为充分展示我国高速铁路桥梁工程建设取得的成就，进一步践行交通强国、铁路先行的历史使命，推动我国桥梁工程领域科技创新与可持续发展，巩固我国桥梁建造技术的国际领先地位，4月13日至14日，由中国铁道学会、江苏省综合交通运输学会和南通市政府联合主办，《人民铁道》报业有限公司为支持媒体，以“创新桥梁技术 助力交通强国”为主题的中国高速铁路桥梁工程创新技术论坛在江苏省南通市举办。
论坛上，《人民铁道》报发表《中国铁设推动高铁桥梁设计技术不断革新》的专题报道，介绍了中国铁设在装配式桥梁、BIM设计、跨海桥梁耐久性、桥梁智能监测等方面取得了多项科技研究和设计成果。
像搭积木一样建高铁
郑阜高铁周淮特大桥跨新运河连续梁施工中
在郑阜高铁控制性工程——周淮特大桥跨新运河连续梁建设现场，施工人员使用一种特殊的工艺将一段段桥梁构件拼装成一个完整的桥梁。这种搭积木一样的装配式技术就是由中国铁路设计集团有限公司牵头研发的节段预制胶接拼装技术，该桥梁也是我国高速铁路首座胶拼连续梁桥。
在桥梁施工过程中，技术人员将原本长412.5米、宽12.6米、重1.4万吨的连续梁化整为零，分成96节段，在工厂预制生产后，再利用新型造桥机通过预应力钢筋及专用环氧树脂胶粘剂胶接拼装，通过集零为整完成桥梁建造。
装配式桥梁技术
与传统的挂篮悬臂浇注和支架现浇等连续梁施工技术相比，该技术可以使桥梁上部结构节段预制施工和下部结构施工同时进行，可大幅缩短工期。同时，由于梁体预制工厂化和机械化，在工程质量得到有效保证的前提下，该技术还降低了劳动成本，节约了建筑材料，具有降低能耗、减少扬尘的优势。此外，该技术还能减少施工期间对桥下现有交通的影响。
该技术的研发依托于中国铁路总公司重大科研课题《铁路预应力混凝土连续梁节段预制拼装法建造关键技术研究》。作为课题的主持单位，中国铁设与多家单位联合开展技术攻关，提出了铁路节段预制拼装连续梁主要技术标准、计算方法、结构设计方案、关键构造要求、耐久性措施、胶粘剂性能指标及相关试验方法和“一次半联满挂拼装”拼装工艺，构建了节段预制拼装法建造铁路预应力混凝土连续梁设计、施工、线形控制成套体系，填补了此类工法在高速铁路预应力混凝土连续梁领域应用上的空白。
装配式桥梁技术
目前，我国大力发展装配式建筑。《关于大力发展装配式建筑的指导意见》指出，发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措。
装配式桥梁技术是在桥梁施工中将大部分现场需要立模、绑扎钢筋及浇筑混凝土等桥梁结构节段施工采用工厂化预制，将各类预制构件分成若干节段后，使用相对轻型的运输和架设设备在现场进行拼装施工。桥梁建造正朝着设计标准化、生产工厂化、施工装配化和机械化、管理信息化的方向发展。装配式桥梁技术作为桥梁绿色环保建设的代表工法，不仅可以减少现场施工混凝土浇筑、钢筋绑扎工作量，而且有利于质量控制、减少扬尘，有望成为今后桥梁施工的主要方法之一，引领未来桥梁建造向工业化、智能化方向发展。
目前，中国铁设依托京雄城际铁路建设对预制管桩、装配式桥面系、桥墩等桥梁全预制装配式技术的应用展开研究，形成相关技术标准体系，从而将这种绿色、环保的装配式桥梁技术推广应用，为打造绿色铁路工程提供重要支撑。
BIM技术助力铁路桥梁数字化转型
中国铁路设计集团有限公司桥梁院高度重视以BIM技术为代表的新一代三维数字化技术，自2014年专职团队组建以来，在BIM标准编制、技术研发、工程化应用等方面取得了丰硕成果。
中国铁设桥梁院全面参与中国铁路BIM标准编制工作，参与中国铁路BIM联盟已颁11项标准中的6项编制工作。作为中国铁路BIM联盟代表，桥梁院参与国际BIM标准组织building SMART IFC Bridge标准的编制工作，在桥梁分类、工程结构分解、概念模型定义等方面贡献了中国铁路元素。
应用BIM技术进行桥梁设计
中国铁设桥梁院以实现三维正向设计为目标，在勘察设计等环节取得了一定的技术突破。他们研发的基于“BIM+GIS”桥渡水文处理系统，以虚拟踏勘、空间铁路线位方案、三维数字地模为基础，在自动识别山谷、沟壑的基础上，可实现山区桥梁水文数据高精度、自动化计算；基于三维场景的桥梁设计系统，已初步实现自动布孔、曲线计算、平立交检算、墩高自动匹配等全桥三维方案自动设计，并支持交互式方案调整和优化；基于BIM的桥梁工程制图系统，利用BIM模型数据库，已初步实现简支梁、连续梁、部分桥墩及基础的结构图、钢筋图自动绘制，同时可以自动统计工程数量，图纸和工程数量清单基本可以实现免复核。
