郑州黄河公铁两用桥异物侵限监测系统设计
郑州黄河公铁两用桥主桥第一联钢梁架设技术研究
施 工 技 术
郑 州 黄 河公 铁 两 用桥 主 桥 第 一联
钢 梁 架 设 技 术 研 究
宋 杰 杨 梦 纯
４０５ ） ３ ０ ０ （ 中铁 大 桥 局 集 团 用桥 是 目前 世 界 上 最 长 的 公铁 两 用桥 梁 。其 主 桥 第一 联 为 （ ２ ＋ ５ １ ８ ｌ １ ｍ 六塔 单 郑 １１ × ６＋ ２ ）
桥梁工程变形监测方案
桥梁工程变形监测方案一、引言桥梁是现代城市重要的交通基础设施，其结构的稳定性和安全性对于保障交通运输的顺利进行起着至关重要的作用。
然而，桥梁在长期使用过程中，由于自身的疲劳、老化以及外部荷载的作用，往往会引起一定程度的变形，严重的甚至导致桥梁结构失稳和倒塌。
因此，为了及时发现和解决桥梁中存在的变形问题，必须进行有效的变形监测。
二、变形监测技术目前，桥梁变形监测主要采用以下几种技术：激光测距仪监测技术、红外线测温技术、GPS技术、网络监测技术和传感器监测技术。
1.激光测距仪监测技术：该技术通过激光测距仪对桥梁各个部位进行扫描，并根据扫描数据计算出相应部位的变形情况。
这种技术的优点是测量精度高，可以实时监测桥梁的变形情况，缺点是设备成本较高。
2.红外线测温技术：该技术利用红外线测温仪对桥梁结构进行扫描，通过测量不同部位的温度差异来判断桥梁的变形情况。
这种技术的优点是设备成本较低，操作简单，适用范围广，缺点是测量精度相对较低。
3.GPS技术：该技术通过GPS接收器对桥梁的位置进行定位，并通过多次测量来判断桥梁结构的变形情况。
这种技术的优点是测量范围广，可以在大范围内进行监测，缺点是精度相对较差。
4.网络监测技术：该技术通过在桥梁结构上设置传感器，实时监测桥梁各个部位的变形情况，并将监测数据通过网络传输到监测中心进行分析。
这种技术的优点是实时监测能力强，缺点是设备成本较高。
5.传感器监测技术：该技术通过在桥梁结构上设置传感器来实时监测桥梁的变形情况。
传感器可以根据需要选择不同类型，如应变传感器、挠度传感器等。
这种技术的优点是监测范围广，精度高，缺点是设备成本较高。
根据以上介绍的变形监测技术，可以综合使用多种技术来监测桥梁的变形情况，以提高监测的准确度和实时性。
具体的监测方案如下：1.在桥梁结构的不同部位设置合适的监测仪器，如激光测距仪、红外线测温仪、GPS接收器和传感器。
2.选择合适的监测时间间隔，对桥梁进行定期或不定期的监测，以及时发现和解决桥梁的变形问题。
郑济铁路黄河公铁两用桥主桥连续钢桁梁架设方案研究
郑济铁路黄河公铁两用桥主桥连续钢桁梁架设方案研究发表时间：2018-06-07T16:51:13.677Z 来源：《基层建设》2018年第11期作者：柯卫峰[导读] 摘要：济南铁路黄河公铁两用桥跨主河槽主桥为下变高连续钢桁梁，桥跨布置为（112+6×168+112m），桥梁科技含量高，桥址地形复杂，架设施工难度大。
中铁大桥局集团有限公司湖北武汉 43000 摘要：济南铁路黄河公铁两用桥跨主河槽主桥为下变高连续钢桁梁，桥跨布置为（112+6×168+112m），桥梁科技含量高，桥址地形复杂，架设施工难度大。
结合现场实际情况，拟定两种架设方案并充分论证比选，优选双线栈桥龙门吊机架设为实施性方案。
采用桥梁领域通用结构分析及设计系统MIDAS/Civil对龙门吊架设过程进行模拟，计算分析结果验证方案技术可行，可为同类下变高连续钢桁梁架设施工提供重要参考。
关键字：下变高连续钢桁梁桥；论证比选；架设方案；模拟；1 工程概述郑州黄河特大桥为新建郑州至济南铁路、河南省规划的郑新市域铁路及郑新快速路跨越黄河的共用桥梁，主桥及南引桥全长4377m，为公铁共建段。
其下层桥面为郑济高铁双线、郑新市域双线铁路，上层桥面为双向六车道公路。
大桥主桥黄河主河槽378#～386#墩采用桥跨布置为（112+6×168+112）m下变高连续钢桁梁桥，全长1231.9m，总重为46986.6t，桥跨布置见图1。
图1 主河槽连续钢桁梁布置图（单位m）主梁结构为三主桁下弦加劲钢桁梁，平行弦部分边桁桁高15.0m、中桁桁高15.24m，中支点桁高加高15.0m，通过调整加劲弦杆竖板形状使桥梁立面呈现拱型构造。
