近年来，我国桥梁事业飞速发展，建成了一座座创世界纪录的各类桥梁，其中大跨度桥梁绝大部分都是钢结构桥梁。而伴随着越来越多重载大跨度、复合新结构钢桥的出现，对钢桥建造技术提出了更高的要求。

中国是最早掌握建桥技术的古老国家，早在公元206年就已经掌握了铁索桥的造桥技术。1705年在大渡河上修建的“泸定桥”，是现存最精良的一座铁索桥。

1894年，我国杰出的铁路工程师詹天佑主持修建完成了滦河铁路大桥。他采用中国传统的方法，以中国的潜水员潜入河底、配以机器操作的方式胜利完成打桩任务，建成滦河大桥。

1937年，钱塘江大桥由中国桥梁专家茅以升主持设计，是中国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥，开创了我国自行建造钢桥的历史。

图1 钱塘江大桥

如今，随着几代人的努力和不懈奋斗，中国钢桥实现了飞速发展。主要体现在下面几个方面：

连接形式的发展。钢桥连接形式从铆接到栓接，再到栓焊结合，甚至全焊，各有优缺点，不断推动着钢桥从材料、体量、跨度、功能等多方面综合发展。目前，栓焊结合为主流，多采用工厂焊接、工地栓接，分别应用了各自优点。

桥梁用钢的综合发展。材料屈服强度从Q235到Q690不断提高，材料的韧性、可焊性、耐腐蚀性等也逐步提升，为钢桥的发展打下了坚实基础。目前，Q690qENH高性能钢已在江汉七桥应用。另外，不锈钢复合钢、耐候钢等也在近几年得到了良好应用，材料性能逐渐向高性能方向发展。

图2 桥梁用钢材料的发展

笔者认为，钢桥未来的发展将出现以下几个特点：

一，进一步朝重载大跨度（千米级）方向发展。目前已建成的公铁两用斜拉桥——沪苏通长江大桥，最大跨度1092米；公铁两用悬索桥——五峰山长江大桥最大跨度也是1092米。

二，质量和寿命不断提高。设计寿命100年、120年的提出，对耐久性要求逐步提高，加工质量、建造质量等多方面也相应提高，钢桥品质不断提升。

三，向复合方向发展。包括结构复合、材料复合等。如斜拉、悬索、拱等结构型式的复合、钢与混凝土的复合、景观与功能的复合等。

四，向快速、集成方向发展。如整节段、整孔工厂制造，先叠合预制再安装，整体拼装转体、整体提升等方案。

经过几十年的技术积累和进步，钢桥制造技术得到了飞速的发展。例如，U肋全熔透焊接技术得到应用，使桥面板获得了较好的抗疲劳性能。自动化焊接技术的实际应用，使焊接质量得到了提升。

随着钢桥跨度的增大，钢桥制造对材料的强度提出了更高的要求，对焊缝与母材的结合性能也提出了更高的要求，特别是异种材质的焊接接头性能得到了大幅度改善。焊接接头的机械性能、抗拉、防裂、耐候等方面综合提升，为高性能桥梁钢的应用奠定了基础。不锈钢复合钢板焊接技术的提升，为桥面等不易排水、容易锈蚀部分钢板提供了较好的解决方案。目前，该技术在五峰山长江大桥、鳊鱼洲长江大桥中得到了应用。

此外，智能制造技术在钢桥制造中得以应用。如BIM技术可提前进行模型的施工模拟，避免施工过程中的一些不易发现的问题；二维码信息技术的应用，能快速获取项目信息，也可与物联网连接，定位构件当前的位置和状态信息等需要展示的信息；精密测量与虚拟预拼装技术的应用，提高了制造安装的质量；焊接仿真技术的应用，可对焊接变形进行预测预控。

图3 自动化焊接技术

钢梁架设是钢桥施工的核心工作。目前国内常用的钢梁架设方法主要有：悬臂拼装法、膺架法、顶推法、拖拉法、浮拖法、转体法、整体提升法、缆载吊机法、缆索吊机法、钢混组合梁一体化施工方法、吊索塔架法、整节段架设法等。

