后张法预应力混凝土简支箱梁研究进展与展望

张冬梅;孔德顺

【摘 要】后张拉预应力混凝土简支箱梁(简称箱梁)在铁路桥梁建设中得到广泛的应用,并且箱梁是构建高速铁路的重要结构工程,现主要对我国高速铁路箱梁的研究进展进行综合评述.论述箱梁的结构分析、箱梁施工技术的研究、箱梁施工设备的研究和外界因素对箱梁的影响与分析.在肯定箱梁施工技术取得明显进展的基础上,分析指出研究工作存在的问题和不足,并对箱梁施工技术研究的动态和热点进行论述.从高速铁路箱梁技术的发展规律和行业需求的角度进行技术展望. 【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2018(031)003 【总页数】9页(P8-16)

【关键词】预应力箱梁;大跨度;施工技术;研究进展 【作 者】张冬梅;孔德顺

【作者单位】中铁丰桥桥梁有限公司,北京100070;中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所,北京100081 【正文语种】中 文 【中图分类】U442.5

随着高速铁路网的发展，后张拉法预应力混凝土简支箱梁(简称箱梁)在铁路桥梁建设中得到广泛的应用，并且箱梁是构建高速铁路的重要结构工程，它具有刚度大、

抗冲击力强、稳定性好、列车运行时噪音低、经久耐用等优点，随着国内外铁路建设而快速发展。同时箱梁还具有大吨位，大体积，高质量标准，高成本，不可逆性，新技术等特点也导致了箱梁施工方案的多样性[1]。 1 箱梁研究的技术进展

自1998年秦沈客运专线高速铁路的建设开始，在此铁路桥梁中开始建造后张拉法预应力混凝土简支箱梁至今将近20 a，箱梁技术经过国内外专家的研究和实际工程中的应用，发展至今已经形成完整的技术体系。下面就箱梁技术发展历程从以下几个方面进行介绍。 1.1 箱梁结构分析

后张拉法预应力混凝土箱梁桥具有良好的结构整体受力性能，从1998秦沈客运专线开始在高速铁路中得到广泛应用， 箱梁结构不仅影响箱梁安全性，同时施加的预应力也影响结构安全，根据箱梁结构特点分析其影响结构质量的主要因素，其中包括内因箱梁结构本身，外因预应力。 1.1.1 箱梁结构特点的分析

在运营高速铁路中，采用箱梁所修建的桥梁在运营阶段箱梁开裂及下挠过大的现象较为普遍，实际是箱梁桥中混凝土收缩徐变所产生的。针对这个问题，汪剑等[2]对处于自然环境中的箱梁桥在混凝土收缩徐变作用下的真实反应进行测试，详细地分析各测试数据，并考虑混凝土温度、环境相对湿度、箱梁局部理论厚度等因素及其变化的混凝土收缩应变和徐变系数计算方法，将其应用于实际桥梁的收缩徐变效应分析中，为实际箱梁桥的收缩徐变计算提供参考。徐向锋等[3]就箱梁开裂病害与箱梁过量下挠相互耦合进行研究，并制作了大比例尺预应力混凝土连续箱梁模型，开展了反复荷载作用下的箱梁破坏性试验，分析箱梁裂后刚度纵向分布特征，提出了箱梁裂后刚度损伤计算方法。箱梁开裂不仅与收缩徐变有关，还与结构受力情况有关。邵旭东等[4]提出一种超大跨径超高性能混凝土(UHPC) 连续箱梁桥新体系。