桁宽（13.4+13.4）m，边跨节间长10.5m、12m，中跨节间长度12m。
铁路桥面板为带U肋的钢桥面正交异性板+混凝土桥面板，公路桥面板为预制混凝土板［1］。
图2 主梁中支点横断面图（单位：mm）图3 主梁标准横断面图（单位：mm） 2 本连续钢桁梁架设主要施工难点（1）主桥连续钢桁梁数量多，跨数多，结构形式多样，单根杆件重量达73t（含拼接板），吊装设备要求高，钢梁制造安装精度要求高、高强螺栓安装质量控制难度大，如何快速高效的完成钢桁梁架设，是本工程的难点。
基于物联网的桥梁健康监测系统设计
基于物联网的桥梁健康监测系统设计一、桥梁健康监测的重要性桥梁在长期的使用过程中，会受到各种因素的影响，如车辆荷载、环境侵蚀、自然灾害等，从而导致结构性能的逐渐退化。
如果不能及时发现和处理这些问题，可能会引发严重的安全事故。
因此，对桥梁进行健康监测，及时掌握其结构状态，对于保障桥梁的安全运营具有重要意义。
二、物联网技术在桥梁健康监测中的应用优势物联网是通过各种传感器、网络通信和数据处理技术，实现物与物之间的互联互通和智能化管理。
将物联网技术应用于桥梁健康监测，具有以下显著优势：1、实时性：能够实时采集桥梁的各种数据，如位移、应变、振动等，及时反映桥梁的运行状态。
2、远程监控：通过网络通信，可以实现对桥梁的远程监控，减少人工巡检的成本和风险。
3、多参数监测：可以同时监测多个参数，全面了解桥梁的结构性能。
4、智能化分析：利用数据分析和处理技术，对采集的数据进行智能分析和诊断，提前预警潜在的安全隐患。
三、基于物联网的桥梁健康监测系统的总体架构基于物联网的桥梁健康监测系统通常由感知层、传输层和应用层三部分组成。
1、感知层感知层是系统的基础，主要由各种传感器组成，如应变传感器、位移传感器、加速度传感器、温度传感器等。
这些传感器安装在桥梁的关键部位，用于采集桥梁的各种物理参数。
2、传输层传输层负责将感知层采集到的数据传输到应用层。
常见的传输方式包括有线传输（如光纤通信）和无线传输（如 WiFi、蓝牙、Zigbee 等）。
根据桥梁的实际情况和监测需求，选择合适的传输方式，确保数据的稳定、快速传输。
3、应用层应用层是系统的核心，包括数据处理服务器、数据库和用户界面等。
数据处理服务器对传输来的数据进行分析和处理，提取有用的信息，并进行健康评估和预警。
数据库用于存储监测数据和分析结果，以便后续查询和分析。
用户界面则为用户提供直观的监测数据展示和操作界面，方便用户进行监控和管理。
四、传感器的选择与布置1、传感器的选择根据桥梁的结构特点和监测需求，选择合适类型和精度的传感器。
三门峡黄河公铁两用大桥总体设计及创新
三门峡黄河公铁两用大桥总体设计及创新刘俊锋;宁伯伟;李华云【摘要】The Sanmenxia Yellow River rail-road bridge is a control projectof the railway coal transport corridor from Mengxi to Central China across the Yellow River. It carries double-track heavy-haul railway, double-track I-grade railway and six-lane expressway with a total length of 5 663. 754 m. The length of the rail-road joint construction section is 1 762. 733 m. The main bridge is a continuous steel truss composite girder bridge with a span of (84+9×108+84) m. The ste el truss girder is a three-piece main truss structure and the center distance between the middle truss and the side truss is 13. 