铁路桥梁工程技术发展动态

铁路桥梁工程技术发展动态（通用9篇）

篇1：铁路桥梁工程技术发展动态

铁路桥梁工程技术发展动态

摘 要 随着科技的进步，铁路桥梁技术日益更新，不论是在桥梁的理论分析、结构设计、材料研究、还是数字模拟技术等领域，我国桥梁工程技术都达到了先进水平。

关键词 桥梁技术；材料研究；工程技术

中图分类号U44 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）115-0057-02

概述

过去封建社会的禁锢下，我国铁路建设在相当一段时期毫无起色，直到清光绪二年，淞沪铁路的修建标志着我国第一条铁路诞生，也是我国桥梁技术发展的开端。解放前的所有桥梁都是由外国人修建的，修建在黄河上的京汉铁路黄河大桥也是外国人掌控建造的，此桥因为跨距小的影响时常出现汛情。我国技术人员开始建造的桥梁就是浙赣线钱塘江大桥，其特点是双层两用大桥，上层运用钢铁简支梁，全部都是铆接，但是当时我国技术装备等都比较落后，所以任然无法避免外国人的干涉。新中国成立之前，相当一部桥梁都受到了毁坏，我国铁路桥梁工程技术基本原地停留。

新中国成立之后，我国的桥梁史迎来一个美好的春天，以长江第一桥的的修建为标志，之后一直都在快速的发展。桥梁的结构不断更进，尤其是新型材料出现和数字化的运用等，为我国桥梁的发展起到了很大的作用，也体现了我国桥梁工程技术获得的成绩。桥梁设计理论的确立

桥梁的建造主要涉及材料的选择和结构设计，所以，一般用材料学科的理论为依据。过去，全世界都采用容许应力状态理论，此理论主要指材料的计算应力必须不大于许应力，而且它是建立在弹性理论之上。如今，各国都在向极限状态理论转变，极限状态指某结构的部分或者个别单元不满足要求的临界，此理论由苏联提出，逐渐被大家所公认。极限状态理论与前者相比，它的安全系数有两部分组成，即载荷和抗力，这样分类的益处就是可以进行数据统计分析，提高经济效益。

目前我国两者兼用，即用容许应力状态理论也用极限状态理论。例如，用容许应力状态理论计算钢结构，但是受到轴向压力的钢筋混凝土会产生轴向塑性变形，故一般用破坏理论计算。尤其是预应力的结构需要验证截面强度，所以大多采用极限状态理论。在桥梁设计方面我国也规定了很多标准，比如《建筑结构设计统一标准》、《钢结构设计规范》，《公路桥涵设计通用规范》等等。计算机辅助技术的应用

计算机辅助设计指利用计算机和图像设备帮助工作人员完成设计工作，也称为CAD.随着计算机技术的迅速发展，各个工程领域都运用计算机辅助技术方便高效的完成工程设计，尤其是在铁路桥梁工程设计中。计算机辅助技术一般包含以下几个内容：结构分析、图形绘制、结构优化、工程数据库、专家系统。在实际工程当中能够用到的只有前三个，而后两个用来储存数据以备未来之需。但是CAD技术在桥梁设计当中应用并不理想，主要还是桥梁本身繁杂的结构、复杂的地基与桥墩和多样的施工条件所造成的。

我国桥梁CAD技术落后于美国，美国不仅开发了专项程序来分析结构，而且设计了专门的三维绘图软件。我一般用美国设计的的ADINA 和SAP 这两个程序，前者一般用于静力学分析，分析桥梁的静态特性；而后者用在动力学领域，分析桥梁的振动等等。总之，两者结合起来使用可以比较直观方便的发现桥梁设计的问题，然后进一步进行修改和优化。对于我国虽然现在比较落后于美国，但只要加大这方面的投入，过不了几年就会有所突破。桥梁用的材料

新中国成立之前和初期，桥梁钢材的使用主要是从国外进口。直到70年代初期，我国首次将15 锰钒氮（15MnVNq）低合金钢钢材成功用到桥梁建筑中，主要作为桁架的材。下面分别介绍几种桥梁使用材料。

钢材。由于钢材的使用性比较好而且比较常见，大部分情况下都会使用钢材来建造桥梁。尤其是高强度优质钢材的研制成功，使得各国都想办法提高钢材的强度。钢材一般包括高强钢、高强钢筋和高强度钢丝等。高强度钢的焊接性、耐腐蚀和刚拉强度都很好，目前它的最高屈服强度可以达到450MPa，极限强度可以达到600MPa。建造预应力混凝土桥是用到高强度钢筋，来加强桥的强度，同时还可以减少开支，目前Φ27 ～32mm 高强钢筋的抗拉强度最高可以达到1350MPa。由英国发明的高强度钢丝是通过稳化处理钢材得到的，它的松弛率比较低，可以节省百分之七的材料，它的整体性制都有所提高，目前Si 低合金钢镀锌高强钢丝的最高强度可达2000MPa。

混凝土。混凝土是建设建筑不可缺少的材料之一，它不仅廉价而且容易储藏和运输，混凝土一般分为：高强混凝土、轻质混凝土和絮凝混凝土。在中国，混凝土中强度等级不小于C60的叫做高强混凝土。自出世后，由于高强混凝土具有耐久性等特点，很多场合中都很受欢迎，尤其桥梁行业中。目前世界上高强度混凝土的最高强度等级为C200级。

复合材料。碳纤维强化复合材料具有材质轻等特点，一般用它代替普通材料所建造的桥梁跨距比普通材料建造桥梁的跨距大2倍，不过这都只是一个预测，能否成为现实还需要研究。其唯一的缺点是成本很高，所以只限于高尖端领域中所使用。桥梁的种类

斜拉桥。斜拉桥的跨距长度比悬索桥差一点，因为用材少、成本低、使用性好，所以它更胜于悬索桥。斜拉桥最早出现于德国，主要形式为钢斜拉桥。我国对于斜拉桥的技术掌握还算成熟；

悬索桥。如今，在跨距能力排名中悬索桥第一，它的最大跨距可达4000m，这为桥梁的建设刷新了记录。在悬索桥行业中技术比较成熟的有美国和中国等国家，美国是最早研究它的国家。我国公铁两用悬索桥的修建为我国的铁路桥梁工程技术发展指明了方向，同时也创造了条件；

梁式桥。由于梁式桥建造容易、适用性高而且制造成本低，所以，应用范围最广泛，种类也多种多样。但是它存在很多缺陷，因为本身构造的影响，跨距不应过大，限制了使用的范围。结论

通过从桥梁理论、计算机辅助技术的运用以及材料的研究角度分析，我国的铁路桥梁工程技术起步比较晚，和世界先进水平还有一定的差距。在材料方面差不多已经跟上了世界水平，主要是检测技术、大型的施工设备和CAD方面需要加强钻研和投入。在未来，我国铁路桥梁工程的主要任务是开发先进的CAD程序，研制新型材料，研究合理的桥梁架构，和制造一流的桥梁用设备资源。总之，力争达到世界领先水平。

参考文献

[1]林亚超，王邦楣.铁路桥梁工程技术发展动态.桥梁建设，1997：7-19.[2]高宗余，方秦汉，卫军.中国铁路桥梁技术发展与展望.铁道工程学报，2007：57-59.[3]黄慧铨.国外公路桥梁的发展及趋向.公路科技简讯，1981（2）.[4]张万久，等.在我国铁路桥梁设计中采用极限状态法计算的若干问题，1962.