针对大跨径预应力混凝土箱梁桥在运营一段时间后，普遍出现箱梁腹板开裂和跨中下挠度病害。针对这些病害, 吕志涛等[5]从箱梁纵向预应力设计、竖向预应力设计、竖向预应力损失、结构构造设计、箍筋配置、混凝土材料特性等方面对箱梁进行了研究分析，重点比较了两种纵向预应力配束方案，设置下弯束是抵抗腹板主拉应力过大的有效方式。李军等[6]针对已建成通车的武广、沪杭客运专线两种32 m跨预应力混凝土箱梁，对比分析施工阶段梁体跨中上拱变形实测数据，探讨箱梁在施工阶段的徐变特性，验证了沪杭客专32 m梁徐变变形较武广客专32 m梁小。Guo Tong et al[7]利用概率有限元分析方法来评估预应力混凝土箱梁桥的时变可靠度，通过分析桥梁的时变特性考虑混凝土收缩、徐变及开裂、腐蚀和钢筋应力松弛性能，加强现有结构损伤和可靠度分析，为预应力混凝土箱梁桥的可靠度设计和加固策略提供参考方法。沈孔健等[8]为获得波形钢腹板混凝土组合箱梁在纯扭矩作用下全过程的扭矩-扭率曲线，建立了组合箱梁纯扭性能全过程分析模型。针对混凝土开裂前阶段，考虑截面宽高比和波形钢腹板形状的影响，提出了组合箱梁弹性扭转刚度的修正公式，同时引入普通钢筋和预应力筋的影响，修正了组合箱梁开裂扭矩计算公式。对于混凝土开裂后阶段，提出了考虑扭率计算值修正的组合箱梁纯扭转非线性分析方法。可准确预测波形钢腹板混凝土组合箱梁纯扭转受力全过程的扭矩-扭率曲线。

1.1.2 箱梁预应力对结构的影响分析

箱梁生产过程中，需要施加相应的预应力来提高箱梁的结构强度和承载力，杨丙文等[9-10]研究波形钢腹板箱梁畸变引起的翘曲正应力，考虑到波形钢腹板具有褶皱效应，利用波形钢腹板箱梁中各板元平面力系的平衡关系，推导出波形钢腹板箱梁的畸变控制微分方程。通过对比分析相同截面的波形钢腹板箱梁和混凝土箱梁畸变翘曲正应力，发现波形钢腹板箱梁比普通混凝土箱梁横向框架刚度较小，由畸变产生的翘曲正应力大于混凝土箱梁的畸变翘曲正应力。刘保东等[11]也以波纹钢腹板

混凝土试验箱梁为研究对象，提出增设横隔板改善扭转动力特性的方案，并在端部区域适当增设横隔板改善其扭转动力特性。蔺鹏臻等[12]研究双室箱梁在跨中集中力和满跨均布荷载下不同剪力滞效应模式的分布规律，发现双室箱梁同一纵向对称荷载存在着多种剪力滞效应模式且不同模式的剪力滞效应差异较大；集中力仅作用于中腹板时截面的剪力滞效应最为突出，同时剪力滞效应对高跨比的改变最为敏感。利用能量变分法，结合预应力等效荷载法，建立了直线、折线和曲线布束方式的简支梁的剪力滞效应解析解，可以有效计算简支梁的剪力滞效应，减小既有高速铁路简支梁桥直线布束在跨中的剪力滞效应[13]。Pan et al[14]针对混凝土收缩徐变、预应力损失的不确定性和环境的影响,采用拉丁超立方抽样法对影响因素的随机性模型进行分析，根据测量梁体变形数据进行了定量设计，发现沿梁体方向上外延长箍筋可以控制梁的长期偏载问题。杨基好等[15]以沪杭客专32 m箱梁为原型，建立与模型的相似关系，推导出模型梁与原型梁的弹性上拱和徐变上拱的相似关系。 1.1.3 运行工况对箱梁结构影响的分析