6 m. Each piece of the main truss adopts triangular truss without vertical bar, the truss height is 15 m and the length of segment is 12 m. The lower railway deck is orthotropic integral steel deck, and the upper highway deck is a combined structure of concrete slab and main truss. The steel material is Q370 qE. The total design live load is 473. 2 kN/m. The pier is round end hollow structure and the foundation is constructed with bored piles. Hyperboloid seismic isolation bearings and reasonable structural treatment are adopted in main bridge, which effectively improves the seismic performance of the structure. The steel truss girder is constructed by incremental launching method and the highway deck is completed by precast erection method.%三门峡黄河公铁两用大桥为蒙西至华中地区铁路煤运通道跨越黄河的控制性工程,通行双线重载铁路、双线Ⅰ级铁路及6车道高速公路,全长5 663. 754 m,其中公铁合建段长1 762.733 m.主桥采用(84+9×108+84)m连续钢桁结合梁,钢桁梁为3片主桁结构,中边桁中心距13. 6 m,每片主桁均采用无竖杆的三角形桁架,桁高15 m,节间长12 m.下层铁路桥面采用正交异性整体钢桥面板;上层公路桥面采用混凝土板与主桁结合的组合结构.钢梁材质采用Q370qE.设计活载合计473. 2 k N/m.桥墩采用圆端形门式空心墩,基础采用钻孔桩基础.主桥采用双曲面减隔震支座及合理的构造处理有效提高了结构抗震性能.钢桁梁采用顶推法施工,公路桥面板采用预制架设法施工.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2019(063)001【总页数】5页(P65-69)【关键词】重载铁路;连续钢桁结合梁;顶推法施工;桥面板结合;减隔震支座【作者】刘俊锋;宁伯伟;李华云【作者单位】中铁大桥勘测设计院集团有限公司, 武汉 430056;中铁大桥勘测设计院集团有限公司, 武汉 430056;中铁大桥勘测设计院集团有限公司, 武汉 430056【正文语种】中文【中图分类】U448.12+11 工程概述三门峡黄河公铁两用大桥是蒙西至华中地区铁路煤运通道(以下简称“蒙华铁路”)、预留运城至三门峡铁路(以下简称“运三铁路”)及运三高速公路跨越黄河的共用桥梁，桥位距下游G209线三门峡黄河公路大桥约8.4 km，距下游三门峡坝址约28.9 km。
郑州黄河公路铁路两用桥设计阶段的 造价控制
郑州黄河公路铁路两用桥设计阶段的
造价控制
李卫平
【期刊名称】《工程造价管理》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】郑州黄河公铁两用桥是石家庄至武汉铁路客运专线及河南省规划的中原
黄河公路大桥跨越黄河的共用桥梁,其主桥为(120+5×168+120+4×120)m的六
塔连续钢桁梁单索面斜拉桥,铁路、公路分上下两层布置.本文重点介绍可行性研究、初步设计阶段工程造价的分析与控制.