篇2：铁路桥梁工程技术发展动态

1.铁路工程大跨径桥梁工程施工技术

1.1基础工程施工技术

基础施工是十分关键的内容，对整个桥梁工程质量状况产生重要影响，主要需要把握以下施工要点，提高基础工程质量。第一、承台。由于承台处于深水覆盖之中，受到水流、水压等因素的影响，因而增大施工难度。目前施工中常用方法为钢套箱和钢吊箱，施工过程中，应用整体吊装施工方式，在水下完成封顶，从而提高箱梁安装精度。另外在深水大型钻孔平台建设时，承台底土层相对较软，并且水流湍急，应该将护筒置于足够深度的土下，并且在筒顶安装顶板，从而达到固定钻柱的目的，取得更好的施工效果。第二、沉井。最为关键的内容是合理控制尺寸大小，确保沉井定位精度，常用钢混结合施工方式。主要施工环节为钢壳沉井加工、基础处理、接高、下沉、安装、浇筑、清基封顶，施工中要重视每个环节质量控制工作，从而确保施工效果。第三、地下连续墙。该部分是大跨径桥梁工程的基础，必须加强质量控制，把握施工要点。主要工序包括清底、钻孔成槽、接头工程、钢筋笼施工、混凝土浇筑等，施工中应该严格把握工艺流程，保证施工效果。同时还能减少施工过程的振动与噪音，保证其刚性与防渗性能。

1.2索塔工程施工技术

索塔也是施工的关键内容，应该根据不同索塔类型，分别采取不同的施工技术措施。第一、混凝土索塔。为促进施工顺利进行，施工设备配置中要结合施工具体需要开展，合理配备电梯、塔吊等各项设备，并保证设备质量，确保设备取得更好的施工效果，在桥梁施工中能够有效发挥作用。塔吊可以为塔柱模板爬升，进行逐段施工提供配合与支持。还需要合理设置主动支承，防止塔柱在施工中发生受力变形情况，确保塔柱的安全性与稳定性。此外，进行混凝土索塔横梁施工时，需要利用落地钢管作为支承，进而实现横梁的分块、分层施工，同时还可以保证预应力有效张拉，促进桥梁工程施工质量提高。第二、钢索塔。结合索塔施工具体需要，考虑桥梁工程实际要求，选择负载能力适宜的塔吊。首先要在加工厂对钢索塔进行加工，质量检验合格后，然后将其分批运往施工现场，并在现场完成吊装、分节接高、高强度螺栓连接等工序。进行完成整个钢索塔施工任务，保证桥梁工程施工质量。

1.3上部结构施工技术

基础和索塔施工完成之后，接下来进行上部结构施工，为保证上部结构工程质量，应该把握以下施工技术要点。第一、梁段。在梁段施工过程中，常用混凝土浇注施工方法包括悬臂施工法、就地浇注法、顶推施工法、逐孔施工法等。根据大跨径桥梁施工的实际情况，梁段结构施工中，常常采用混凝土箱梁法和钢管支架法，后者作为施工辅助方法。箱梁施工过程中，为避免裂缝出现，确保施工效果，一般采用分块浇注的方式，但整体式箱梁也可以采用整体箱梁浇注方式，以促进梁段施工效果提升。中跨合龙施工时，一般采用顶推辅助合龙的施工工艺。需要注意的.是，施工应该满足理论设计线形要求和受力需要，确保桥梁几何尺寸大小符合设计规范要求，从而取得更好的施工效果。第二、斜拉索。桥梁运营过程中，斜拉索一般承受较大牵引力，根据这种情况，施工中可以采用梁段牵引工艺或张拉施工工艺。具体来说，开展施工时，采用桥面吊机与梁端牵引导向装置一体化的设计方案，从而达到减小悬臂前端荷载大小的目的，进而保证斜拉索弯曲半径符合要求，有利于提高桥梁工程施工效果。另外，施工中还必须保证斜拉索钢丝的稳定，这样其受力情况和长度要求也满足设计规范要求和施工标准，进而达到提高斜拉索施工效果和整个桥梁工程质量的目的。

1.4质量控制技术

除了做好上述部位的施工之外，还应该结合桥梁工程实际情况，采取有效的质量控制技术。施工前做好方案设计工作，考虑铁路工程建设需要与河流实际情况，提高方案设计的科学性与合理性，有效指导桥梁工程施工。然后合理安排施工机械设备，明确施工人员职责，加强施工材料的试验与检测工作，促进桥梁施工顺利进行。同时在大跨径桥梁施工中，还要加强工程质量检测，做好安全教育和管理工作，检测之后发现存在的不足应该及时采取措施改进和完善。最后应该加强验收工作，严格遵循施工规范标准进行工程质量验收，确保大跨径桥梁工程质量，进而有效保障整个铁路工程质量，为列车顺利通行创造良好条件。

2.结束语

篇3：铁路桥梁工程技术发展动态

在铁路施工中桥梁工程起到了关键作用，在许多地方只有架设了桥梁才能达到缩短总里程并提高通行效果的目的。考虑到桥梁工程的重要作用，我们在铁路施工过程中要对桥梁工程的特点进行准确分析。从目前铁路施工中桥梁工程来看，其特点主要表现在以下几个方面：

1. 桥梁的结构选择以刚度大的结构为主

由于铁路在使用过程中对安全性和稳定性较高，因此在桥梁的结构选择上，我们应充分考虑桥梁的刚度，在刚度的设计上要留有足够的余量，保证桥梁刚度达到实际使用需求。

2. 桥梁结构应选择预应力混凝土主梁为主要结构

从目前桥梁主梁的选择上来看，预应力混凝土主梁主要刚度大、抗拉性强、整体结构稳定、使用期限长等特点。正是因为具备了这些优点，所以预应力混凝土主梁成为了铁路桥梁的主要结构。

3. 桥梁跨度不宜过大

由于铁路在运行过程中，车辆行驶会对桥梁造成一定的震动影响。如果桥梁跨度过大，不但影响铁路的安全性，也会因震动而给桥梁带来永久性的伤害。所以，在目前铁路桥梁中跨度不宜过大。

4. 桥梁应采用持久的保护措施

目前铁路桥梁的设计年限均延长至100年左右，基于这种考虑，会在桥梁上采取相应的保护措施，并保证措施的持久性，形成对桥梁的永久保护。因此持久的保护措施成为铁路桥梁的重要特点之一。

5. 桥梁的桥面布置更加优化

目前铁路桥梁桥面为了保证使用要求，均进行了优化，主要为：用挡碴墙(防撞墙)代替护轨，以便于线路维修养护;设置优质防排水系统;预留检查车及维修养护通道。

6. 桥梁优化了支座与墩台设计

在铁路桥梁中，支座与墩台是关键部件，支座与墩台的质量关系到整个桥梁的整体结构是否满足安全性和稳定性需要。在目前的铁路桥梁建设中，支座与墩台的设计均得到了优化。

7. 桥梁基本都设置了路桥过渡段

在桥梁建设中路桥过渡段是必要的设置，在铁路桥梁中考虑到列车运行的安全性和稳定性，在路桥过渡段的设计和施工中，在角度和长度的考虑上已经具备了成熟的经验。

二、铁路施工中桥梁质量控制要点分析及动态质量控制措施

通过对铁路桥梁施工过程分析后可知，铁路施工中桥梁的质量控制要点主要体现在以下几个方面：

1. 桥梁基础工程的质量控制要点及动态质量控制措施

对于铁路桥梁工程而言，桥梁基础工程非常关键，如果桥梁基础质量不过关，将严重影响桥梁的整体质量和寿命，进而给桥梁使用带来严重的安全隐患，所以，我们必须要对桥梁基础工程的质量进行全面控制。其质量控制要点和动态质量控制措施主要表现在以下几个方面：

(1)桩基础工程

桩基础工程的质量控制要点主要包含：钻孔桩成孔质量控制、钻孔桩水下混凝土灌注、承台施工质量控制等。在这几个质量控制过程中，我们应采取逐项完成逐项签字的办法，实现对动态质量的全面控制。

(2)明挖基础工程

明挖基础工程在施工的过程中，要根据设计要求进行开挖，保证开挖范围、开挖坡度，并处理好基础支护工程。在这一过程中我们要对开挖质量和基础支护工程作为质量控制要点，通过采用全程监控的方式，保证工程的动态质量达到要求。

2. 桥梁墩台工程的质量控制要点及动态质量控制措施

在铁路桥梁施工中，墩台是关系到整体质量的重要因素。我们应对墩台的位置、标高、墩台的混凝土强度和墩台的耐久稳定性进行重点控制。具体的质量控制措施为：

(1)墩台施工前，应将基顶浮浆凿除，冲洗干净，整修钢筋。在基顶面测定中线、水平，标出墩台底面位置。

(2)模板、支架和混凝土、钢筋工程，应符合《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》、《铁路混凝土工程施工质量验收补充规定》铁建设(2005)160号文。

(3)混凝土宜一次性连续灌筑。当分段灌筑混凝土时，施工缝处周边应埋设接茬钢筋，钢筋直径不小于16 mm，埋入和露出长度不小于钢筋直径30倍，间距不应大于直径20倍。

(4)要严格控制支撑垫石的标高。

(5)墩台施工完毕，应对全桥进行中线、水平及跨度贯通测量，标示出各墩台的中心线、支座十字线、梁端线及锚栓孔位置。

(6)设置永久性高程观测点，并在墩身浇注完成、架梁前、竣工验交前进行观测。

3. 桥梁主梁预制工程的质量控制要点及及动态质量控制措施

在铁路桥梁施工中，对于主梁我们通常采取场内预制，预制完成后整体吊装安装的方式进行。桥梁主梁预制工程关系到桥梁的桥面稳定性和平整度，需要我们重点控制主梁的各项质量指标。主要应做好以下几个方面工作：