列车运行工况影响箱梁结构的安全特性，针对箱梁结构，胡所亭等[16]对32 m箱梁体基频、刚度和变形的设计值与实测值差异进行优化研究，实现控制梁体的残余徐变值。蔡超勋等[17]发现实测32 m箱梁体基频高于设计值和规范限值，当梁体跨度超过40 m时车桥动力响应明显降低，梁体基频等动力参数不再控制梁体设计。Li et al[18]针对车辆荷载应力响应对桥梁生命周期的意义，提出了车桥耦合动力学的铁路桥梁应力分析的数值方法。Zhou et al[19]考虑高速列车通过时钢桥可能会承受过度疲劳破坏，利用有限元(FE)模型构造桥梁疲劳评估方法，确定承载环焊的斜支撑桥梁支座节点板周围的最大疲劳位置。Liu et al[20]针对复合铁路桥梁，采用静态分析与动态分析计算运动负荷模型；确定列车速度和列车和桥梁之间的质量比是桥梁疲劳破坏的关键因素。张迅和李小珍等[21-22]发现低频结构噪声对32 m箱梁的危害，应避免桥梁结构振动模态和空腔声学模态重合而导致空腔共鸣引

起噪声被放大。Sousa et al[23]针对细长的钢筋混凝土箱梁腹板，提出一种钢筋混凝土梁腹板疲劳数值分析方法，并考虑腹板平面剪切和横向弯曲的综合影响，并通过试验数据进行验证，指导桥梁设计。Wu et al[24]提出了一种新型的钢-混凝土组合梁，该结构既继承了传统混凝土渠道梁的特点，又具有优越的机械性能，促进施工过程和降低维护成本。Markiz et al[25]将三维计算机辅助设计(CAD)与结构分析应用到桥梁的成本预算中，建立一种模糊逻辑决策支持系统与混凝土箱梁桥的成本估算模型,利用实际的案例验证该模型提高桥梁实施技术和降低设计阶段的成本估计。

1.2 箱梁施工技术的研究

32 m箱梁作为900 t级常用跨度桥梁，其设计特点及施工要点是适合我国国情的。经过这20 a的发展，高速铁路箱梁在设计理念、施工工艺，运架技术等方面, 都取得了巨大的成就，并形成了我国独特的铁路常用跨度的900 t级简支箱梁建造模式[26]。针对32 m箱梁施工技术主要包括箱梁施工原材料的检验和施工工艺的控制。

1.2.1 箱梁施工材料的研究

箱梁的质量主要取决于原材料的质量，对于原材料如水泥、细骨料、粗骨料、外加剂、掺和料、压浆剂、钢筋、预应力钢筋和各种桥配件等，需要进场检验，经检验合格后分批存放，并做好防潮处理。当箱梁进行混凝土浇筑时，开盘前由试验员测砂、碎石含水率，出具施工配合比通知单，按实际测定值调整用水量及砂石骨料用量，并且搅拌完成后需要对混凝土的质量进行检验，完成质量检验后才能进行箱梁浇筑，箱梁体混凝土浇注必须按施工工艺进行浇注；在浇注过程中，要对混凝土取样的温度、坍落度、含气量、泌水率和扩展度进行检验。 1.2.2 施工工艺的控制

箱梁质量直接由施工工艺决定的，并且施工工艺不仅决定箱梁的质量，还影响箱梁

生产成本和施工工期。刘卫星等[27]针对32 m双线整孔简支箱梁施工工艺进行了全面的研究。箱梁施工工艺中主要包括：配件安装、钢筋工序、模板工序、混凝土工序、预应力钢绞线张拉工序、压浆工序、封锚工序和箱梁吊装移位等，其中关键的是混凝土施工工序，预应力钢绞线张拉工序和压浆工序。

(1)混凝土施工工艺。箱梁的整体结构中大约有80%为混凝土组成，并且箱梁的质量主要是由混凝土的质量决定，同时箱梁的外观质量也受混凝土施工工艺的影响，针对箱梁浇筑施工工艺，邢天明[28]结合京石客运专线施工实例对箱梁施工进行分析，为今后高速铁路发展中箱梁预制施工提供借鉴意义。韦晓霞[29]研究满堂支架预留门洞法现浇施工工艺、施工质量，施工进度和交叉路段的施工。箱梁施工中，混凝土搅拌程度也会影响箱梁的外观质量，Ruan et al[30]针对预应力混凝土箱梁施工中出现漏筋问题。建立了线弹性和非线性弹塑性分析模型，比较了预应力筋前后混凝土和钢筋的应力水平，并通过计算预测桥梁裂缝形态的途径，发现纵向预应力筋过大和底板尺寸不合理是导致破坏的主要原因，为今后的桥梁设计提供了理论依据。Toyoji et al[31]针对北海道岛的南端高速铁路许多不同类型的土工合成材料加筋土(GRS)构建了结构进行研究，发现其存在的问题，为以后铁路设计提供了借鉴意义。