【总页数】3页(P17-19)
【作者】李卫平
【作者单位】中铁大桥勘测设计院有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.郑州黄河公路铁路两用桥设计阶段的造价控制 [J], 李卫平
2.工程设计阶段的造价控制是造价控制的主要着眼点 [J], 赵玉梅
3.郑州黄河公铁两用桥设计阶段造价控制 [J], 李卫平
4.郑州黄河公铁两用桥设计阶段造价控制 [J], 李卫平
5.工程设计阶段的造价控制是工程建设造价控制的关键点 [J], 黄闻;余伶伶
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郑州黄河公铁两用大桥钢梁顶推施工风险识别
郑州黄河公铁两用大桥钢梁顶推施工风险识别[摘要]本文结合郑州黄河公铁两用大桥建设，按钢梁顶推施工工序找出工程中潜在的风险因素，对项目在整个建设过程中对工程质量有重要影响的风险因素进行较系统全面的识别。
【关键词】特大桥梁；顶推施工；风险，识别，管理引言顶推施工法同支架现浇、预制安装、悬臂施工等施工技术相比，具有突出的优点：顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁,施工费用较低,施工平衡,无噪声,可在深水,山谷和高桥墩上采用，但是其施工要求精度高、误差小，面临的施工风险较大。
1.工程概况郑州黄河公铁两用桥为黄河上最长的公铁两用桥梁，主桥工程总长1680m，分两联布置。
第一联采用(120＋5×168＋120)m六塔部分斜拉连续钢桁结合梁，联长1080m，该联钢梁总重达27000t（如图1）。
主桁采用无竖杆的三角形桁式，桁高14m，节间距12m。
横向布置为三片桁，中桁垂直，边桁倾斜，下弦桁间距8.5m，上弦桁间距12m。
铁路桥面采用正交异性板，公路桥面采用钢混结合梁，该结构为世界上首次使用。
第一联钢梁安装采用多点连续同步顶推方案施工。
2.钢梁顶推过程施工风险2.1 钢梁拼装平台第一联钢梁拼装平台位于主桥7号～8号墩之间,下部采用钢管桩基础,桩间设置联结系。
钢管桩顶摆放分配梁,在分配梁上安装滑道梁,顶面设置不锈钢板滑动面。
用65t龙门吊机在支架上进行钢桁梁杆件的散拼工作,拼装支架每次可拼装8个节间的钢桁梁。
钢梁顶推平风险总结为：（1）拼装平台刚度、强度是否足够；（2）拼装平台是否发生沉降，其沉降通常是地基、基础和上层结构共同作用的结果，通过监测来分析相对沉降是否有差异，以监测该拼装平台的安全；（3）水平方向是否发生位移，该位移通常是结构在释放支撑过程中及以后所产生的位移量，或者是基础受到水平应力（如地基滑坡、地震）的影响而产生的位移量；（4）结构是否产生挠度，测定结构构件受力后产生的弯曲变形量。
2.2 导梁郑黄桥导梁全长108m(下弦)，采用无竖杆的三角形桁式，前端梁高8m，后端梁高14m，与主桥钢梁一致，节间间距12m（如图2）。
郑州黄河公铁两用桥建设关键技术
郑州黄河公铁两用桥建设关键技术
佚名
【期刊名称】《建筑技术开发》
【年(卷),期】2012(039)001
【摘要】由中铁大桥局一公司负责施工的、目前世界上最长的公铁两用桥——郑
州黄河公铁两用桥主桥建造关键技术荣获“2011年河南省建设科技进步一等奖”。
郑州黄河公铁两用大桥创特点：一是作为国家重点工程京广铁路客运专线及国道
G107复线跨越黄河的共用桥梁，
【总页数】1页(P76-76)
【正文语种】中文
【中图分类】U448.121
【相关文献】
1.郑州黄河公铁两用桥项目建设管理初探 [J], 朱红超
2.郑州黄河公铁两用桥施工控制关键技术研究 [J], 孙英杰;肖海珠;徐伟
3.郑州黄河公铁两用桥连续钢桁梁悬臂拼装关键技术 [J], 杨梦纯
4.郑州黄河公铁两用桥顶推技术 [J], 周正暘
5.构建交通工程建设项目廉政防控体系——以郑州黄河公铁两用桥项目为例 [J],
朱红超
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郑州黄河公铁两用桥异物侵限监测系统设计
张媛
【摘 要】结合石武客专郑州黄河公铁两用桥特点,分析了异物侵限监测系统方案、
监测网安装方式、监测范围等,明确提出了适合公铁两用桥异物侵限监测系统的建
设方案及优化建议,从而保障客运专线的安全运营.
