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大跨度桥梁施工控制技术及其应用研究

摘要：大跨度桥梁在现代工程建设中起着至关重要的作用，然而其施工过程

面临着诸多技术挑战。本文通过对大跨度桥梁施工控制技术进行深入研究，并结

合实际应用案例，分析了目前常用的控制技术及其应用效果。研究结果表明，采

用先进的施工控制技术能够有效提高大跨度桥梁施工的安全性、效率和质量，具

有重要的实际应用价值。

关键词：大跨度桥梁；施工控制技术；安全性

一、大跨度桥梁施工的技术挑战

（一）结构形式和荷载特点

大跨度桥梁的结构形式通常较为复杂，例如悬索桥、斜拉桥、拱桥等，具有

较大的自重和荷载特点。这会给施工带来一定的困难和挑战。一是，桥梁结构的

自重较大，需要合理设计和施工，确保结构的稳定性和安全性；二是，大跨度桥

梁往往承受较大的荷载，如交通荷载、风荷载等，需要在施工过程中考虑这些荷

载的影响，保证桥梁施工期间和使用后的结构强度和稳定性。

（二）施工环境和条件限制

大跨度桥梁的施工需要面对复杂多变的环境和条件限制。施工现场通常位于

水上、悬崖峭壁或高空等特殊地理环境中，施工条件相对恶劣，施工队伍需要解

决水下作业、高空作业、悬崖作业等各种技术难题。此外，施工过程中还需要考

虑周围环境的保护和生态环境的影响，合理规划施工方案，确保对环境的最小影

响。

二、大跨度桥梁施工控制技术概述

（一）传统施工控制技术

其一是测量和监测技术，利用全站仪、测量设备和传感器等进行桥梁结构的

测量和监测，获取结构变形、位移、应力等信息，以便及时评估结构的安全性和

稳定性；其二是施工工艺控制技术，通过合理安排施工工序和施工方法，控制施

工过程中的参数、工艺和质量，确保施工的顺利进行和工程质量的达标；其三是

安全监控技术，通过视频监控、安全警报装置等手段，对施工现场进行实时监控，

及时发现并解决施工中的安全隐患，保障施工人员的安全。

（二）先进施工控制技术的发展

随着科技的进步，先进的施工控制技术在大跨度桥梁施工中得到了广泛应用。

其一是数字化建造技术，借助计算机辅助设计（CAD）、建模和仿真技术，实现

大跨度桥梁施工过程的数字化管理、预测和优化，提高施工效率和质量；其二是

智能化监测与控制技术，应用传感器、物联网、人工智能等技术，实现对大跨度

桥梁施工环境、结构变形、荷载影响等方面进行实时监测和智能化控制，提高施

工的精确性和安全性；其三是机器人与无人系统技术，利用机器人、自动化设备

和无人系统，实现大跨度桥梁施工中的高空作业、水下作业、等工作的自动化和

无人化，提高施工效率和人员安全性；其四是先进材料与工艺技术，应用新型材

料（如高强度钢材、复合材料）和新工艺（如模块化建造、装配式施工），简化

施工工序，降低成本，提高施工效率和质量。

三、大跨度桥梁施工控制技术应用案例分析

（一）系统监测与控制技术

案例一：杭州湾跨海大桥，杭州湾跨海大桥是中国目前最长的公路跨海大桥，

为确保施工期间桥梁结构的安全性和稳定性，应用了系统监测与控制技术。通过

在桥梁上布设传感器网络，对桥梁的变形、位移、温度等参数进行实时监测，并

利用监测数据进行分析和预测，及时掌握结构的状态，保证施工过程中的安全。

（二）智能化施工控制技术

案例二：深圳湾公路大桥，深圳湾公路大桥是中国首座采用智能化施工控制

技术的大跨度桥梁。施工过程中，利用先进的建模和仿真技术，实现了施工过程

的数字化管理和优化，通过模拟各种施工方案，确定最佳方案，提高施工效率和

质量。同时，还利用物联网技术和智能传感器，对施工环境和施工过程进行实时

监测和控制，确保施工的安全性和可靠性。

（三）增强现实技术在施工中的应用

案例三：京张高铁北京大兴机场站，京张高铁北京大兴机场站的建设过程中，

采用了增强现实技术。施工人员通过智能眼镜或移动设备，可实时获取桥梁设计

图纸、施工工艺流程等信息，并将虚拟的设计模型与实际施工场景相结合，进行

指导和监控，这使得施工人员能够更准确地理解设计意图，提高施工的精度和效

率，并降低了错误发生的风险。

四、大跨度桥梁施工控制技术的优势与不足

（一）安全性提升

优势是大跨度桥梁施工控制技术的应用可以实时监测和评估结构的安全性，

及时发现和解决安全隐患，减少事故风险，保障施工人员的生命安全；不足之处

在于，应用过程中，需要对监测设备进行定期检修和维护，以确保其准确性和可

靠性，同时，系统监测与控制技术的应用需要专业的技术支持