应用BIM技术进行桥梁设计
中国铁设桥梁院一方面坚持开展BIM技术研发，另一方面紧抓BIM技术工程化应用。在大型铁路BIM设计中，他们先后参与完成京沈高铁、京雄城际铁路、雅万高铁等十余项大型铁路工程的BIM设计，桥梁BIM设计总里程超过400公里。在京雄城际铁路项目中，他们采用BIM技术进行初步设计和施工图设计桥梁方案审核，成功将铁路桥梁BIM数据向雄安新区CIM平台项目移交。
截至目前，中国铁设桥梁院参与的BIM项目先后获得国际BIM标准组织building SMART 2018年度特别奖，天津市海河杯BIM大赛一等奖、二等奖，工业和信息化部优路杯BIM大赛金奖等。
中国铁设获building SMART 2018年度特别奖
“智能医生”守护高铁大桥健康
随着铁路应用型创新技术的不断提升，高速铁路安全风险防范控制体系在不断完善。作为高速铁路标志性工点的大型桥梁结构，对保障铁路安全运营至关重要。中国铁路设计集团有限公司自主研发出一种可以实时在线监控桥梁安全的“智能医生”——桥梁健康监测系统。目前，这套系统正24小时不间断地守护着石济客专黄河公铁两用桥。
央视报道桥梁健康监测系统
桥梁健康监测系统利用先进的现代传感测试、远程智能控制、BIM、大数据及物联网等技术，为大桥构建了一整套技术先进、措施合理、经济实用、符合大桥运营环境和结构特殊性的桥梁结构健康监测与状态评估系统，可以实现远程、自动、实时、在线监测桥梁结构在运营过程中的各种数据，如温湿度、应力、位移、动力特性等。同时，传感器将测试数据传输给中心控制系统，技术人员可实时评估桥梁结构状态的健康状况，为桥梁维修、养护与管理提供依据和指导，为高铁运营安全提供保障。
石济黄河桥健康监测项目控制平台
数据处理分析算法是桥梁健康监测系统的“大脑中枢”，是桥梁安全预警、寿命评估及养护维修决策的重要支撑，直接关系到整个系统的有效性和工作效率。桥梁健康监测系统对13类传感器采取不同分析算法，融合了结构分析、传感技术、计算数学、信号处理、计算机网络等多个学科的深层技术。研究人员在理论推导的基础上，将国际前沿的健康监测数据挖掘和结构性能测评算法等技术成功应用在桥梁健康监测系统中，实现了大型桥梁结构监测数据处理挖掘的智能化、实时化，为进一步推广应用于国内铁路大型桥梁的健康监测和损伤识别领域奠定了理论基础。
中国铁设桥梁健康监测团队
据桥梁健康监测系统的维护人员介绍，铁路发展已经迎来智能化时代，大型桥梁健康监测系统正是“互联网+高铁”战略和“技术保安全”理念的重要体现，是高铁服务市场的主要组成部分，也是高铁信息化体系升级的重要技术领域。桥梁健康监测系统的建立，对于确保高铁行车安全、及时预警、应急处理等方面具有重要作用，对于提升我国高速铁路桥梁设计、施工、运营管理综合技术水平具有重大意义。
跨海桥梁耐久性研究成果显著
为解决跨海桥梁混凝土结构腐蚀等问题、提高跨海桥梁耐久性，中国铁路设计集团有限公司联合多家高校、铁路建设和施工单位，依托青连铁路跨胶州湾特大桥及青荣城际铁路双岛港特大桥，完成了中国铁路总公司《基于耐蚀钢筋的铁路跨海桥梁耐久性设计与应用研究》《浅海区海洋环境铁路桥梁混凝土结构耐久性关键技术研究》两项科研课题。
随着中国高铁快速发展，跨海桥梁的比例越来越大，跨海桥梁混凝土桥墩要经受住复杂多变海洋环境的严峻考验。中国铁设通过对两个课题的研究，系统分析了青岛地区跨海桥梁的服役环境条件，提出了跨海桥梁结构各部位环境作用等级划分；系统研究耐蚀钢筋在环境多重因素作用下的腐蚀劣化过程，运用现代测试技术揭示其耐蚀机理，确定耐蚀钢筋混凝土的临界氯离子浓度；基于耐蚀钢筋的性能特点，构建混凝土结构耐久性可靠度理论，研究跨海桥梁耐蚀钢筋混凝土耐久性设计方法，提出混凝土结构耐久性设计指标；系统研究耐蚀钢筋力学性能及连接方式，提出耐蚀钢筋混凝土质量控制措施。
青连铁路跨胶州湾特大桥（齐鲁网）
中国铁设科研人员还研发了氯离子浓度监测微电极、钢筋锈蚀场变监测系统等系列传感装置，构建跨海桥梁混凝土结构无线监测体系；基于实海暴露试验及加速腐蚀试验，系统分析耐蚀钢筋混凝土服役特性，建立跨海桥梁耐蚀钢筋混凝土结构服役寿命评估体系。
中国铁设科研人员的研究成果形成课题报告2册、专利9项、论文63篇，其中《浅海区海洋环境铁路桥梁混凝土结构耐久性关键技术研究》获得了2016年度中国铁道学会科学技术奖一等奖。（供稿 / 中国铁路设计集团有限公司）