(1)在桥梁主梁预制工程中，要对温度进行重点控制，保证温度在标准范围之内，提高桥梁主梁的整体强度。

(2)桥梁主梁预制主要是由多个箱梁组成的，在箱梁预制的过程中，我们要对预制时间进行控制，要将预制时间作为主要的质量指标，并对预制时间进行记录，完善记录表格和记录程序，达到有效控制预制时间的目的。

(3)桥梁主梁要想提高使用寿命和稳定性，就要对整体强度和弹性模量进行控制，保证试脱模强度(60%)、初张拉强度(80%)、终张拉强度(100%)和终张拉弹性模量能够达到要求。

4. 桥位制梁工程的质量控制要点及及动态质量控制措施

在铁路桥梁施工中，除了要预制主梁之外，在主梁安装之后还要进行桥位制梁工程。桥位制梁工程的质量控制要点主要分为以下几点：

(1)支架法现浇桥梁的质量控制

在支架法现浇桥梁施工过程中，我们应重点对桥梁的强度、刚度和稳定性进行控制，保证这几项质量能够达到相关目标。

(2)移动模架法的质量控制

移动模架法的质量控制主要集中在强度、刚度和稳定性这几个方面，我们在对这些质量指标进行控制的时候，应采取逐项检查和全过程检验的方式来实现。

(3)悬臂法浇筑连续(刚构)梁的质量控制

悬臂法浇筑连续(刚构)梁的施工重点主要为：挂篮结构施工、连续梁混凝土浇筑、合拢梁段混凝土施工、连续梁的体系转换。我们在质量控制中要重点对这些指标进行监控。

(4)预应力工程的质量控制

预应力工程是保证桥梁整体强度的重要因素，我们在桥位制梁工程的质量控制中应保证预应力工程的质量达标。具体措施是对张拉强度进行检测。

5. 高性能混凝土工程的质量控制要点及及动态质量控制措施

考虑到铁路桥梁的重要性以及对安全性和稳定性的要求，为了提高铁路桥梁的寿命，通常在建设过程中，会将混凝土作为一项单独的工程来对待。从目前铁路桥梁施工过程来看，普遍采用了高性能混凝土作为桥梁的主要填充物。在高性能混凝土工程中，其质量控制要点主要为：

(1)预应力混凝土、蒸汽养护混凝土、喷射混凝土的抗压强度标准养护试件的试验龄期为28天，其它混凝土抗压强度标准养护试件的试验龄期为56天。

(2)混凝土抗压强度标准养护试件应在浇注地点随即取样制作。每拌制100盘且不超过100m3的同配合比混凝土，取样不得少于一次;

(3)混凝土同条件养护试件留置组数应按设计要求、相关标准和实际需要确定。桥梁的墩台、梁部和隧道衬砌等重要部位，应制作抗压强度同条件养护试件。

三、结论

通过本文的分析可知，在铁路施工中桥梁工程是整体工程的重要组成部分，其质量关系到整个铁路工程的安全性和稳定性，因此，我们必须对桥梁工程的质量进行全面的控制，应采取本文分析的措施对整个工程的动态质量进行控制，保证质量达到相关要求。

摘要：随着我国经济建设的加快,铁路基础设施建设规模也在逐年提高,无论是铁路总里程与铁路电气化率都在大幅提升,特别是最近几年大规模建设的高速铁路项目,更是带动了铁路基础设施建设的全面发展。在铁路建设中,为了达到通行要求进行路线优化,桥梁建设在铁路施工中占据了很大的比重,桥梁建设已经成为铁路施工中的重要内容。考虑到桥梁在铁路工程中的重要性,我们必须要对桥梁的质量进行严格的控制,保证桥梁在施工和使用过程中必须达到相关标准,保证桥梁的安全性和稳定性,从而保证铁路线路的安全运营。因此,我们在铁路施工中必须做好桥梁动态质量控制,实现对桥梁施工全过程的质量进行全面控制。

关键词：铁路施工,桥梁,质量控制

参考文献

[1]张龙兴.桥梁施工平面控制网必要精度分析[J].科技资讯,2011(34).

[2]李玉祥,张凤珠.浅谈利用GPS技术建立桥梁施工平面控制网[J].科技创新导报,2011(15).

[3]张胜伟,宋振柏,顾叶.GPS桥梁施工平面控制网的设计与实践[J].山东理工大学学报(自然科学版),2011(06).

[4]高占云.采用GPS建立桥梁施工平面控制网[J].内蒙古科技与经济,2011(18).

篇4：铁路桥梁工程技术发展动态

关键词：铁路施工；桥梁工程；动态质量控制；预应力混凝土主梁

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0082-02

1 桥梁工程在铁路施工中的特点

桥梁工程在长吉城际铁路吉林站改建施工中起到了非常重要的作用，大多数地段只有架设了桥梁才能实现更短的总里程，并有效提高通行的效果。从桥梁工程的重要性出发，在铁路施工的过程中，要更加准确地对桥梁工程特点进行分析。

1.1 桥梁的结构

铁路工程对安全性和稳定性要求较高，所以在进行桥梁结构选择时，要充分将桥梁的刚度考虑在内。在桥梁刚度的设计上要留有足够的余量，以确保桥梁的刚度达到使用标准。

从已有桥梁主梁的选择经验中不难看出，预应力混凝土主梁具有刚度大、整体结构稳定、抗拉性强和使用期限长等特点，完全符合了铁路桥梁的要求，所以可以选择预应力混凝土主梁作为铁路桥梁的主要结构。

1.2 桥梁的跨度

车辆的行驶会在铁路的运行中对桥梁造成一定的震动影响，过大的桥梁跨度会影响到铁路的安全性，并带给桥梁永久性的损害，所以，应建设跨度较小的铁路桥梁。

1.3 桥梁的保护措施

现今对铁路桥梁的使用年限要求增加到100年左右，从这一点考虑，要对桥梁采取一定的保护措施，形成对桥梁的长时间保护。所以，持久且有效的保护措施也是铁路桥梁的一个主要特点。

1.4 桥梁的桥面布置

为了保障铁路桥梁的使用需求，对桥梁的桥面布置都进行了相应的优化。这样就可以用挡碴墙代替护轨，进而便于对线路进行维修和养护。另外，还要设置优质防排水系统和预留检查车及维修养护的通道。

1.5 桥梁的支座与墩台设计

支座与墩台也是铁路桥梁的关键部位，它们的质量关系到桥梁的整体结构是否能够达到一定的安全和稳定要求。在现有的铁路桥梁建设中，铁路桥梁的支座和墩台部分都得到了一定的优化设计。

1.6 路桥过渡段设计

路桥过渡段是铁路桥梁建设中的必要设置，要充分考虑到列车在运行时的安全性和稳定性。所以，在路桥过渡段的设计和施工中，要结合对角度和长度已有的成熟经验进行设计。

2 铁路施工中桥梁动态质量控制的措施

2.1 桥梁基础工程动态质量控制的关键所在

桥梁的基础工程对铁路桥梁工程整体而言至关重要，一个铁路桥梁的建设如果缺少质量过关的桥梁基础，会影响到整个桥梁的质量和使用寿命，进而给桥梁的使用造成非常严重的安全隐患。因此，工程施工管理人员必须做好对桥梁基础工程质量的全面控制。

对于桩基础工程的质量控制要点则主要在于对钻孔桩成孔质量控制、对钻孔桩水下混凝土灌注的控制和对承台施工质量的控制等。在上述几个质量控制的过程中，管理人员需要采取逐项完成逐项检查，然后再逐项签字的办法，以实现对桥梁动态质量的有效控制。

基础工程要严格根据设计的要求进行开挖，要保证开挖在规定的范围内，还要把握好开挖的坡度，最后还要处理好基础的支护工程。在这个过程当中，对开挖质量和基础支护工程的控制是铁路桥梁动态质量控制的关键所在。可以采取全程监控的方法，以确保工程动态质量达到预设的要求。

2.2 桥梁墩台工程动态质量控制的关键所在

在铁路桥梁的施工过程中，墩台影响到桥梁的整体质量。所以管理者需要对墩台的位置、标高和墩台的混凝土强度及耐久稳定性进行综合的考量。在墩台开始施工以前，要将基顶的浮浆凿除、冲洗干净，并将钢筋进行整修。要在其基顶面测定中线和水平，标出墩台底面的具体位置。其中，模板和支架、混凝土和钢筋工程必须按照相应文件中的规定进行。另外还要严格控制支撑垫石的标高。在墩台工程施工完毕后，还要对全桥进行中线、水平及跨度贯通的测量，要将各墩台的中心线、梁端线、支座十字线及锚栓孔的位置准确标识出来。最后，还要设置一个永久性的高程观测点，用其在墩身浇注完成、架梁前和竣工验交前进行观测。