(2) 预应力钢绞线张拉和压浆工序。箱梁预应力钢绞线张拉工序不仅决定箱梁的强度等级，同时箱梁张拉顺序不合理会造成张拉箱梁体表面开裂，影响箱梁的外观质量和后续生产许可证的获得，孙立山[32]针对客运专线32 m双线整孔箱梁预应力施工技术, 尤其是三阶段张拉工艺进行研究, 提出防止梁体混凝土出现早期裂纹和提高了台座利用率的施工技术。李俊林和朱琛[33-34]针对武广客运专线32 m无碴轨道后张法预应力简支箱梁(双线)施工工艺特别是施工准备、模板施工、混凝土施工、预应力施工等主要工艺进行研究，为箱梁张拉工艺提供了理论依据。箱梁在最终张拉结束24 h后和48 h内进行管道真空压浆，压浆时控制温度和施工顺序，

并在压浆过程中经常检查压浆管道是否堵塞和漏浆。同时箱梁场每生产500孔箱梁需要进行一次压浆密实度的验证。

箱梁生产的施工方法中，Yan et al[35]总结中国高铁建设在过去的10 a中简支梁桥和连续梁桥成果和不足，讨论了铁路桥梁两种典型跨度的设计理念和结构尺寸。Ahmed et al[36]研究施工期间10个铰链中的跨接铰链及其附近的桥梁偏转，并将结果与当前的理论进行比较。研究测量和计算数据之间的相关性，确定差异的原因和设计铰链卷曲模型，以更准确地估计铰链卷曲。 1.3 箱梁施工设备的研究

随着客运专线建设的全面推进，高速铁路桥梁建设需要配套的施工装备。经过多年来箱梁施工设备的引进、仿制和研发，建造出符合中国高速铁路桥梁建设的装备和装备配置方法。箱梁施工生产中关键的施工装备包括：箱梁模型、混凝土搅拌站、张拉千斤顶、压浆机、运梁台车、提梁机和架桥机等。针对这些施工设备在箱梁施工中的特点，对影响箱梁施工质量的设备如箱梁模型、混凝土搅拌站、张拉千斤顶、提梁机和架桥机功能介绍如下：

(1)桥梁模型。箱梁模型作为箱梁的成型设备，决定箱梁外形质量，并且在箱梁生产中需要定期检验模型的精度。其中曹土[37]根据32 m箱梁模型是分段拼装的整体刚性模板，并且全套模型由底模、侧模、端模、内模4部分组成的特点，对32 m箱梁模型拼装过程中存在的质量问题进行分析调查，找出影响模型拼装质量的关键性因素，提高模型的拼装质量。在箱梁施工中温度控制也影响桥梁质量，刘宁宁等[38]针对32 m双线箱梁养护过程中传统温度监控系统的传感器布线繁琐、线缆影响其它设备操作等问题，提出了基于ZigBee的混凝土箱梁温度监测系统方案。该系统结构简单，施工便利，安全可靠，可以实现箱梁温度的无线测量。 (2)混凝土搅拌站。箱梁生产的混凝土质量和混凝土生产效率主要受混凝土搅拌机影响。

(3)张拉千斤顶。箱梁预应力钢绞线的预应力主要由张拉千斤顶张拉实现的，并且箱梁的强度等级主要由预应力钢绞线提供。箱梁预应力钢绞线张拉时，操作人员根据施工规范进行分阶段张拉，各阶段预应力钢筋伸长量值需根据规范控制张拉千斤顶的伸长量。