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2016(042)010
【总页数】3页(P175-177)
【关键词】公铁两用桥;异物侵限;监测系统
【作 者】张媛
【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300251
【正文语种】中 文
【中图分类】U442
随着高速铁路、客运专线的大规模建设，受铁路最大坡度、曲线半径、铁路线路所
处的地形环境限制，以及交通规划要求，高速铁路、客运专线与公路存在上下跨越、
平行及公铁合用等多种形式。高速铁路、客运专线列车运行速度高，一旦公路上的
落物、车辆等异物侵入铁路限界，目视瞭望已不能保证行车安全，危险大大增加，
另外我国地域广阔，公路、铁路网纵横交错，公路与铁路并行紧邻、公路桥跨越铁
路的点段很多，汽车、较大型物体冲入或坠入铁道线上的情况时有发生。因此，异
物侵限监测系统应与客运专线建设同期实现，为客运专线运营提供必要的安全保障。
本文结合郑州黄河公铁两用桥特点，对异物侵限监测系统的设计方案进行阐述。
河南郑州黄河公铁两用桥位于石武客专DK642+800.684～DK657+685.583，线
路长度14.89 km。其主桥梁截面图如图1所示，在上跨黄河的主桥部分为公路和
铁路桥梁正上正下重叠，但公路和铁路桥梁在黄河两侧的引桥部分由重叠演变为渐
行切出分离，公路在上铁路在下的15 m高度落差的结构，实际上渐行分离段已经
形同于一个交角较小的公跨铁桥梁，上方公路按照一级(双向六车道)进行建设。公
路桥梁主桥总宽32.5 m。公铁分离处概貌见图2。
2.1 总体结构
异物侵限现场采集设备包括异物侵限现场监测装置、现场控制器等设备。在跨越铁
路的道路桥梁处设置异物侵限现场采集设备。通过设于公跨铁立交桥上的双电网传
感器，检测异物侵限情况，通过接入临近GSM-R防灾机房的监控单元，上报报警
信息，并能通过接口设备向邻近的列控中心发出控制命令，控制列车停车。系统总
体结构如图3所示。
2.2 系统功能
异物侵限监测系统是高速铁路、客运专线灾害监测的重要组成部分，监测侵入铁路
限界的异物，触发列控系统使列车自动停车，为铁路调度指挥提供报警、预警信息，
有效保证高速铁路行车安全。
2.3 监测网长度计算
郑州黄河公铁两用桥与石武客专关系如图4所示。
参数取值如下：1)公路桥来车方向与铁路桥交角为:北端175°55′ 22.1″, 南端
173°37′48.5″;2)钢轨轨面至公跨铁立交桥桥面的高度：H=15 m;3)车辆与防撞墙
碰撞角度：20°；4)初始速度：10.9 m/s；5)重力加速度：g=9.8 m/s2;6)线间距：
Lx=5 m。黄河公铁两用桥单端防护长度计算图见图5。
异物侵限监测装置的长度(L),按以下公式计算:
经计算，得出：
Dp=10.9×sqrt(2H/g)× sin(α-160)/sin(180-α)。
Lt=10.9×sqrt(2H/g)×sin(α-160)/sin(180-α)+3.48/sin(180-α)。
L=10.9×sqrt(2H/g)×sin(α-160)/sin(180-α)+13.4/sin(180-α)。
将条件参数代入公式，理论计算桥梁两端防护长度分别为：
桥梁北端：总防护长度L=268 m，其中钢轨外沿至去车方向Lt=125 m。
桥梁南端：总防护长度L=172 m，其中钢轨外沿至去车方向Lt=77 m。
上述计算办法是将桥梁形状在公铁分离处的形状视为直线段进行近似计算理论计算，
实际公路桥与铁路桥均有一定弧度，近似计算值略偏小。考虑到郑州黄河公铁两用
桥地理位置的重要性、特殊性及车速、载重、超载等情况，根据交通部《关于印发
第一批道路货运汽车及汽车列车推荐型表的通知》(交公路发[2006]129号)，很多
中重型汽车载货后总重都在20 t以上，时速不小于100 km，其碰撞动能近600
kJ，车辆冲出SB级防撞墙(吸收能量280 kJ)后的剩余速度可能超过10.9 m/s的