2.3 桥梁主梁预制工程动态质量控制的关键所在

在铁路桥梁的施工过程中，要采取场内预制的方法对主梁进行监测。要明确的一点是桥梁的主梁预制工程影响到桥梁的桥面稳定性和平整度，所以，管理人员要加强对主梁各项质量指标的控制。在桥梁主梁预制工程中，还要重点控制温度，确保温度保持在标准的范围之内，以将桥梁主梁整体的强度提高。

2.4 桥位制梁工程动态质量控制的关键所在

在铁路桥梁施工的过程中，在预制主梁外，还要在主梁安装之后进行桥位制梁工程。

2.4.1 对支架法现浇桥梁的动态质量控制。支架法现浇桥梁施工的关键在于对桥梁强度、刚度和稳定性的控制，需要确保这几项质量的达标。

2.4.2 对预应力工程的动态质量控制。预应力工程是保障桥梁整体强度的关键所在，在控制桥位制梁工程的质量时，要确保预应力工程达到预定的质量标准。

2.5 高性能混凝土工程动态质量控制的关键所在

考虑到长吉城际铁路吉林站改建中桥梁的重要性以及对安全性和稳定性的要求，为了提高其使用的寿命，需要在工程施工的过程中，将混凝土作为一项单独的工程来进行认真的对待。

3 结语

在现代的铁路施工中，桥梁工程的比重和重要性越来越大，桥梁的动态质量影响到整个铁路工程的质量。所以，工作人员要对铁路施工中的桥梁建设进行全面的质量监控，采取相应措施，以确保达到相应的质量要求。

参考文献

[1]张胜伟，宋振柏，顾叶.GPS桥梁施工平面控制网的设计与实践[J].山东理工大学学报（自然科学版），2011，（6）.

[2]李秀红，马文渊.桥梁GPS控制网的布设研究[J].民营科技，2010，（10）.

[3]张龙兴.桥梁施工平面控制网必要精度分析[J].科技资讯，2011，（34）.

篇5：跨铁路桥梁施工安全技术交底

1、施工期间，附近铁路主管车站派驻驻站联络员，施工现场设防护员，保证驻站联络员与施工现场的防护人员、指挥人员联系通畅。在列车距施工现场800米时停止作业，并检查线路附近有无材料、设备等侵限，确保列车安全通过。

2、限速运行时在施工地点两侧20米处设置减速地点标，在施工地点两侧800米处设置移动减速信号牌。封锁施工时，在施工地点两侧20米处设置停车信号牌，施工地点两侧820米防护人员显示停车手信号。

3、施工现场按要求设置各种标识牌,在铁路限界外设置围挡,避免施工过程中的机械设备和材料侵入铁路限界内。上部安设防护网，防止作业人员和物体坠落。

4、线路上方施工作业，不得将施工材料、设备等随意堆放，不得乱扔烟头、杂物等。

5、施工的各路口设置安全标志和警示灯，施工现场易燃场所设安全标志和灭火器材。

6、施工前查明地面、地下各种铁路设施。做出明显标识，并做防护。

7、施工人员横越道口及线路时，严格执行：“一停、二看、三通过”，同时安排防护员在施工中进行防护，禁止非施工人员和机械进入施工区。

8、在行车线路附近施工时，必须有经过培训并考试合格的防护人员防护，按规定着装，配带齐全防护用品。

9、凡有吊车作业，必须由专业人员统一指挥作业，并指派专人防护，以防吊车旋转时侵限、伤人和吊车起吊时碰断上部电力、通信线路，以免照成人员伤害和其它损失。

10、特殊工种作业人员必须持证上岗，特种设备必须有检验合格证方可使用，如吊车、铲车、储风缸、氧气表、乙炔表等；现场用电应按标准架设线路，用电设备应按一机、一闸、一器设置配电箱。

11、钢筋、模板安装时，搭设脚手架平台的探头板要绑扎牢固，作业平台铺设要平稳，四周设围栏杆防护，凡进入施工现场必须配戴安全带；灌注混凝土使用的振捣器应接有漏电保护器，使用吊斗灌注混凝土时，应预先通知模板内捣固人员避让，以免物体坠落伤人。

篇6：新中国铁路桥梁重大技术进步

从修建万里长江第一桥武汉长江大桥开始，新中国桥梁建造技术飞速发展，取得了举世瞩目的成就。铁路桥梁建设以武汉长江大桥、南京长江大桥、九江长江大桥、芜湖长江大桥为主要标志，桥梁跨径不断提高，结构形式不断创新，从勘测设计、工程材料、施工工艺及技术装备等诸多方面体现出铁路桥梁建造技术的不断进步。武汉长江大桥是京广线上的重要桥梁，1957年建成通车，为双层式结构，上层4线公路、下层双线铁路，全桥总长1670m，正桥长1156m。正桥钢梁计9孔，为3联3*128m连续钢桥梁，是国内首座采用连续桁梁的现代化桥梁；钢材 为苏联进口的3号桥梁钢，铆接结构；构件采用胎具组拼，机器样板钻孔，钢梁制造精度很高。公路面行车道为混凝土板与钢纵梁结合共同受力的结合梁，是我国采用结合梁的开端。桥梁深水基础首次采用钢板桩围堰管桩基础，钢筋混凝土管桩直径155cm,振动打桩机振动下沉，是我国深水基础结构形式的第一次飞跃，该深水基础施工技术曾全面推广。武汉长江大桥的建成，标志着我国自力更生建设现代化大跨度铁路钢桥的开端。

京沪线南京长江大桥1968年建成通车。全桥铁路部分长6772m，公路部分长4588m,正桥长1576m;主跨为3联3×160m连续钢桥梁，另加1孔128m简支桥梁。该桥应用了许多新材料、新结构和新工艺，钢桥梁在支点处加高，下弦呈曲线形，上弦平直；主桁材质为新开发的国产16锰桥梁钢，铆接结构；但公路纵梁为焊接，铁路纵横梁采用高强度螺栓连接，对我国栓焊梁的发展起到了重要的推动作用；公路行车道板为陶粒轻质混凝土，铁路面首次铺设长钢轨。正桥基础根据不同的水文地质条件，有4种类型：筑岛重型混凝土沉井基础（沉入土面以下约55m）、深水浮式钢筋混凝土沉井基础、钢板桩围堰管柱基础、沉井加管柱基础，后2种基础是武汉长江大桥管柱基础的发展，管柱直径由155cm加大到360cm，并引进了预应力技术，由普通混凝土管柱发展成预应力混凝土管柱。南京长江大桥建桥新技术，获1985年全国科学技术进步特等奖，是我国现代化铁路桥梁发展的又一个里程碑。

1995年竣工的孙口黄河铁路大桥，其跨度108m的连续钢桁梁首次采用了整体节点新技术，改变了过去惯用的拼装式节点施工方法，减少高强度螺栓的用量，节约了钢材，方便架设施工，缩短了工期。建成于1994年的九江长江大桥，是京九铁路大动脉上跨长江的关键工程，其主要技术成果为：（1）首创“双壁钢围堰大直径钻孔桩基础施工法”，此种新型施工技术，可在长江中全年进行基础施工，荣获国家优秀设计金质奖；（2）首次将“触变泥浆套”和“空气幕”工艺用于下沉深度达50m的正桥和引桥沉井基础，创造了巨大的经济效益；（3）铁路引桥首次采用当时国内最大跨度的整体式40m无碴无枕预应力钢筋混凝土箱梁；（4）首次在国内采用最大跨径216m的三跨连续刚性梁柔性拱结构，首创216m大跨跨中合拢及柔性拱合拢工艺；（5）研制并成功运用屈服强度不小于412Mpa的新钢种15MnVNq,最大板厚达到56mm,且很好地解决了其焊接技术问题，使国产高强度桥梁用钢进入了世界先进行列；（6）研制成功材质为35VB的M27、M30大直径高强度螺栓，并制订了相应的施拧工艺；（7）自行设计制造吊重300t的双臂走行式架桥机，在当时为我国起重量最大的架桥机；（8）首次采用双层吊索塔架全悬臂架设跨度180m钢梁，为国内全悬臂架设钢梁达到的最大跨度；（9）在国内首次采用抑制吊杆振动的新型“质量调谐阻尼器”（TMD）技术，解决了三大拱中吊杆的风激涡振问题。九江长江大桥在设计、施工中采用了大量的先进技术，创造了多项全国第一，代表着当时我国桥梁建设技术水平和科持发展水平，被誉为公铁两用桥梁建设的一座新的里程碑，并荣获国家科技进步一等奖、建筑工程“鲁班奖”。

