“我走過的橋比你走過的路還多！”
這種話，估計只有重慶人能說出來，畢竟，沒有個上千上萬座橋，重慶也不敢被稱為“中國橋都”。
01
據(jù)統(tǒng)計，重慶已建成14000多座橋梁和隧道，包括拱橋、梁橋、懸索橋和斜拉橋等；光是主城嘉陵江和長江上跨江大橋就有33座。
什么概念呢？大概就是重慶城區(qū)平均每5公里就有兩座跨江大橋，60%左右的市民每天要經(jīng)過兩座以上橋梁。
不過數(shù)量并不是制勝的唯一法寶，重慶的橋既可以美如仙境、也可以璀璨絢爛；既可以干凈清爽，也可以燈火輝煌。相比千城一面，在橋的點綴下，重慶儼然成了一城千面！
想做到這一點也不難，只需要像重慶一樣成為“世界上最長的闊度鋼拱橋，世界上最長的公路鐵軌兩用的拱橋，世界上第一座斜塔橋……”等17項世界橋梁記錄的保持者。
當(dāng)然隨著橋梁建造方式的不斷改變，建造技術(shù)上復(fù)雜的現(xiàn)澆混凝土橋梁變得更加容易，耗時更少，建造材料也在不斷與時俱進。塑料和橡膠都是世界上使用極廣泛的材料，現(xiàn)已被廣泛用于橋梁建筑中。一起看看橋梁建筑中究竟涉及那些橡塑用材，又運用哪些橡塑新技術(shù)吧！
02
橋梁主要由橋跨結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)、橋墩、橋臺、墩臺基礎(chǔ)五大部分。橡塑就分布在其中，跟著塑塑一起從下往上看，究竟有哪些橡塑材料參與其中呢？
最下面的墩臺基礎(chǔ)主要分為基礎(chǔ)定位放樣、基坑開挖、排水、基底檢查與處理、澆筑混凝土、回填等施工工序。其中基坑積水防護離不開高分子防水卷材和土工合成材料。此外，土工織物也較多運用在橋梁邊坡反濾層和高填路基，能夠有效控制土基側(cè)向位移，避免水土失穩(wěn)。
中間的橋墩由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的箱梁制成的頂帽和墩身組成。箱梁分為預(yù)置箱梁和混凝土梁箱，而預(yù)制梁箱相對與現(xiàn)澆梁箱相比鋼筋用量少、價格低、荷載輕，采用比重正逐步上升。其中預(yù)置箱梁中為預(yù)防力張拉的塑料波紋管在我國推廣使用現(xiàn)已17年，用量極大。
頂帽上面的橋梁支座作為連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要部件，橋梁支座具有稱重、傳力、隔震的功能，也是“穩(wěn)”的關(guān)鍵。橋梁支座中，橡膠支座應(yīng)用最廣泛，近年來隨著高速公路、鐵路、橋梁的大規(guī)模建設(shè)，橡膠支座用量也在急劇增加。且針對年限過長支座受力不均的問題，現(xiàn)已出現(xiàn)采用氯丁橡膠制作的可調(diào)高隔震橡膠支座，有望成為公路橋梁支座市場主力軍。
最上面的橋跨結(jié)構(gòu)包括橋面板、橋面梁、以及支撐結(jié)構(gòu)。其中涉及到預(yù)制梁箱中的波紋管，排水系統(tǒng)以及路面反光標(biāo)線中的反射珠、突起標(biāo)志、交通標(biāo)志、反眩設(shè)施等塑料制品。
而橋跨兩邊的橋臺，由臺帽、臺身和基礎(chǔ)組成。為穩(wěn)定橋頭路基通常會在鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)下鋪設(shè)土工材料，防止地基中的應(yīng)力和變形，這對松軟地基尤為重要。
還有很重要的橋梁伸縮縫，作為連接梁端、橋臺之間的連接，伸縮縫在平行、垂直的兩個軸線都必須自由伸縮，牢固可靠。橋梁伸縮縫中多有橡膠條、泡沫塑料板或合成樹脂伸縮體、粘彈性復(fù)合材料等材料，作用于傳力支承體系和位移控制體系統(tǒng)。
在橋梁中離不開橡塑，橋梁保溫、保養(yǎng)、加固也有橡塑材料的參與。如橋梁養(yǎng)護需要灌縫膠，橋梁現(xiàn)澆保溫需要塑料薄膜立柱包裹，橋梁加固則多采用碳纖維增強復(fù)合塑料加固法實現(xiàn)共同變形受力，從而提高結(jié)構(gòu)承載能力。
隨著工程塑料、特種工程塑料，特別是纖維增強復(fù)合材料、聚合物合金、功能母料、超細(xì)纖維聚氨酯合成革及水性聚氨酯樹脂等的不斷發(fā)展，高分子材料和橡膠制品在橋梁中的應(yīng)用正在逐步擴大，甚至3D打印技術(shù)發(fā)展下全塑料橋梁也有了新的發(fā)展。
03
橡塑在橋梁中應(yīng)用范圍，逐漸從周邊、重要部件、加固向構(gòu)架、整體材料擴張。其中FRP表現(xiàn)最為明顯，它不僅可加固補強橋梁結(jié)構(gòu)，還可制成筋材、索材和網(wǎng)格材，直接代替鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋。與傳統(tǒng)材料組合既可保護內(nèi)部混凝土和鋼筋，又可受力，還能作為模板。在輕質(zhì)橋梁和橋面板中也可收獲很好的效果。
20世紀(jì)80年代，由23條碳和玻璃纖維織物的拱形結(jié)構(gòu)組成的美國尼爾橋。證明了復(fù)合材料與傳統(tǒng)混凝土結(jié)合的可行性，促使纖維強化塑料開始應(yīng)用于橋梁工程中，并作為鋼筋、預(yù)設(shè)力鋼材的替代品加以研究。
2008年，世界首座沒有一根鋼條的“塑料公路大橋”建造于美國的佛羅里達州。全橋運用塑料支撐并帶有光纖感應(yīng)器，防銹耐用。截止目前全世界已建成近100座FRP輕質(zhì)橋梁，我國也有幾座實驗性橋梁，未來市場廣闊。且我國在一些港口、橋梁中已開始應(yīng)用FRP橋面板，但絕大多數(shù)為進口產(chǎn)品或國外知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，供需缺口相對較大。
如今纖維增強塑料與3D打印技術(shù)的碰撞，讓3D高分子材料橋成為現(xiàn)實，并正在逐步由景觀橋梁向河道安裝實際使用發(fā)展。相信未來塑料復(fù)合材料在橋梁中能夠取得更大的突破，實現(xiàn)工程項目的大規(guī)模應(yīng)用。
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