(4)提梁机。箱梁初张拉后搬运到存梁区域进行后续的养护和终张，箱梁质量在900 t级别，需要提梁机的搬运。提梁机作为箱梁搬运的特种设备，其结构和控制系统的安全直接影响箱梁质量和搬运工期，韩兴旭[39]针对900 t轮胎式搬运机的结构,从静态和动态不同工况的强度计算，优化成本和整体设计。唐雪芹等[40]针对900 t轮胎式提梁机的关键部件吊杆进行受力分析，改进延长探伤时间为吊杆加工提供优化的设计方案，降低桥梁施工成本。

(5)架桥机。箱梁搬运到架设区域，需要专用设备——架桥机实现箱梁的最后一道工序箱梁的架设。季玉科[41]结合京津城际中32 m箱梁的架设要求及运架作业情况, 详细介绍了架设32 m箱梁的架设工艺流程及关键施工技术, 为同类工程施工提供借鉴意义。刘亚滨[42]介绍了箱梁运架的项推法、模板推进法(先进支撑法)、整孔预制箱梁吊装架设法、运梁架梁一体式运吊法等，为我国高速铁路高架桥的建设提供了理论依据。吴尚德[43]通过理论计算验证MZ900S型上行式移动模架造桥机设计和制造质量，确保设备正常工作。Chen[44]根据目前的铁路箱梁架桥机在国内外使用情况，对900 t铁路箱梁架桥机的关键部件的结构进行了研究。 1.4 外界因素对箱梁的影响与分析

(1)材料对箱梁的影响。箱梁生产和使用都在户外，使用过程中饱受外界环境的侵蚀，并且维护较少，外界对桥梁质量的影响直接影响列车的行程安全。郑辉等[45]通过对9片预应力高性能活性粉末混凝土(RPC) 薄壁箱梁荷载试验，研究配箍率、剪跨比等参数对RPC箱梁抗剪性能的影响，对比分析不同参数下试验梁的破坏形态、荷载-挠度关系、开裂荷载及抗剪承载能力、腹板主压应变角、箍筋应变等的

发展规律。提出RPC抗剪承载力建议公式，可较好地预测预应力RPC梁抗剪承载力。曾庆响等[46]将箱梁裂缝分为荷载裂缝和非荷载裂缝两大类，分析这两种裂缝的形成机理、特性和主要影响因素，提出了箱梁桥裂缝防治的主要措施。王振佳等[47]针对在役分离式箱梁弯斜桥发生桥面铺装及伸缩缝病害的原因，采用有限元软件建立桥上部结构有限元模型，分析桥面沥青混凝土铺装层的位移和应力特性。 (2)外界环境对箱梁的影响。许多人在设计桥梁时，很少考虑热载荷，只有少数欧洲人在桥梁横截面上考虑实测温度梯度。Krkoka et al[48]考虑热载荷，特别是桥梁设计中需要特别考虑垂直温度梯度的影响，通过平衡悬臂法实现的混凝土箱梁桥梁横截面实际温度梯度的测量，并把这种方法应用到5种不同的桥梁设计规范中，为桥梁质量研究提供技术数据。夏樟华等[49]以一座高速公路预应力混凝土连续箱梁刚构桥为例，结合健康监测系统的长期测试数据，研究环境温度对相对箱梁桥小波熵指标SWT的影响规律。通过实测数据验证所建立多元线性回归模型具有较好的拟合和预测精度，通过温度修正有效地剔除环境温度变化对预应力混凝土箱梁桥相对小波熵指标的影响，有效地应用于桥梁的损伤识别。箱梁桥在使用中，不仅受温度的影响，还受火灾的影响，张岗等[50]针对火灾下混凝土梁桥截面损伤所导致的梁端预应力损失问题，研究了火灾高温传导模式和热传导混合边界条件，设定了预应力混凝土箱梁的火灾场景，给出了混凝土高温强度与刚度的衰减模型和烧损层计算方法；采用热力耦合计算方法和子模型分析方法计算了不同火灾场景中混凝土箱梁梁端区域钢束预应力时程变化线；通过工程实例揭示了火灾条件下混凝土箱梁梁端预应力衰变规律。刘祖军等[51]通过风洞试验测试了箱梁的颤振性能，根据流固弱耦合的计算策略并结合动网格技术模拟了箱梁的颤振过程。针对箱梁固体模型在流场中的运动受网格尺寸限制且易造成网格变形过大导致计算失败的问题提出了动网格弹簧系数分层设置的解决办法。通过对振动模型气动能量特性的研究发现箱梁迎风侧风嘴是气动能量的主要输入部位，并且在一个完整的振动周期内气流输入

