随着数字技术的发展,桥梁工程的智能化已成大势所趋,并取得了阶段性的成果。而如何满足桥梁绿色建养和安全长寿的关键需求,如何实现核心技术的突破,是整个行业需要重点研究的课题。

为进一步总结桥梁智能建造与智慧管控的经验与实践,共同研讨“智能桥梁”未来发展的目标、任务和路径。2024年7月12-14日,由中国公路学会桥梁和结构工程分会主办,《桥梁》杂志社与江苏沪宁钢机股份有限公司、中交公路规划设计院有限公司、中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司在江苏省启东市共同承办“桥梁智能建造理论与方法学术研讨会”。同时,本次会议也是国家重点研发计划项目“桥梁智能建造理论与方法研究”的一项重要活动。多位院士、专家及来自全国科研、建设、养护等单位的代表,共聚江海之滨,围绕桥梁智能建造的新理论、新方法、新技术,展开深入的交流,探究桥梁技术与智能技术的有效融合,促进产业链的完善,并有力推动桥梁工程的价值拓展。

开幕式致辞

凝聚共识 谋划未来

中国工程院院士、全国工程勘察设计大师、中交集团首席科学家、中国公路学会桥梁和结构工程分会理事长张喜刚发表了热情洋溢的致辞,他充分肯定了桥梁在智能化发展方面所取得的成绩,并表示:“经过近10年的探索和实践,“智能桥梁”目前已经逐步成为行业共识,进入了聚力发展的新阶段。我们也应该清醒的认识到,“智能桥梁”的发展仍然存在理论方法、核心算法、软件平台等基础短板。”他希望桥梁人必须增强紧迫感和使命感,加快发展技术体系和人才体系,把握机遇,科学谋划,充分发挥桥梁科技创新平台的牵引和支撑作用,科学地制定和持续地推动“智能桥梁”的科技计划,并加强产业化城市的协同发展,助力早日实现交通强国战略。

张喜刚

7月13日上午举行的大会开幕式,由江苏交通控股有限公司高速公路技术专家委员会原副主任、中国公路学会桥梁和结构工程分会副理事长吉林主持。

吉林

出席会议的院士、领导和重要嘉宾包括:

张喜刚中国工程院院士、全国工程勘察设计大师、中交集团首席科学家、中国公路学会桥梁和结构工程分会理事长

周绪红中国工程院院士、日本工程院外籍院士

蒋振雄中国公路学会专家委员会副主任、桥梁分会副理事长、江苏省交通工程建设局原局长

吴玉刚广东省交通集团有限公司副总工程师、桥梁分会副理事长

李 冰上海铁路局马鞍山公铁两用长江大桥宁安铁路公司指挥部指挥长

盛 谦中国科学院武汉岩土力学研究所科技处处长

吴洪洋交通运输部科学研究院交通科技发展促进中心主任

朱忠义全国工程勘察设计大师、北京市建筑设计研究院股份有限公司结构总工程师

樊健生清华大学教授、桥梁分会副理事长

张 鸿中国交通建设集团有限公司首席总监、中交第二航务工程局有限公司首席科学家、桥梁分会副理事长

赵 军法尔胜缆索有限公司总经理、桥梁分会副理事长

吴 冲同济大学教授

代希华广东省公路建设有限公司总工程师

张太科广东湾区交通建设投资有限公司总工程师

熊开兵中铁大桥局崇启公铁长江大桥指挥长

阮 静江苏省交通工程建设局项目副指挥、张靖皋长江大桥建设指挥部总工程师兼总工办主任

周 畅南京市公共工程建设中心处长

王寅大江苏沪宁钢机股份有限公司董事长

冯良平中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司总经理、桥梁分会秘书长

杨志刚《桥梁》杂志社社长兼总编、桥梁分会副秘书长

高继领江苏沪宁钢机股份有限公司总工程师

大会精彩报告

多维发力 探寻智能之匙

本次会议在7月13日全天安排了多场报告,多位知名桥梁专家结合桥梁的结构智能建模、工业化智能建造、缆索的长效保障技术、结构测评技术应用、桥梁建造机器人设计以及桥梁产业创新发展等多项议题,为与会人员带来了十几个前瞻性强、颇具价值的精彩报告。

7月13日上午

周绪红

中国工程院院士、日本工程院外籍院士

《桥梁结构智能建模与优化技术》

随着新一代信息技术的发展,尤其是人工智能技术的应用,智能建造技术应运而生,将对促进土木行业转型升级具有重要意义。报告阐述智能建造的内涵和在土木工程中的应用场景,并针对传统建造方式所存在的痛点问题,介绍研究团队在智能设计、智能检测、智能预拼装技术、智能建造机器人技术等方面的研究思路、技术路线以及所取得的初步研究成果及工程应用。

