智慧高铁多跨简支拱型钢桁梁桥梁监测技术推动领域革新

近日，由中铁十四局铁正公司申报的《高速铁路多跨简支拱型钢桁梁桥拖拉施工、监控及试验运维关键技术研究》项目获评“2023年度中国检验检测学会科学技术奖”二等奖，推动大跨长联拱型钢桁梁桥顶推拖拉施工及先进运维关键技术的进步和革新。

京张高铁官厅水库特大桥施工监控、运营期健康监测（孟令强 摄）

该项目研发出四项关键技术。“一种全新的拖拉施工技术体系—长距离分段同步拖拉及多点拖拉荷载分配技术体系”和“多跨简支拱型钢桁梁桥的顶推拖拉监控技术”主要应用于桥址处环境复杂、地震效应大、工期短、任务重、水深速缓、通航情况一般、环保要求高的水域中。研发的“大跨简支拱形钢桁梁桥的荷载试验技术”适用于高速铁路拱型钢桁梁桥的荷载试验。研发的“多跨简支拱型钢桁梁桥健康监测系统”适用于高速铁路多跨简支拱型钢桁梁桥的运营期健康监测。

据了解，该项目研究依托京张高铁官厅水库特大桥工程展开研究。京张高铁全线控制性工程和重难点工程，桥址环境复杂，受地震影响效应大，当地温度多变，受风力作用明显，导致大桥结构潮湿易腐蚀，当地相关部门对绿色施工、环保要求的标准较高。施工时，为解决这些难题，工程项目采用顶推拖拉方式建造出多跨简支拱型钢桁梁桥。

“目前国内采用拖拉施工的桥梁以混凝土梁桥和钢箱梁桥为主，很少涉及大跨长联钢桁梁桥顶推拖拉施工。”京张高铁监测项目负责人孟令强介绍，京张高铁官厅水库特大桥多跨简支拱型钢桁梁的顶推拖拉施工在国内尚属首次，无成功案例可供参考。为保障施工的顺利进行，监测项目组研发了一种全新的拖拉施工技术体系“长距离分段同步拖拉及多点纵向水平荷载分配技术体系”。通过综合采用桥墩结构安全保护技术、多点拖拉作业控制技术、不同拖拉系统间的荷载分配技术、梁跨体系转换技术，实现了“逐孔拼组、分段拖拉、整桥到位、体系转换”的拖拉施工流程，确保了工程质量。

有了这次的成功经验后，监测项目组开始针对同类型桥梁结构的静动力性能测试指标、评判标准尚不明确、针对型的桥梁结构健康监测系统亟需构建的问题开展研究，形成了成桥荷载试验、运营期健康监测方面的关键技术，推动了相关技术的进步和革新。

在跨越山川河谷、城市道路及既有桥涵施工方面，由于拖拉施工所占作业面小，施工工艺简单，施工效率高，安全风险低，能够满足更高的绿色、环保标准，符合国家绿色生态发展的理念，下一步，大跨度钢桁梁桥在跨越山谷和江河湖泊中将成为较为便利的施工技术，被越来越多的应用到高铁桥梁建设中。

该公司研发的此项监测技术也将有更大的应用空间，尤其是在铁路桥梁、公路桥梁钢桁梁施工中，包括各种结构形式的钢桁梁，简支结构或是连续结构。目前该监测技术已经在小清河复航工程齐东六路老魏桥得到推广应用。

【编辑：敏业】