1995年竣工的攀枝花铁路单线桥，采用主跨跨度168m的预应力混凝土连续刚构，为当时我国同类型铁路桥梁中最大跨度。

1998年建成的石长铁路长江湘江大桥，正桥为62m+7*96m+62m跨的预应力混凝土连续箱梁；该连续梁采用特制的造桥机以预制节段拼装的方式进行施工，预制节段梁块重量150t;这是我国首次采用大跨度造桥机进行铁路预应力连续梁架设施工。

1999年建成的长东黄河铁路二桥，全桥长13．01km,采用了国产新钢种14MnNbq钢及整体节点新技术；该桥实际施工工期为12个月，月成桥进度超过一公里，创下新的建桥速度。

2000年建成通车的芜湖长江大桥，其技术创新的主要成就体现在：①主要跨采用180m+312m+180m板桁结合结构低塔斜拉桥新桥型，是我国第一座公铁两用低斜拉桥，第一次在正桥采用钢梁与公路桥面混凝土板结合的板桁组合结构，主孔312m也是国内目前公铁两用桥梁的最大跨度；②研制开发了高性能14Mbq钢，该种强度适度﹑厚板效应不明显﹑可焊性好﹑韧性和抗断裂性好，为我国大跨度桥梁用钢提供了一个优良的国产新钢种：③正桥钢梁采用厚板（50mm）组成的全焊箱型杆件和整体节点构造，推动了我国桥梁焊接技术的发展；④312m主跨采用跨中合拢新技术，实现跨中精确合拢；⑤主塔墩采用30.5m双壁钢围堰钻孔桩低承台基础，抽水水头差达42m；副跨采用吊箱围堰大直径钻孔桩高承台基础，为国内首次。芜湖长江大桥工程建设，在桥梁结构、工程材料及施工工艺等多方面取得的创新成果具有广泛的推广应用价值；该桥5项科研成果被鉴定为国际先进水平、3项为国内领先水平，多项成果填补了国内空白，并纳入相关的规范和工艺；它的建成在总体上把我国桥梁建造技术提高到了一个新水平，被誉为继武汉长江大桥、南京长江大桥、九江长江大桥后，我国铁路桥梁建设的第四个里程碑，并荣获国家科技进步一等奖、建筑工程“鲁班奖”和詹天佑土木工程大奖。

2001年竣工的水柏铁路北盘江大桥，其主跨是世界上同类桥梁最大跨度的上承式推力铁路钢管混凝土拱桥，桥位于V形的山谷中，一岸直立并倒悬、另一岸呈71°角度，主跨236m、桥长468.2m，采取平面转体法施工，单铰半跨转体自重约为10400t。该桥设计新颖、技术含量高、施工难度极大，其单铰转体重量居全球之冠。

秦沈客运专线是我国自行设计建造的第一条客运专线铁路，2002年全线贯通。沿线月牙河大桥桥长7840.61m，上部结构为双线简支箱型梁，箱梁现场整体预制，梁体重达540t,以JQ600下导梁轮轨式架桥机运架一体化施工法进行安装，架桥机和运梁车在吊装及运输能力上从过去的160t飞跃至 500t级，较常规的架设方式有了新的突破；小凌河大桥采用移动模架造桥机整孔原位施工32m双线简支箱梁（梁体重750t）,该施工方案不需要占用大量土地，不需要建设大型预制场及存梁场，不需要重型运梁设备和大吨位起吊架梁机械，也不需要对施工场地进行加固处理，有效地解决了工地条件和运架设备能力方面的限制，并大大降低了工程成本。

2005年建成通车的宣杭铁路东苕溪奉口大桥，主桥跨度112m,为国内第一座铁路尼尔森体系钢管混凝土提篮型拱桥。

青藏铁路拉萨河大桥，是青藏铁路重点控制性工程之一，是全线唯一的非标准设计特大型钢管混凝土拱桥。该桥地处海拔3670m、桥长928m，主桥采用连续与钢拱组合型结构。大桥于2005年5月提前胜利竣工，为在高寒缺氧、多年冻土等恶劣生态环境下建造桥梁积累了宝贵的工程经验。

2005年建成的宜万铁路万洲长江大桥，正桥采用单拱连续钢桁梁桥式，其360m钢桁拱主跨在世界同类型铁路桥梁中居领先地位。

即将竣工的宜万铁路宜昌长江大桥为预应力混凝土连续刚构与钢管混凝土组合桥式结构，其主跨为130m+2×275m+130m,跨度将在国内同类型铁路桥中位居第一。

建设中的武汉天兴洲公铁两用长江大桥，主跨504m,为目前世界上主跨最大的公铁两用斜拉桥，实现了我国公铁两用大桥主跨从300m到500m级的飞跃；大桥上层为公路﹑下层为四线铁路，铁路设计时速200km，为我国第一座能够满足高速铁路运营的大跨度斜拉桥；该桥可同时承载2万吨的载荷，是世界上载荷最大的公铁两用桥。建设中的南京大胜关大桥是京沪高速铁路﹑沪汉溶铁路﹑南京地铁过江的通道，其主桥采用六跨连续钢桁拱结构；设计时速300km／h，处于世界先进水平；设计核载为六线轨道交通，是目前设计荷载最大的高速铁路桥梁；主桥最大跨度336m.是时速300km级别中最大跨度的高速铁路桥梁。

篇7：优化铁路桥梁施工技术的措施探讨

摘要：随着社会的发展，铁路桥梁的建设越来越受到重视，优化铁路桥梁施工技术能够为工程的质量提供一定的爆炸，因此加强对其的研究非常有必要，基于此本文分析了铁路桥梁施工技术措施的相关方面。

关键词：铁路桥梁；施工技术；措施

中图分类号：TU74 文献标识码： A

1、铁路桥梁工程施工过程应该具备的条件

1.1、具有较强的桥梁结构动力性能

高速铁路列车在高速运行的过程中会产生强大的作用力，这种强大作用力的直接作用对象是桥梁本身，会对桥梁产生剧烈的冲击和震动。这种冲击和震动会随着车桥产生的共振而不断地加大，这就要求桥梁本身要有很强的动力性能，这样才可以有效地避免由于车桥共振而引起的重大事故的发生。这就要求在桥梁的设计上做出考虑。

1.2、具有较好的轨道平顺性

轨道平顺性可以很好的保证列车在桥梁上行驶的安全性，同样也是保证旅客乘车舒适的重要因素。只有轨道平顺性方面做的好，列车才可以在桥梁轨道上进行平稳的运行，在运行中才不会出现颠簸的感觉，使旅客有着更加舒适的旅行体验，并且可以很好地保障列车的运行安全。决定轨道平顺性的两个最为关键的因素就是徐变上拱度和工后沉降，这些都需要通过技术上的改进与创新来达到更高水平的要求。

1.3具备铺设无碴轨道的条件

铺设无碴轨道的桥梁要比铺设碴轨道的桥梁有着更高的要求和更高的难度，因为无喳轨道在整个施工作业的过程中对线路的改变是微乎其微的，而且还要承受着钢轨受力不均产生隆起或偏移的挑战。

2、铁路桥梁项目施工技术要点

2.1、施工前的准备工作

铁路桥梁工程的筹备阶段，需要先对建筑工程具体的策划资料进行了解，并详细对图纸进行探讨、策划与审核，明确策划目的，从而更好的对桥梁施工步骤与构造等进行掌握。此外，还需要仔细审核检验施工图纸，确保其能够同其他组成部分不产生冲突，如果存在问题，需要及时的与设计机构沟通，并进行处理。尽可能多的对相关原始材料进行搜集，并开展调查。在桥梁工程施工前需要做好物料检验工作，特别是混凝土配比实验，并要对施工组织策划进行记录，从而为桥梁施工建设提供良好的筹备工作。

2.2、施工放样

在进行铁路桥梁施工之前应该首先整平现场，并且对水平点和控制点进行准确的测量后再展开精确的控制网，施工人员可以通过各种先进的仪器进行施工放样，例如全站仪、水准仪等，务必要确保施工的精确性.另外，在施工放样的过程中还要注意对桥墩的位置进行准确的放样处理，确定边线和出轴线达到地面标高，待监理验收合格后才可以进行之后的施工。