张喜刚

中国工程院院士、全国工程勘察设计大师、中交集团首席科学家、中国公路学会桥梁和结构工程分会理事长

《数智赋能 引领桥梁产业创新发展》

“交通强国”“高质量发展”等国家战略要求桥梁产业高质量创新发展,建设以“安全、智能、绿色”为特征的桥梁强国。在此需求牵引下,桥梁工程技术在朝着安全长寿、绿色建养进一步创新发展的基础上,要通过与新一代信息智能技术的交叉融合,实现数智赋能,进而推动“第三代桥梁工程”产业升级,实现“智能桥梁”发展目标。报告从“科学谋划、创新实践、迭代发展”三个方面,分别介绍了”智能桥梁”是什么、做什么、怎么做的战略性思考,平台建设、学科规划和技术攻关创新实践情况,及制约“智能桥梁”的行业痛点和发展建议。

张鸿

中国交通建设集团有限公司首席总监、中交第二航务工程局有限公司首席科学家、桥梁分会副理事长

《桥梁工业化智能建造关键技术研究与示范》

当前我国桥梁建造正与新一代信息技术深度融合发展。报告首先阐述以“数字化、工业化、网络化、智能化”四化发展及“产业链、创新链、价值链”三链融合为特征的工业化智能建造技术体系,分享该体系在混凝土、钢筋部品、大型沉管基础、步履式顶推、千米级斜拉桥上部结构安装等最新研究成果以及应用示范,最后围绕桥梁产业转型升级的下阶段突破方向进行了展望。

樊健生

清华大学教授、桥梁分会副理事长

《基于虚拟传感的工程结构测评技术研究应用》

在桥梁等工程结构的施工监控及健康监测中,需基于各类物理传感器对结构状态进行全面、准确、实时的感知识别。但受客观条件限制,位移计、应变计、温度计为代表的传感器无法做到监测全覆盖,也难以充分保障数据的有效可信。虚拟传感技术结合智能算法,为克服上述困难提供了一条可行的解决方案。本报告结合几项实际工程实践应用,对虚拟传感的相关概念、方法及研究进展进行了分析说明。

刘高

东南大学教授

《桥梁缆索智能化、高效评估及长效保障技术》

缆索是大跨径缆索承重桥梁的生命线。但其在运营中处于潮湿、腐蚀、疲劳等严酷环境之下,面临疲劳退化、腐蚀破坏等严峻挑战。本报告以延长缆索服役寿命、提高使用性能、减少全寿命周期养护费用为目标,简要介绍了研究团队在多参量高耐久光纤传感器研发和缆索智能化动态感知技术、服役性能高效评估技术、高效抑振与抗疲劳技术、防腐性能长效保障技术等方面的研究进展。

高继领

江苏沪宁钢机股份有限公司总工程师

《钢梁智能制造技术的发展与展望》

近年来,通过实现数智化制造来提升企业的效率和创新已成为制造行业的共识,众多企业都在推动数智化制造的技术进步,但所采用的技术路线和取得的进展各有不同。其中,采用基于BIM模型,通过数字化管理平台,结合智能化生产设备的进步,实现制造信息的数字化传输、智能化生产设备的数字操控和实时监控,从而提高生产效率并确保质量的稳定,虽然距离实现全面的数字化生产仍有很大的距离,但不失为一种较为现实的技术路径。本报告结合近年来所实施的大型桥梁项目智能建造技术的应用,对智能制造技术加以总结并对今后的技术发展思路进行展望。

7月13日下午

阮静

江苏省交通工程建设局项目副指挥、张靖皋长江大桥建设指挥部总工程师兼总工办主任

《张靖皋长江大桥智能建造与智慧工地建设与探索与实践》

依托张靖皋长江大桥,积极响应国家公路数字化转型的政策要求以及工业化、数字化、智能化的发展趋势,综合运用大数据、云计算、物联网、BIM等新一代信息技术,通过工业化生产、智能化建造、信息化管控,多目标、全要素、全周期打造国家级智慧工地示范工程,围绕施工、工厂制造、监测检测、现场管理策划60多项智慧工地建设、智能建造应用场景,在工程实践中探索与突破桥梁智能建造核心技术,已形成一系列长大桥梁智能建造与智慧管控创新应用成果。

吴宏波

中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司总经理助理

《桥梁智能设计理论与算法研究》

近年来,桥梁科技创新发展态势是将传统建造技术与智能信息技术深度融合,开展“智能桥梁”研究和应用。从2015年开始,长大桥中心分别立项了交通运输部、中国工程院、中交集团等各层级科技项目,并在2021年立项了国家科技部重点专项项目“桥梁智能建造理论与方法研究”,针对智能桥梁技术开展攻关。本报告重点阐述桥梁智能设计理论与算法方面的研究,包括桥梁多目标智能化优化理论与算法,“数据+知识+场景”多元驱动的桥梁知识库、智能正向建模与分析方法、智能深化设计理念与算法等内容,并介绍初步的软件产品。

