工工艺。把建桥技术又提高到一个新的领域。东海大桥的建设标志着我国桥梁工程从此由江河湖泊走向了辽阔的海洋,我国桥梁的设计、科研、施工、管理和维护等技术水平有了巨大的提高。同时,日新月异的城市高架桥建设,无论是结构型式、建设速度、建设质量,还是功能、数量等方面均处于国际领先水平。

(四)桥梁建设注重科技创新

上海的桥梁建设也是与科技发展水平紧密联系的,无论是古时候的石拱桥,还是现代的斜拉桥和跨海大桥,都是紧紧依靠科学研究和建桥技术的突破,使得上海的桥梁建设不断取得了一个又一个创新成果,一次又一次地站到了世界桥梁建设的尖端。如继赵州桥之后的普济桥,其拱圈采用错位砌置法,就是借鉴和改进了赵州桥的施工办法,这种桥梁结构比欧州早用了700年之久;如我国第一座实验性斜拉桥-泖港桥的建设、南浦大桥的建设、当时世界斜拉桥跨度之最的杨浦大桥建设、世界第一拱卢浦大桥的建设、我国第一座外海跨海大桥-东海大桥的建设、正在建设中的长江大桥-主通航孔跨径达770的斜拉桥等。这些成就的取得无不蕴涵了科技创新的成果。

三、城市发展与桥梁建设之间的关系

桥是人类文明的产物,桥是社会走向发展、走向进步的标志。一部桥梁史,就是一部浓缩的人类文明史。人类的桥梁建设是随着经济发展、交通运输的需要与建桥技术的可能而发展的。它从一个侧面反映出一个国家、一个地区的社会、经济与科学技术发展程度。上海的桥梁建设随着上海社会与经济的发展走过其漫长的发展之路。

(一)城市的兴起带动了桥梁的发展

上海的历史,是一段水上沉淀的历史,是一篇水和桥的发展史。桥梁建设是与城市的发展同步的。桥是城市发展的见证者,城市也因桥的出现而愈加繁荣。上海古桥与乡镇的关系相当密切,不少地方因桥而名,如现在的虹桥、江桥、斜桥等地名,都寓示着当年曾经存在过各式各样的桥。有桥的地方往往是当年的繁华之地,有的至今还是经济繁荣的热土。

上海正式开埠后,各国列强在上海分割租界,并在苏州河上陆续架设起一些木结构、钢筋混凝土结构和钢结构的桥梁,由此,上海的城市中心由原来局促于老城厢扩大到苏州河两岸。一百多年来,苏州河上桥梁的每一次更新,都成为上海这座城市进发的起点,就像一个个脚步已深深印入了百年新上海的历史。

(二)桥梁建设促进了上海的发展

1949年以来,上海的桥梁建设取得长足进展。特别是改革开放后,上海的城市建设步入快车道,桥梁建设也进入一个前所未有的辉煌发展期。从小桥流水起步的上海桥梁,终于在20世纪末建成了城市高架桥网,建成了众多的立交桥,也建成了六座跨越黄浦江的大桥等。

改革开发以来,随着上海城市经济的迅速增长,交通运输发展很快,解决市区“交通难”的状况成为摆在政府面前的一个课题。为了让市民出行方便,上海着手建设立体交通网。20多年来,上海先后建设了80多公里的高架桥,以及罗山路立交桥、龙阳路立交桥、延安路立交桥等几十座大型立交桥。如今,上海市区立体交通环流系统产生巨大的“乘数效应”,交通条件大为改观,促进了城市经济的发展。

浦东开发开放后,从浦西到浦东“过江难”成为浦东发展的瓶颈。于是,跨越黄浦江的南浦大桥、杨浦大桥、徐浦大桥及卢浦大桥等桥梁的陆续建成,不但标志着我国桥梁建设水平的突破,达到世界更带动了浦东的大发展。浦东的陆家嘴地区成为上海城市中心的新亮点,云集了大批的国内外商业机构;金桥开发区集中了大批合资企业;外高桥保税区则有大量外资贸易公司入驻;张江高科技园区作为IT产业与医药产业的聚集地也在日益发挥作用。

(三)上海的发展推动着桥梁建设

作为一座临江濒海的港口城市,特殊的地理位置决定了上海必须承担中国与世界联系的桥头堡的重任。2001年初,中国政府进一步明确将上海建成国际经济、金融、贸易、航运中心之一,在“四个中心”当中,“航运中心”是对其它“三个中心”的支撑,而位于上海东南30公里、正在建设中的洋山深水港又是“航运中心”的主体。新的世纪,随着集装箱吞吐量的飞速发展,上海港已不能适应集装箱运输的需求,必须跳出黄浦江、跃出长江口、迈向茫茫东海。于是,作为洋山深水港唯一的陆路集疏运通道,全长约32.5公里的东海大桥,也是中国第一座外海跨海大桥应时而生,于20026月与洋山深水港同时开始建设,并于2005年底与洋山港一期工程同时建成使用。东海大桥的建成使洋山深水港可以充分发挥她枢纽港的作用,带动了上海东部地区的经济繁荣,推动了上海更大的发展。东海大桥的建成将形成便捷快速的陆路通道,使外海孤岛的洋山港区与大陆连为一体,确保了洋山深水港区的大量集装箱通过大桥进入长三角和长江中、上流域等我国经济最发达地区的集装箱生成腹地。

而正在建设中的上海长江隧桥工程建成后,将与崇明岛至江苏省的大桥连接,形成中国沿海大通道的一部分。大桥飞架、隧道穿越也揭开了崇明岛未来定位于生态岛开发的序幕。根据规划,在今后的发展中将实施最严格的生态资源保护,建立一系列的生态保护区,同时为上海的总体发展预留足够的空间,探索“新型工业化”和可持续发展的经济社会发展之路。

四、结束语

可以说,桥梁建设在扩大上海这座城市外延的同时也在不断提升她的内涵,上海的桥梁建设在推动上海的城市发展中功不可没。桥已经成为人们不可或缺的交通设施,而且成为推动上海城市发展的助力器。今天,桥梁就是上海这个大都市的名片。

上海的桥梁建设走过了漫长的千年之路,桥梁伴随着城市的兴起而生,又推动了城市的发展,城市的发展也为桥梁建设的进一步发展提供巨大的舞台。作为有幸投身于上海桥梁建设的一名工程技术人员,并亲手书写上海桥梁建设中一篇又一篇的建桥史诗,感到无比的自豪与光荣。展望未来上海的桥梁建设,我相信,上海的桥梁建设史将继续书写其更为辉煌灿烂的篇章。

作者简介:黄  融,男,出生于19607月,19832月毕业于同济大学道路与桥梁工程专业,现任上海市建设和交通委员会主任,教授级高级工程师。

 

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