假设速度(经计算约超过35%)，故将理论计算的防护长度再延长35%，则防护长
度为：
桥梁北端：延长后总防护长度361 m，其中钢轨外沿至去车方向Lt=169 m。
桥梁南端:延长后总防护长度232 m，其中钢轨外沿至去车方向Lt=104 m。
2.4 监测网的安装
根据“关于印发《高速铁路防灾安全监控系统—公跨铁立交桥异物侵限监测方案》
的通知”(运技基础[2010]739号)的有关要求，异物侵限监测装置包括竖直监测电
网、水平承重网 、“L”形支架等。监测网与桥梁防抛网间距按600 mm安装(考
虑安装与维护距离)。桥上安装金属网需要设置“L”形支架与桥梁连接，同时在公
路跨越铁路范围内安装金属防护网，“L”形支架中心间距1 000 m； 1个监测电
网单元(宽1.0 m)和1个“L”形支架的总重量为50 kg，每根L形支架按承载1
人考虑(100 kg/人)。监测网安装于防撞墙排水管上方，距防撞墙上边缘1 100
mm。化学锚栓采用M20，长度330 mm的标准锚栓。植入后外露长度
(110±10)mm，单颗螺栓抗剪切及抗拉强度均不小于30 kN。
公跨铁立交桥异物侵限监测装置及其安装示意图见图6。
2.5 监控单元设置
监控单元接收监测点现场控制箱传来的数据和信息，将其中的有效数据和信息转发
给防灾安全监控数据处理设备。同时，监控单元还对接收到的数据和信息做短期的
存储。
监控单元具备接入不同类型异物侵限监测传感器的能力，对采集数据进行分析、处
理及报警判定的功能，并将监测、报警数据
等传送至中心系统。监测到异物侵限报警时，监控单元通过继电接口电路联动触发
信号系统动作，并应具备回采信号系统异物侵限接口继电器状态的功能。能够接收
中心系统下发的临时通车、调度恢复等控制命令，并驱动继电器动作。
基于黄河公铁两用桥桥形特殊性、超长的连续防护范围、系统双电网传感器信号的
稳定性需求，按每80 m的防护长度视为一个异物监测点进行等效划分，每台监控
单元可接入2个异物点。监控单元设于区间GSM-R基站内及独立防灾机房内，包
括系统主机(双机热备)、UPS电源、数据接收和发送模块、继电器组合模块、防雷
单元、网络接口和机柜等设备；主机、功能模块、UPS电源等按双机热备配置。
2.6 网络架构及信息传输
1)网络架构。总线型T接组网方案。每个区间内节点监控单元利用传输系统MSTP
设备提供的以太网通道，以总线链型接到车站及中心。主用链路与备用链路按不同
路由接到相邻车站及中心系统。
采集的数据信息由通信专业传输系统提供的2×2M专用通道(FE接口)上传至监控
数据处理设备；监控数据处理设备的信息由通信专业传输系统提供的2×2M(FE接
口)专用通道分别上传至调度所、工务段。
2)信息传输。现场监测设备与现场监控单元间的传输线路由防灾专业自行构建。为
保证防灾安全监控系统数据采集、传输的安全可靠，并考虑到电气化铁路的强电磁
干扰影响，异物侵限双电网传感器至监控单元间、监控单元至列控中心采用
PTYL23型电缆。
本文根据郑州黄河公铁两用桥的公路与铁路位置关系，对设置异物侵限监控系统的
必要性进行了分析；并根据车辆运行速度、桥面至轨面高度，以及公路桥桥面形式、
公路桥防撞墙形式、公铁桥交叉角度及汽车运行方向、侵限物体掉落的数学模型等
因素，确定了异物侵限监测范围及长度；同时首次采用多监控单元解决桥梁超长监
测网监测数据的传输、分析及处理等问题，为高速铁路、客运专线类似工程的异物
侵限监测系统设计提供了重要的技术借鉴。随着灾害监测技术的发展、运营实际需
求的变化以及各工程实际情况，在后续工程中需根据《中国铁路总公司关于完善高
速铁路桥梁附属检查设施和改进异物侵限现场监测装置安装方式的通知》(铁总运
[2014]127号)相关要求，不断完善、优化异物侵限监测系统，使之更好的服务于
铁路运输生产安全。
【相关文献】
[1] TB 10621—2014/J1942—2014，高速铁路设计规范[S].
[2] 赵数学.客运专线、高速铁路异物侵限监测方案优化[J].铁路通信信号技术，2010，7(5)：25-28.