2.3、墩柱施工

在对墩柱进行施工的过程中，需要对立模过程中保护层的设置、高程控制以及柱子竖向垂直度进行重视。钢筋笼要具备一定的刚度，在安装的过程中保持竖直，并通过锚索拉进行固定。在对模板进行安装的过程中，严格的对墩柱中心位置进行确定，并对加固模板所涉及到的地桩进行牢固处理。在施工的过程中，应随时的观测记录，并采取相应措施使墩顶位移现象得到校正。混凝土施工要定时的对塌落度进行测量，有效的对实施连续分层浇筑与振捣过程中水灰比进行控制。在完成混凝土浇筑且初凝以后，要把土工布覆盖在混凝土表面进行洒水养护，并在拆模以后，通过塑料膜包裹来实施养护。

2.4、基础施工作

其为铁路桥梁构造的重要组成部分，其施工实质为对支撑桥跨构造与系统构造进行维护，并把上面构造、墩台自身重量以及车辆负荷等输送至地面。桥梁基本项目的施工建设程序比较繁琐，非常容易受到一些客观自然环境的影响，因此在施工的过程中要降低安全隐患，以此为后期的保养与使用提供更加坚实的基础，从而对桥梁施工品质进行保证。

2.5、钢筋工程施工技术

铁路桥梁工程中，钢筋结构可谓是钢筋混凝土工程的骨架，因此钢筋工程施工技术是整个工程施工的关键。为此，实际施工时应重点把握以下几点：首先，根据通过监理工程师审批合格的支架方案进行搭设，并严格遵守规范标准进行施工。其次，加工钢筋时需要严格按照施工工艺要求进行，即应在同一工棚下完成钢筋的调直、切割、焊接等操作。当按照相关技术标准完成钢筋加工工作后，将其进行编号，并统一堆放在干燥、整洁环境条件下；再次，按照施工要求将合适规格的钢筋吊装到相关位置，在进行钢筋的捆扎与焊接固定。需要注意，应错开墩柱的主焊接头，并确保接头面积少于钢筋的总面积的25%后，捆扎钢筋时应将位于四角位置的箍筋错开，预留弯钩的长度应满足抗震设计要求，同时保证中心点误差距离少于2cm。

2.6、混凝土浇筑施工技术

铁路桥梁施工时，如果将钢筋结构比作工程的“骨架”，则混凝土就是工程的“血肉”，因此混凝土浇筑施工不但会给混凝土质量带来严重影响，而且还会影响整个工程的使用寿命，因此，注意混凝土浇筑施工技术的应用，对保证铁路铁路桥梁混凝土质量具有重要意义。另外，浇筑时应持续进行，没有特殊情况避免浇筑过程中长时间的停顿而出现工作缝，因此混凝土的运输量应满足浇筑的需要。

2.7、桥面施工

桥面的作用主要是保护桥梁结构，使桥梁能够正常的使用。在对桥梁路面进行施工时，一般采取混凝土材料。对混凝土路面进行施工，需要在施工前对全路线进行水平测量、放中线、钉中桩以及量长度等处理，并根据线路对各路段纵坡进行设计。而混凝土水灰比应该严格的根据配比进行机械拌合，在运输的过程中应防止容器漏浆而出现离析现象，而安装模板应该为钢模，并根据设计坡度线实施安设，从而确保平纵坡度可以满足需求。混凝土摊铺需要在全部长度上实施，如果停工，则需要及时的设置施工缝。在做完混凝土板面后，需要及时的实施养护。

3、铁路桥梁施工技术优化措施

3.1、提高桥梁设计的质量

桥梁工程的基础和前提就是要实现桥梁工程设计方案的合理。只有具备优秀的设计才能据此建造出优秀的工程。而优秀的设计要强调规划和勘测工作，要做到勘测数据的准确性，这样设计出的建设方案才能科学合理，所以提高桥梁设计的质量还必须不断提高勘测水平。

3.2、信息管理系统化

铁路桥梁建设是一项系统的工程，其信息量是巨大的，包括设计方案、施工材料、工程进度等各个方面。通过信息技术的信息化手段，采用建立网站、应用工程软件系统的方式来管理工程信息，使工程信息集中化、统一化，同时还实现了信息资源的共享。改变过去人工管理工程信息的落后方式，使工程信息的传递更加准确和有效，避免人工管理的失真、缺失等诸多弊端。

3.3、融合铁路桥梁施工技术与信息技术

21世纪是信息技术的时代，在各个行业信息技术都有了不同程度的应用，但与铁路桥梁施工技术的融合却不是很充分。铁路桥梁建设的未来是离不开信息技术的，这是今后的发展趋势，我们必须顺势而为。在铁路桥梁建设中可以使用优化与建模技术以及信息仿真技术等来控制桥梁的整体质量。优化与建模技术可以通过建模手段，规划工程，参与施工管理，优化包括资源投入、管理成本等在内的施工成本，最大程度的提高施工单位的经济效益；信息仿真技术通过模拟计算施工现场收集到的数据来确定施工现场的数据是否与设计要求相符，确保工程质量。这项技术在现代化铁路施工技术中已经占有了重要的位置。

3.4、充分重视桥梁的超载问题

铁路桥梁完工后投入使用，难免会遇到超载问题，这些在桥梁的设计过程中就应该考虑到。汽车超载主要有三种情况：（1）有些老桥年久失修，已经过了试用期，仍然超龄负载运营；（2）由于现代交通拥堵，很多汽车会经过桥梁，在高峰期汽车的流量很容易超过原设计；（3）人人都知道不对的车辆违规超载，这是司空见惯的现象，是违规的当然不应该提倡，但是这里面的深层原因也有很多的不得已，所以有很多的人冒着违规的危险超载行驶，也对桥梁的结构提出了挑战。就前两种原因而言，主要是设计载荷的变化和交通量的增加，最后一种原因在我国桥梁运输中最为普遍。桥梁超载会引发众多问题，（1）会引发疲劳问题，超载的汽车通过桥梁时对桥梁施加的应力超出了桥梁的承受范围，会加大桥梁的损伤，有时甚至会引起整体结构的破坏。（2）超载造成的损伤是不可恢复性的损伤，也就是说没有什么措施可以挽救，使得原本在正常载荷下可以正常工作的桥梁，一些工作状态发生了变化，危害到的不仅是桥梁的安全性和耐久性问题，还有过桥者的人身安全问题。所以说，重视超载问题，是在桥梁设计中不可避免的问题，也是现实情况对设计者提出的要求。

3.5、完善技术管理组织机构

完善的技术管理组织机构需要相应的制度和措施的支持。在机构组织过程中可以就每个必要的项目成立专门的质量管理机构，实现监理人员、设计人员和相关技术负责人员的科学合理配备。在机构内还应建立测量、质检和计划统计的专职技术机构。除此之外，还要制定相应的监督和奖惩制度，实现桥梁工程项目质量的好坏与其相应的责任人切身利益的挂钩。

3.6、增强施工质量意识加强技术人才的培养

建设者的专业素质直接关系到工程建设所能达到的质量。要想建设一支高素质的技术人员队伍就要重视建设人员的素质教育，可以通过培训和学习的形式来增强技术人员的质量意识，还可以选派那些业务素质高且熟悉高铁桥梁建设工作的人员来担当技术领导，要重用那些有经验懂技术并且责任心强的专业人员。除此之外还要注重质量标准的培训，通过培训来实现专业人员对国际国内质量标准的了解和掌握，以便能依据严格的质量标准来进行施工和验收。

总之，铁路桥梁建设工程质量的好坏涉及到广大人民的生命财产安全，所以，相关施工单位一定要采取有效的措施来提铁路桥梁施技术，从而保证铁路路桥梁的质量。

参考文献

篇8：铁路桥梁工程技术发展动态

1.1 内涵及意义

桥梁健康监测是由传统的桥梁检测衍生出来的主要针对大型桥梁的一种管理方法。它通过对桥梁所处环境及其响应的实时监测,分析桥梁的损伤情况,给出桥梁的状态评估和剩余寿命预测,并能够在特殊气候、交通或其他情况下触发预警信号,为桥梁的保养、维修及管理决策提供依据。桥梁健康监测的功能主要体现在三个方面:评估与预警,设计验证和研究发展。

评估与预警是桥梁健康监测首要的也是最基本的功能,同时也是目前研究最多的一个方面。传统的检测手段耗时长、代价大、效果差,用在大型桥梁上得不偿失。大型桥梁健康监测具有快速大容量的信息采集与通信能力,力求对损伤自动识别和警告,达到实时监测与智能化评估。