悬臂拼装法是一种将杆件依次拼装在平衡梁或已架钢梁上，使钢梁形成向桥孔中心逐渐增长的悬臂，从而完成钢梁安装的架设方法。常用于斜拉桥、连续钢桁梁桥、钢桁拱桥的钢梁架设。膺架法是指在钢梁的正下方设置临时膺架，利用起重机将钢梁杆件直接安装于膺架上的方法。常用于支墩高度较低、没有通航要求的桥梁施工。顶推法是在桥孔以外的位置拼装钢梁，待拼装完成后，将钢梁整体顶推至设计位置的施工方法。可适应连续梁桥、悬索桥、斜拉桥、拱桥等多种桥梁的钢梁架设。拖拉法与顶推法的施工原理基本相同，不同点在于拖拉法将动力设备设置于钢梁的前方对钢梁进行拖拉。浮拖法是将钢梁整体组拼后，前端采用浮船支承，后端采用滑道支承，利用动力设备将钢梁整体拖拉至设计位置的施工方法。常用于河道水流速度较低、桥址具备水上运输条件的简支梁架设。转体法是指在河的两岸或其他适当位置，利用地形或使用临时支架对钢梁进行组装，然后对钢梁结构本身进行转动使其到达设计位置的施工方法。可适用于钢主塔、钢拱梁的安装。整体提升法是先将钢梁整体拼装完成，然后在钢梁整体的上方设置多个提升设备，将钢梁提升到设计位置进行安装的方法。常用于大型钢拱梁的安装。缆载吊机法常用于悬索桥钢梁的架设，其特点是利用悬索桥的主缆作为承载结构，将缆载吊机安装于两根主缆之上，对钢梁进行垂直提升或者较小角度的荡移安装。适用于具备钢梁运输条件的跨江、跨海悬索桥施工。缆索吊机法是指在施工现场额外设置一套承重索，起重跑车在承重索上进行起吊和移动，以实现梁段的吊装与运输的施工方法。常用于山区悬索桥、拱桥的钢梁架设。钢混组合梁一体化施工方法，是将高速公路钢混组合桥梁梁段的拼装、叠合、养护、运输、架设均在现场同步进行的一种施工方法，适用于高速公路钢混组合桥梁的施工。吊索塔架法是指利用吊索塔架来提升钢梁纵向刚度的方法，当采用悬臂法、顶推法施工而钢梁纵向刚度不足时，常采用吊索塔架法作为辅助。整节段架设法是指在工厂进行钢梁整节段制造，然后利用船舶将钢梁整节段运输至桥址后，直接用起重设备进行提升安装的方法。常用于具备大型钢梁运输条件的斜拉桥、悬索桥施工。

未来，面对桥梁跨度、重量越来越大，新型结构、施工条件多样化发展等趋势，钢桥架设技术也将逐步升级。主要包括：

大件化、快速化。面对桥梁跨度、重量越来越大的趋势，大块件吊装架设方法的应用越来越广泛，其具有工厂标准化制造、现场连接部位少的优点，施工质量可靠，施工速度快。

施工方法多样化。面对桥梁新型结构、施工条件多样化发展的趋势，常常需要数种施工方法配合使用。随着未来施工技术及施工装备的进步，钢梁架设方法的应用方式将会越来越灵活。

极端环境桥梁施工。面对我国海洋、高寒地区等极端环境的桥梁建设需求，需研究各种极端环境下的施工方法适应性、人员安全性、施工装备优化等问题。

图4 悬臂拼装法：成贵铁路五通岷江大桥

图5 缆载吊机法：连镇铁路五峰山长江公铁大桥

图6 整节段架设法：沪苏通长江公铁大桥

图7 钢混组合梁一体化施工方法：寻沾高速小龙潭大桥

钢桥的建造离不开大型施工设备，主要包括步履式架梁起重机、桅杆式架梁起重机、全回转架梁起重机、爬坡式架梁起重机、缆载吊机、缆索吊机、步履式顶推设备等。

钢梁架设专用设备

步履式架梁起重机主要用于斜拉桥钢梁节段的悬拼安装，目前世界额定起重量最大的为沪苏通长江公铁大桥1800t步履式架梁起重机。

桅杆式架梁起重机具备±90°回转和变幅功能，适用于钢桁梁杆件或整体桁片的吊装。目前国内额定起重量最大的为铜陵长江公铁大桥400t桅杆式架梁起重机。

全回转架梁起重机具备360°回转和变幅功能，适用于钢桁梁杆件的吊装。目前国内额定起重量最大的为珠海洪鹤大桥100t全回转架梁起重机。

爬坡式架梁起重机具备爬坡、调平、回转功能，主要用于钢桁拱桥梁的架设。目前国内额定起重量最大的为武汉江汉七桥100t爬坡式架梁起重机。

缆载吊机是悬索桥钢梁节段安装的专用设备，其跨于悬索桥主缆上对钢梁节段进行提升，目前世界额定起重量最大的是五峰山长江公铁大桥2×900t缆载吊机。

缆索吊机具备吊装、带载行走的功能，常用于施工场地钢梁运输条件较差的山区桥梁架设。

步履式顶推设备可通过集群式控制实现钢梁的多点同步顶推，对临时支架的水平力小，且能方便地进行标高调节和横向调节，可用于各类钢桁梁、钢箱梁的安装。

钢桥施工设备的选择（设计）方法

钢桥施工设备主要根据钢桥架设方案进行选择。在选择（设计）钢桥施工设备时，首先要满足技术参数、功能的要求；其次要充分考虑现场的施工条件。对施工设备的站位位置、吊耳连接、干涉情况等进行放样与计算，确保架设过程中施工设备与桥梁自身的安全性。

在钢桥施工设备设计时，需根据现场使用情况，不断进行结构与功能的优化。另外，面对新型结构、新环境的桥梁，需要对钢桥施工设备的结构、功能进行改进。

钢桥施工设备的发展方向

第一，大型化。随着我国桥梁技术的发展，桥梁节段的最大重量持续被刷新，相应地，钢桥施工设备的额定起重量等参数也会越来越大。

第二，多样化。为满足我国交通运输网络的需求，需要在高寒高海拔地区、山岭峡谷地区、海峡地区建设桥梁，相应地，对钢桥施工设备的环境适应性提出更高的要求。另外，对于各种新型结构的钢桥，也需对钢桥施工设备的结构、功能做出改进，以适应其使用工况。

第三，智能化。随着我国电气、液压控制技术的快速发展，钢桥施工设备关键功能的自动化程度已有了明显的提升，但在全自动操控、智能监控、故障自诊断、设备运维管理云平台等方面还有巨大的提升空间。