黄灿

中交第二航务工程局有限公司技术中心副总经理

《钢梁智能制造技术的发展与展望》

本报告面向桥梁典型工业化建造场景,针对桥梁建造过程中采集和建模的点云、图像、视频、BIM等多源异构数据,探索了基于多粒度时空对象构建桥梁建造数字场景的方法,介绍了适用于桥梁建造场景的点云、图像等数据特征提取、目标识别、语义分割等深度学习算法和基于BIM模型的动态深化、数据映射方法,以期解决桥梁数字孪生场景构建中多源异构数据处理效率不高、场景构建精度不准确、动态信息更新不及时等问题。

伍洲

重庆大学教授

《桥梁构部件智能数字化检测与预拼装方法》

桥梁建造是我国综合国力发展的缩影,已取得很多伟大的成就。为实现精细化、自动化、智能化的桥梁高质量建造,亟需非接触式的桥梁构部件数字化检测与预拼装技术。本次报告首先介绍桥梁构部件几何尺寸和表观质量智能检测算法,利用深度学习、机器视觉技术,解决构部件生产过程中质量控制问题。结合点云与BIM技术,介绍桥梁预拼装中的数据采集、虚拟预拼装与误差评估方法。最后,通过一些工程应用介绍研究成果的落地情况,并对下一步工作进行总结与讨论。

徐照

东南大学教授

《桥梁建造机器人的智能控制理论与方法研究进展》

作为国家重点研发计划项目“桥梁智能建造理论与方法研究”的研究课题之一,本课题主要研究典型建造场景桥梁建造机器人主动辨识、智能决策与精准控制理论,提出目标识别、逆向建模、路径规划、行为决策与自动控制的理论方法和核心算法。课题汇报将聚焦研究背景、主要研究进展、重要成果、未来研究展望等四个方面。研究成果将有助于提升桥梁建造无人化程度、制造精度与作业效率。

汪国平

北京大学教授

《面向桥梁的CAD/CAE一体化设计优化系统》

桥梁设计与优化系统,需要考虑桥梁部件设计过程和仿真优化过程,当前CAD与CAE为两个分离阶段,造成桥梁设计迭代难度大、设计效率低,实现CAD/CAE一体化一直是产品设计分析中的核心难题。本报告介绍在国家重点研发计划支持下团队,在面向桥梁的CAD/CAE一体化关键技术研究和系统研发方面的阶段性成果,利用桥梁的结构特征,设计基于体细分的统一离散表示结构,实现桥梁三维设计与分析模型的一体化表达,并利用桥梁知识语义特征框架实现与传统桥梁设计系统一致化交互技术,期望解决桥梁智能设计优化一体化系统关键技术问题。

张红明

中国科学院长春应用化学研究所研究员

《新一代桥梁钢构聚苯胺重防腐材料》

在桥梁钢构表面涂覆一层锌基防腐材料已成为提高桥梁耐久性与安全性的一种重要的技术方案。近年来,重防腐材料用量激增加速了锌粉快速消耗,进而加速了我国锌矿资源的枯竭。因而,发展不依赖锌粉的新型重防腐材料成为桥梁钢构防护亟需解决的问题。聚苯胺优异的防腐性能已从国内外实验室数据以及桥梁工程实际应用案例中得以验证。该材料摆脱了对锌粉的依赖,且不含重金属,成为新一代桥梁钢构重防腐材料。

专家研讨与咨询

集思广益补 “短板”

本次学术会议还专门安排了专家研讨和咨询环节,邀请了十几位专家,结合大会报告,分别从智能设计、智能建造、智能检测、标准规范等角度,交流了一些体会,并针对目前所存在的不足与面临的挑战,提供了一些解决问题的思路。参与研讨的专家普遍认为,智能桥梁已得到较为广泛的应用,希望高校、设计单位、运维企业和业主单位能够更好地协同合作,取得更多的成果,并培育出一批开拓型人才。他们还呼吁跨学科联合开展攻关,聚焦重大“智能桥梁”项目,力争在关键技术方面取得突破,并尽早形成相关的标准规范,为推动交通强国建设贡献力量。

参观考察活动

探访智能建造基地

7月14日上午,部分参会代表前往江苏沪宁钢机有限公司所属的江苏京沪重工有限公司设在启东的桥梁生产基地,先后参观了智慧工厂管理系统指挥厅、600吨重型智能总拼平台、80米跨重型拼装生产线、桥梁智能单元生产车间、5000吨级出运码头等,较全面地了解了桥梁智能建造的主要流程。

组织机构

主办单位
中国公路学会桥梁和结构工程分会

支持单位
中交第二航务工程局有限公司

中交第二公路工程局有限公司
东南大学
重庆大学
同济大学
哈尔滨工业大学
北京大学
北京邮电大学

承办单位
江苏沪宁钢机股份有限公司
中交公路规划设计院有限公司
中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司
《桥梁》杂志社

本刊记者 / 陈晖

美编 / 赵雯

责编 / 陈晖

审校 / 李天颖 裴小吟 廖玲

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