大型桥梁在设计时往往依赖于理论分析和一些基本实验室试验。理论分析常根据理想的有限元模型和基本假定,实验室分析不可能与大桥所处的环境完全相符,因此通过桥梁健康监测所获得环境参数及大桥响应可以用来验证大桥的理论模型与计算假定,这具有非常重要的意义。

桥梁监测的另一个功能体现在他可以改进桥梁的设计理论与规范,并有助于解决大桥设计中的很多未知与假定。桥梁健康监测系统可以并应该成为桥梁研究的“现场实验室”,他有助于对桥梁在真实环境条件下的真实行为的理解及环境荷载的合理建模[1]。

1.2 桥梁健康监测系统

桥梁健康监测系统一般包括以下组成部分:传感器子系统、数据采集处理及传输子系统与数据管理子系统[2]。具体如图1所示。

由图1可以看出,桥梁监测系统一般由传感器子系统实时监测并得到桥梁的反应(如应变、位移、拉力、加速度等)及各种环境参数,经过数据处理及传输子系统传递给数据管理子系统。数据管理子系统是桥梁健康监测系统的“大脑”,他集中管理结构的建造信息、几何信息、采集信息及分析结果,主要目的是进行结构的损伤识别与状态评估。这里,损伤识别包括三个方面:①结构是否发生损伤;②损伤的具体位置和程度;③结构的剩余寿命评估;而状态评估决策主要是基于损伤识别的结果对结构的当前工作状态及可靠性作出评估,若结构出现异常情况,则触发预警信号,进而进行维修管理决策。

2 大型桥梁健康监测研究现状及进展

国外从20世纪80年代开始建立各种规模的桥梁健康监测系统,如英国在Foyle桥上布设传感器以监测大桥运营阶段主梁在风载和车辆荷载下的响应(振动、挠度及应变等),同时监测环境风和结构温度场。该系统是最早安装的较为完整的监测系统之一,它实现了实时监测、实时分析和数据网络共享[3]。加拿大在45跨预应力混凝土箱梁Confedration桥上实施了一套综合的监测系统,对桥梁在车辆荷载、荷载组合、风和地震作用下的动力响应和环境对桥梁的侵蚀及冰荷载下的变形和应力进行研究[4]。我国从20世纪90年代起也开始建立各种健康监测系统,如南京大桥、上海的徐浦大桥等都在施工期间安设了相关检测设备,以便在营运期间实现对桥梁的实时监测。可见国内外在重要的大跨桥梁都建立了结构健康监测系统,系统除了监控结构本身的状态和行为,还强调对环境条件的记录和分析。

桥梁健康监测是一门集振动理论、测试技术、系统辨识理论、信号分析与处理技术、计算机技术、随机过程和可靠度等多门学科为一体的综合体系。已取得主要成就有:

2.1 传感器的优化布设问题

如何以有限的传感器数量获取尽可能多的有效信息便是传感器的优化布设问题。优化问题涉及到传感器的数量及位置的最优化。基于不同的优化目标函数及计算方法,提出了多种优化处理方法:序列法、MAC法、有效独立法及随机类算法[5]等。但目前的研究大多是针对动力监测项目的传感器优化问题,而且均是在已知传感器数量的基础上进行的。

2.2 信号处理与信息提取技术

传感器系统采集的信息需要经过一定的处理才能进行损伤识别。通常采用信号处理技术提取对损伤敏感的状态指标,再利用这些状态指标进行评估。传感器直接得到的是时域信号,他的优点是不会出现信息遗漏,便于实现实时在线分析,缺点是受噪声影响大,模型定阶困难。可以采用Fourier变换将时域信号转换为频域信号,这种方法利用频域平均技术,最大限度地抑制了噪声的影响,但由于使用了FFT技术,不可避免的存在功率泄漏和频率混叠的问题,也不能进行实时在线分析。研究者又开展了一些新的信号分析处理方法:小波变换及Hilbert-Huang变换(HHT)等。小波变换具有良好的局部化性质,可进行异常信号检测及信噪分离,HHT能准确反映能量在各种频率尺度及时间上的分布,有助于消除外界环境对采集信号的影响[6]。

2.3 损伤识别技术研究

损伤识别是研究的热点。损伤识别最早用在航天及机械领域并得到了广泛的研究,在健康监测引起普遍关注的同时被应用在桥梁领域。鉴于桥梁所处环境的复杂性及结构特性的随机性,桥梁的损伤识别目前还没有一个统一的标准或准则参考,实际的应用也较少,但还是取得了一些成就。

大型桥梁的管理采用整体检测和局部检测相结合的方法,通常先用整体监测的结果确定损伤的大体位置,再采用局部人工检测对部件进行具体的检测。人工检测是传统上一直采用的方法,研究与实践都相对比较成熟。整体监测力求对大型桥梁的整体行为进行损伤定位与评估,是目前研究的热点所在。

模型修正法利用已得到的结构响应不断修正结构的质量、刚度及阻尼分布,使修正后的模型尽可能接近结构的实际响应,通过比较基线模型与修正后的模型进行损伤识别。这种方法由结构响应反推结构物理参数的变化,本质上属于结构力学的反问题,在数学上属于不定问题,需要定义误差函数最小进行求解[7]。基于智能算法的识别方法主要包括人工神经网络和遗传算法。人工神经网络模拟人体神经机理来研究客观事物,它可以将反问题正问题化,通过获得结构在不同状态下的动力特性,从而构造神经网络的学习样本集,将样本集送入神经网络进行训练得到输入参数与损伤状态的映射关系,因此将结构动力参数输入便可得到损伤状态。它可以解决非线性反演问题,并具有很强的鲁棒性、容错性[8]。而遗传算法本质上是一种优化方法,他识别损伤的有效性取决于优化目标函数和算法的稳定性。这些方法虽然均处于起步阶段,但被认为是一种很有前途的方法。

基于统计的识别方法[9]是一种以概率论为基础的损伤识别方法,他将以上几种方法里由于噪音及其他因素带来的不确定性以概率的方式进行表达,最后根据概率的大小来确定损伤的发生。对结构的初期损伤及轻微损伤,上述的大多方法都无能为力,但可以采用这种方法进行有效的识别。由于桥梁外在和内在的众多随机因素的影响,统计方法被认为是一种很有实用性的方法。

2.4 桥梁的安全评估技术

目前对大型桥梁的评估基本上是沿用对中小桥评估的定级评估方法,陶昆对桥梁安全评估的方法进行了介绍,将安全评估的方法分为:专家经验评定法、层次分析法、模糊综合评定法、基于结构可靠度理论的方法和基于损伤力学和疲劳断裂的方法[10]。对大跨桥梁的安全评估而言,由于构件的损伤程度及其对整个结构的影响都没有统一的标准,这很难定量衡量大跨桥梁的安全程度。

3 存在的问题及展望

总体上讲,当前绝大多数的理论都处于研究阶段,真正进入实用的很少,这主要是受复杂环境的不确定性的影响,归根结底是还没有相对成熟的统一的理论体系作支撑。

(1)高效的在线实时分析。

目前的研究多是基于对传感器采集到的数据进行缓存后的分析处理,但桥梁健康监测的意义更在于实时分析、快速反馈,为此,研究监测系统的集成及专用的数据处理软件是一个很好的发展方向。

(2)传感器系统的若干问题。

传感器的耐久性及桥梁智能专用传感器和其他智能传感元件的开发能有效解决系统源头的数据采集问题,为后续的系统处理带来很大的方便。

(3)桥梁的剩余寿命预测。

目前的研究多集中在判断损伤的存在及损伤位置的确定上,而对损伤的程度及不同形式损伤对整体结构的影响和桥梁的剩余承载力研究还比较缺乏。

(4)损伤识别的敏感参数的研究。

损伤敏感参数必须同时具有鲁棒性、整体性、局部性和长期性,寻找不同的敏感参数对不同类型或不同程度损伤的敏感程度可以为特定桥型选择不同的敏感参数提供依据,另外,对某种形式的桥梁,可以考虑用不同参数进行复合以取长补短,进行更优的损伤识别。

(5)桥梁子结构法进行损伤识别。

鉴于大型桥梁的复杂性,采用子结构法可以减少修正参数的数量,使问题的病态和非唯一性可以保持在合理的程度内。

(6)基于现实数据的损伤识别的研究。

因为目前的损伤识别主要基于模型试验或仿真分析,其中的损伤是人为的,及损伤的程度及类型可以很好的控制并预先知道,但基于实测数据建立一个可以反映真实结构的模型或进行抗噪处理、高灵敏性识别还有一定的距离。

(7)桥梁健康监测的标准体系的建立。

关于损伤程度的量化及各种损伤的优劣评价均没有一个统一的体系支撑,无论从规范还是标准上,关于大跨桥梁的健康监测方面均很缺少。 [ID:000437]

摘要：大型桥梁健康监测是近些年来的研究热点之一。本文首先阐述了桥梁健康监测的内涵及意义,对健康监测系统的组成做了总结,然后从传感器的优化布设、信号处理与信息提取技术、损伤识别技术和安全评估方面对研究现状做了综述,最后针对目前存在的问题指出了未来的研究方向。

关键词：大型桥梁,健康监测系统,损伤识别,安全评估

参考文献

[1]张启伟.大型桥梁健康监测概念与监测系统设计[J].同济大学学报,2001,29(1):65-69.

