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日本的橋梁建設(shè)

發(fā)布者:佚名    發(fā)布時間:2012-10-29    分享到:

       日本有一句俗語是這樣說的:世界上有四樣?xùn)|西最可怕地震、打雷、火災(zāi)和父親。其中,地震排在“四怕”之首。地處環(huán)太平洋火山地震帶西緣的日本,猶如坐在搖椅上一樣總是處于晃動中,全球里氏6級及以上地震的20%都發(fā)生在這個島國,平均每年有感地震達1000次左右。一直以來,如何提高橋梁的抗震性就成為日本橋梁建設(shè)者面臨的一道難題。

  不斷改進的橋梁設(shè)計規(guī)范

  公元1886年(明治19年)日本出臺了第一部現(xiàn)代意義的橋梁規(guī)范《橋梁筑造保存方法》。在此之后,幾乎每次引起橋梁嚴(yán)重破壞的大地震都會促使日本政府修訂橋梁抗震規(guī)范。例如,1978年宮成縣地震促使1980年出版的橋梁設(shè)計規(guī)范開始考慮結(jié)構(gòu)塑性變形能力,1995年的阪神地震使日本橋梁工程界提出了延性抗震設(shè)計和性能抗震設(shè)計。
  日本的橋梁抗震設(shè)計以確保針對橋梁的重要程度而要求的抗震性能為目的,將橋梁分為A類與B類,A類為一般重要橋梁,B類為特別重要橋梁(一般為高速道路、一般國道及緊急輸送道路橋梁)。對于A類橋要求在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)在大概率地震作用下,橋梁不產(chǎn)生嚴(yán)重破壞,在出現(xiàn)小概率的大地震時橋梁不產(chǎn)生致命的破壞;對于B類橋要求在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)在大概率地震作用下,不出現(xiàn)損害橋梁整體性的破壞,在小概率地震作用下僅產(chǎn)生有限的破壞,但不影響橋梁機能的迅速恢復(fù)。
  日本橋梁設(shè)計權(quán)威依據(jù)是道路橋梁設(shè)計規(guī)范,共有五冊,每一冊后面均附有對規(guī)范的解釋。每一冊均由相應(yīng)的專門委員會負責(zé)編寫。其委員會由全國橋梁設(shè)計、施工方面的專家組成。根據(jù)世界橋梁的發(fā)展?fàn)顩r和設(shè)計、施工中反映出來的問題,基本上每年都再版、修訂一次,使規(guī)范不斷豐富、不斷完善,成為日本橋梁設(shè)計人員的得力工具。

  制度嚴(yán)密的施工管理

  日本是一個非常注重制度管理和流程的國家,對于不同類型的工作及事務(wù)都有十分詳細明確的規(guī)定。日本的橋梁施工采用監(jiān)督員和現(xiàn)場代理人制。監(jiān)督員是由建設(shè)部在全國各地的建設(shè)處人員承擔(dān),屬于國家公務(wù)員。由于公務(wù)員只需通過國家公務(wù)員考試,所以其專業(yè)知識不一定很強,主要是對現(xiàn)場代理人進行管理,因此一位監(jiān)督員也可以同時監(jiān)督幾個橋梁工地,其職責(zé)是審查由代理人呈報上來的各種材料,并由其簽字生效,其依據(jù)是施工管理標(biāo)準(zhǔn)。在管理標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)不同橋梁、施工特點,編制了不同的管理表格,內(nèi)容極為詳細,對施工的項目、需測定的部位、誤差的大小,均有明確的規(guī)定,并有照片佐證。監(jiān)督員有時也根據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn),去施工現(xiàn)場對某一環(huán)節(jié)加以驗收?,F(xiàn)場代理人則由施工中標(biāo)公司自己根據(jù)工程費用多少委派不同級別的土木施工技術(shù)士擔(dān)任,并經(jīng)建設(shè)處批準(zhǔn)。技術(shù)士資格考試每年舉行一次,難度比較大,每一年通過的人并不多,需要豐富的施工經(jīng)驗和管理經(jīng)驗。現(xiàn)場代理人負責(zé)橋梁施工的組織、計劃和安排,并根據(jù)工程進度,完成各種報表,交由監(jiān)督員審查。根據(jù)建設(shè)業(yè)法,監(jiān)理技術(shù)士也可由現(xiàn)場代理人或由別的公司人員擔(dān)任,均需有監(jiān)理資格證,但所做的一切,最終由監(jiān)督員認(rèn)可方能生效。
  日本橋梁施工管理的另一個特點是施工的照片寫實管理,其工程照片包括:施工前的現(xiàn)場準(zhǔn)備,施工過程,安全管理,使用材料,質(zhì)量管理,其他(公害、環(huán)保等)。并且對照片的尺寸、需拍攝的項目、位置、時間、次數(shù)等均有明確的規(guī)定,同時在需拍攝的部位還要有一塊小黑板,標(biāo)明工程總名稱、分項工程名稱、測點位置、設(shè)計值、實測值及略圖等。看起來很直觀,既方便了以后的檢查,也避免了弄虛作假。