到振动系统的能量不断增加，从而造成箱梁振动稳定性的丧失。

(3)运行条件对箱梁的影响。箱梁在运行中主要受列车振动的影响，李小珍和张迅等[52-57]以32 m单线和双线单室混凝土简支箱梁为例，通过噪声试验、结构有限元和声学有限元分析，研究箱梁结构噪声的声辐射特性、峰值频率产生的原因及评价方法。研究发现当列车通过桥梁时，采用稳态算法简化分析发现，离箱梁表面较远处的噪声级起伏不大，并且混凝土箱梁的结构噪声主要分布在250 Hz以下，且随频率的增加而迅速衰减，不同箱室尺寸箱梁的结构噪声辐射差异较大，混凝土箱梁结构噪声的峰值频率出现在声辐射效率和振动响应均较大处，因此应避免结构振动模态和空腔声学模态重合而导致空腔共鸣引起的噪声被放大。同时发现桥梁结构噪声以低频为主分布在f≤200 Hz的频带内，适于用边界元法求解其声辐射特性，列车速度越高，桥梁结构噪声越大，但并非单调增加，对桥梁正下方距地面相同高度处影响较大。当列车速度约340 km/h，这两个声波之间的干扰产生的75 Hz和78.8 Hz，一旦于桥梁空腔中空气共振，对桥梁伸缩缝产生较大的噪声，可通过改变桥梁腹板的角度减少噪声。Li et al[58]通过桥梁连接处的振动时域计算和频域信号噪声模拟之间的差距，获得的混凝土桥梁的低频噪声的各种特性，利用有限元法(FEM)解决瞬态列车-轨道-桥梁动力相互作用时的局部振动，借助于时频变换获得时域声压。Olmos et al[59]评估列车通过高架桥梁时列车的动态响应，开发出一种列车-轨道-桥梁系统的非线性动力模型，设计模型时考虑道床刚度和轨道柔性，轨道不平顺和车轮旋转运动作为系统的横向激励。以实际60和120 m高度的桥为例，获得乘坐舒适性时列车通行的桥梁响应标准值。Yu et al[60]依据轨道不平顺是引起列车-桥梁随机振动的主要来源之一，提出了一种新的车桥耦合系统随机振动理论。通过实测数据比较，该模型相比于蒙特卡洛的模拟具有更高的计算效率。冀伟等[61]为了科学合理地确定波形钢腹板PC简支箱梁桥的动力冲击系数，依据标准车辆的车轮与桥面的接触关系建立了车-桥系统耦合振动的动力方程，求解程

序获得了波形钢腹板PC简支箱梁桥结点位移的振动响应，并进一步计算出了该桥型动力冲击系数的数值解。并与现行《公路桥涵设计通用规范》(简称规范)(JTG D60—2015)中动力冲击系数的规范值进行对比，发现在路面平整度为中的情况下，根据该模型求得的动力冲击系数与规范中采用有限元法获取的动力冲击系数值吻合良好，而与规范中给出的简支梁桥基频估算公式获取桥梁基频后求得的动力冲击系数有较大差异。 2 箱梁研究的不足