[2]李惠,周文松,欧进萍,等.大型桥梁结构智能健康监测系统集成技术研究[J].土木工程学报,2006,39(2):46-52.

[3]兰海,史家钧.大跨斜拉桥结构的综合监测[J].结构工程师,2000(2):5-12.

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篇9：铁路桥梁工程技术发展动态

【关键词】公路桥梁；局部检测技术；发展动态

引言

在公路桥梁的建设中，不仅需要保证工程质量，同时也需要在规定的工程日期内完成工程项目，保障公路桥梁的使用年限，这不仅关系到交通运输行业的发展，同时在城市的建设过程中承担着重要的交通保障工作。就目前的公路桥梁的局部检测技术而言，不仅在技术方法上迫切需要提升，同时也需要能够清醒的了解到未来桥梁公路建设的发展形式，这不仅能够促进建筑施工也的有序发展，同时能够推动城市建设的快速发展，实现经济繁荣。

1、公路桥梁检测工作简介以及存在的意义

在桥梁的建筑中，需要对于交通运输行业有所保障，就必须定期对公路桥梁的建筑构成实现有效的检测技术，这是在对于公路桥梁的质量保障，只有通过不断的技术检测手段，才能实现安全性能方面的保障，确保道路桥梁处于一个安全通行的状态。对于桥梁的检测工作是为了能够在交通事故发生之前对于桥梁的安全性能有所发现，通过合理的安全措施保障去除桥梁的安全隐患，这是对于桥梁承载工作的有效监管手段，也是为了使桥梁的安全工作处于一个可通行状态的有效保障，在桥梁的病害问题中，由于裂缝引发的断裂以及桥身的大范围损伤都可能阻碍交通运行工作，这就需要针对这样的桥梁问题，切实做到检测结构方面的变化，这是能够检测到桥梁未来损伤形势以及对于桥梁可利用时间的估算，这是为交通运输行业的交通运行工作有所保障，同时能够为监管部门提供数据支持，这样的工作实现为交通运输工作具有重要的数据意义。

2.对于检测技术未来发展方向的介绍

通过对于检测技术在对于桥梁安全性能保障的重要性，就必须能够根据实际交通情况分析，对于检测技術在现实工作中形成的工作辅助作用，有正确的认识，为了能够促进检测技术的发展，同时也需要能够通过实际工作探索，得到检测技术未来发展方向，同时对于应用范围有所探索，无论针对于检测技术中的各个种类，都需要在应用上有所研究，同时促进技术上的良好发展。可发展的种类情况有以下几个方面。

（1）先进的桥面板检测系统，包括双带远红外热成像系统、地面渗透雷达等。

（2）先进的桥梁测试和健康监测系统，包括全桥监测系统的无线电发送、精确的差分式全球定位系统（GPS）测量桥梁变形等。

（3）先进的疲劳裂纹探测和评估系统，包括测桥梁裂纹的新型超声波和磁分析仪系统、热成像系统、便携式声发射系统、无线应变测量系统、微波探测和定量分析、无源疲劳荷载测量设备和电磁声发射传感器等。

（4）先进的锈蚀探测和评估技术，包括磁漏探测技术、探测先张法压浆空隙的冲击-反射系统、埋入式锈蚀微传感器以及以磁为基础的测量系统。

（5）强迫振动响应评估桥梁下部结构。磁力控制传感器、光纤和其他微传感器研究。

2.1对于混凝土强度检测具体方式

（1）半破损法是以不影响构件的承载能力为前提，在构件上直接进行局部破坏性试验，或直接取样试验所得的值经一定换算获得混凝土强度。

（2）非破损法以混凝土强度与某些物理量之间的相关性为基础，检测时在不影响混凝土任何性能的前提下，测试某些物理量，然后根据相关关系推算被测混凝土的强度。属于这类方法的有表面压痕法、回弹法、超声脉冲法、回弹-超声综合法、振动法、射线法、成熟度法等等。

（3）综合法就是综合采用以上两种检测方法，获取多种物理参量，并建立强度与多项物理参量的综合相关关系，以便从不同角度综合评价混凝土的强度。

下面就几种典型的混凝土强度检测方法进行详细阐述：

2.1.1回弹法介绍。回弹法检测混凝土抗压强度的主要设备是回弹仪，回弹仪是一种机械式的无损检验仪器。对于在测区内测点（即测试回弹点）布设，根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2001）中要求确定。按上述方法所推定的混凝土强度，相当于边长为150mm立方体同条件试块强度。

2.1.2超声波法介绍。利用超声作为检测的主要技术手段，就是通过声波的有效传输，透过建筑材料，将声波传输中所形成的信号形成信息文字以及图示，使操作这能够了解相关的信息内容。通过实验的完成，能够了解到建筑材料的坚韧程度以及稳定性能，这是利用超声的本身频率以及速度等特点，在建筑材料中穿梭过程中，由于材料本身密度不同，就可能对于材料结构有一个真实的呈现，通过在建筑结构中的震动回传后，就能够了解到建筑结构的效果，以及内部材料的构成信息，不仅能够了解正常的建筑结构情况，同时也能够发现桥梁公路结构中的破损情况。

2.1.3超声-回弹综合法介绍。通过超声作为直接接触建筑材料的声波介质，利用传输过程中的速度以及材料性质的特殊关系，实现材料结构与力学方面的整体变化，通过在声音传播方面的速度变化，实现对于建筑材料强度的了解，尤其可以针对于一定使用年限的建筑材料结构检验方式，通过对于回弹信息的综合利用，就能够知道建筑材料中混凝土的强度关系。这是一种综合性的检验混凝土结构强度的方法。

2.2对于混凝土缺陷检测方法介绍

（1）超声脉冲法检测内部缺陷分为穿透法和反射法。穿透法是根据超声脉冲穿过混凝土时，在缺陷区的声时、波幅、波形、接收信号的频率等参数所发生的变化来判断缺陷的，因此它只能在结构物的两个相对面上或在同一面上进行测试。目前超声脉冲穿透法已较为成熟，并已普遍用于工程实践。

（2）脉冲回波法是采用落球、锤击等方法在被测物件中产生应力波，用传感器接收回波，然后采用时域或频域方法分析回波的反射位置，以判断混凝土中缺陷位置的方法。其特点是激励力足以产生较强的回波，因而可检测尺寸较大的构件，如深度达数十米的基桩或厚度较大的混凝土板等。

（3）雷达扫描法是利用混凝土反射电磁波的原理，先向被检测的结构物发射电磁波，在电特性（电容率及导电率）不同的物质界面产生反射波，再根据反射波的性质，分析反射波的影像，便可检测出结构的内部缺陷。

结束语

就目前建筑工程业的发展情况而言，公路桥梁的建设与建设过程中，不仅需要保证工程质量，同时也需要在规定的工程日期内完成工程项目，保障公路桥梁的使用年限，这与交通运输行业的发展紧密相连，公路桥梁在城市的建设过程中承担着重要的交通保障工作。就目前的公路桥梁的局部检测技术而言，不仅在技术方法上需要提升，了解未来桥梁公路建设的发展情况，促进建筑施工也的有序发展，同时能够推动城市建设的快速发展。在桥梁的建筑中，质量安全信息对交通运输行业有所保障，通过定期对公路桥梁的建筑构成实现有效的检测技术，实现公路桥梁的质量保障，通过不断的技术检测手段，实现安全性能监管工作，使道路桥梁处于一个安全通行的状态。

参考文献

[1]林炳哲.公路桥梁结构检测技术研究[J].科技信息（科学教研），2008（22）

[2]王志坚，李田田，杨丹.桥梁结构的健康检测[J].科技信息，2009（14）