  先進的橋梁建設(shè)理念

  日本橋梁設(shè)計人員非常注重橋梁的實用性和簡潔美,以結(jié)構(gòu)為主輔助適當(dāng)?shù)男揎?,在設(shè)計上成為與自然和諧統(tǒng)一的景觀,重視橋梁設(shè)計建設(shè)中對自然環(huán)境和社會環(huán)境影響的評價與論證,運用全壽命周期效益分析方法,力爭使每座橋梁都能做到功能適用性、環(huán)境協(xié)調(diào)性和結(jié)構(gòu)安全性的高度統(tǒng)一。
  針對臺風(fēng)、地震等惡劣環(huán)境因素,日本橋梁設(shè)計人員采用先進的抗風(fēng)、抗震設(shè)計方法,通過充分的模型實驗和工藝研究,保證大橋抵御自然災(zāi)害的能力。目前,日本高架橋中的多層橋多(一般3—4層,有的5層以上)、高橋多(高度有的達50米以上)。為在地震時避免直接和間接次生災(zāi)害影響,日本橋梁設(shè)計人員都作了抗震考慮,其抗震的等級都比較高。對大跨徑的橋梁(如吊橋、斜拉橋)進行了特殊的動力分析,如地震時程分析、耐風(fēng)振的模型實驗等等,確保安全暢通。
  日本人非常注重知識積累和成果共享,很大程度上實現(xiàn)了資源和成果的全國性共享,使得研究工作的效率和效益得到極大提高,有利于技術(shù)的進步和發(fā)展。很多有代表性的橋梁都運用先進的聲光與數(shù)字電子技術(shù)建立了“橋梁博物館”,集工程經(jīng)驗總結(jié)與推廣、技術(shù)交流、科普教育、旅游觀光等多項功能于一體,使得宏偉而高深的橋梁建筑技術(shù)生動形象地展示給普通民眾,起到了提高國民素質(zhì)、振奮國民精神的特殊作用。
  世界橋梁工程界給予了日本橋梁以精細、高效、耐久的美譽,但是日本橋梁建設(shè)者仍在不斷研究探索新的橋梁設(shè)計建造技術(shù),日本道路協(xié)會橋梁委員會發(fā)布的《次期道路橋示方書改定的方針》中指明了下一階段日本橋梁設(shè)計的發(fā)展方向:繼續(xù)推進橋梁抗震設(shè)計的性能規(guī)定化進程;新材料、新技術(shù)、新理論的導(dǎo)入;示方書體系的階層化;與海外先進抗震設(shè)計基準(zhǔn)相調(diào)和,推進設(shè)計基準(zhǔn)國際化;建立高齡化道路橋的維修管理體系。