在高速铁路箱梁施工技术研究方面，虽然取得了显著的成果，但还存在一些不足，主要存在以下不足。 2.1 箱梁施工技术不统一

高速铁路箱梁施工技术规范主要是由中国铁道科学研究院制定，一些设计院根据高铁线路进行部分调整。施工单位的科研能力较差，只能根据设计院设计规范中箱梁施工规范进行施工，并且施工环境和施工地点的差异直接影响箱梁质量。国内高校和一些科研单位，对箱梁只是理论的研究，很难与实际结合，直接影响箱梁技术的积累和推广。施工单位在施工中，很难形成系统的箱梁施工技术，不同的施工单位，很少交流技术，造成施工技术不统一。 2.2 箱梁技术积累薄弱

箱梁技术不仅包括施工技术、工装设备和维护保养等技术。目前施工技术和工装设备已经有了一定的积累，但其维护技术严重不足。并且各施工单位的施工技术都是自己积累而成，平时跟其它施工单位交流不足，制约了施工技术的交流和推广。同时施工装备都是施工单位根据线路规划书进行配备，且设计单位不参与施工，只有施工监理公司负责施工的检查和监督，造成设计院和施工单位出现施工装备配置不合理，规划和使用脱节。 2.3 箱梁后续工作重视不足

箱梁设计、生产、使用和维护是一个完整的体系，现在都是设计院根据规划设计线路，施工单位进行施工，修建完成后运营公司进行运营，很少有设计单位对箱梁运营情况进行监督和抽查，并且施工单位后续很少参与维护箱梁，造成后续箱梁维护不足。同时箱梁设计的使用寿命是100 a，100 a后会形成庞大的建筑垃圾需要处理。 3 结论与展望 3.1 结论

自秦沈客运专线开始修建32 m箱梁至今已经有20余年了，箱梁的施工技术、施工装备和维护保养等方面取得了显著的成果。本领域学术水平不断提高，研究成果为箱梁技术水平的提高和产品的升级提供了技术支持。目前正在形成可靠的箱梁施工技术，利用设计软件和模型可以计算出箱梁的强度、受力变化情况、外界环境的影响因素和建造成本等；各工程局都有全套的施工装备，根据工程需要配置合理的工装设备；箱梁维护保养体系正慢慢形成，并且通过相关部门和政策引导，各个高铁线路建造桥梁监测系统，根据箱梁变化进行定期维修保养。 3.2 展望

目前，发展大跨度箱梁技术已成为我国高速铁路建造技术的重大提升和突破，也是中国铁路高速发展迫切需求的。从箱梁技术的发展规律和行业需求的角度进行技术展望，主要应实现以下技术愿景。

(1)要强化施工技术的研究，大跨度箱梁不仅是长度的延长，更是技术的革新，不仅强度要满足设计要求，并且结构要合理，施工方案优化。特别对于大跨度箱梁施工的关键工序需要重点研究，如张拉工序、静载工序。李士元[62]研究了32 m箱梁张拉应力试验，针对40 m箱梁预应力张拉工序既要考虑张拉完成后的最终应力状态，也要考虑张拉过程中可能出现的局部应力最大值。在静载工序中40 m箱梁需要考虑静载力和静载位置的安排等。张洪雨等[63]结合32 m箱梁静载试验的方

法对试验数据进行了分析，表明32 m箱梁刚度和抗裂性满足规范及设计要求，静载试验结果为客运专线箱梁的设计和施工提供参考。

(2)要研究成套的施工装备，针对大跨度箱梁施工需要大吨位的移梁、吊梁、运梁和安装梁设备，成套的桥梁模型需要考虑模型的通用性和结构强度。

(3)要建立完善的大跨度箱梁维护保养体系和箱梁处理方案，随着时间的推移，将来要面临庞大数量的箱梁需要处理，花费大量的人力物力，并且这些建筑垃圾污染环境。

尚需指出的是：大跨度箱梁施工技术需求来自国家铁路的发展，技术的研究离不开铁路科研院所和科研专家，技术的应用在于施工单位。因此，应在科研院所和施工单位建立技术管理体系，以保障产学研合作研发的顺利实施和施工技术研究成果在施工单位的有效应用。 参 考 文 献

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