2024年桥梁智能建造理论与方法学术研讨会在江苏启东成功召开
CHTS2024|桥梁智能建造理论与方法学术研讨会在江苏启东成功召开
《中国制造2025》规划中强调，我国工业制造领域需推进行业信息化、智能化与工业化深度融合。交通运输部印发的《交通运输重大技术方向和技术政策》中，将“桥梁智能制造技术”列为交通运输十项重大技术方向和技术政策之一。“十四五”以来，我国在跨江越海及崇山峻岭等复杂环境与地质条件下规划和建设了一批重大桥梁工程。正是基于上述背景，桥梁智能建造技术的研究与应用日渐成为行业发展新的主题。7月12~14日，由中国公路学会桥梁和结构工程分会主办，中交第二航务工程局、中交第二公路工程局等单位支持，江苏沪宁钢机股份有限公司等承办的“2024年桥梁智能建造理论与方法学术研讨会”于旷美的江海之滨江苏启东顺利召开。
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”的一项重要学术交流活动，本次研讨会以“桥梁智能建造理论、方法及其工程创新应用”为主题，邀请桥梁建设领域科研、设计、建造、养护等专业方向的六十余位行业知名专家学者，以及桥梁分会成员代表、高校与企业代表等共计一百余人齐聚一堂，深入探讨桥梁科学技术的最新研究方向，展示近年桥梁建设领域的最新研究成果，为推动桥梁行业的科技创新，加快培育桥梁新质生产力，加强行业合作共建提供持续的智力动能支持。
出席本次会议的领导、学者和重要嘉宾有：
中国工程院院士、全国工程勘察设计大师、中国交通建设集团首席科学家、中国公路学会桥梁和结构工程分会理事长张喜刚；中国工程院院士、重庆大学教授周绪红；中国交通建设集团院士工作处处长李文杰；中国公路学会专家委员会副主任、江苏交通工程建设局原局长蒋振雄；中国公路学会桥梁和结构工程分会副理事长、广东省交通集团副总工程师吴玉刚；交通运输部科学研究院交通科技发展促进中心主任吴洪洋；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李冰；全国工程勘察设计大师、北京建筑设计研究院结构总工程师朱忠义；广东省公路建设有限公司总工程师代希华；中国公路学会桥梁和结构工程分会副理事长、中交第二航务工程局首席科学家张鸿；广东湾区交通建设投资有限公司总工程师张太科；中铁大桥局崇启公铁长江大桥指挥长熊开兵；中国公路学会桥梁和结构工程分会副理事长、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吉林；中国公路学会桥梁和结构工程分会副理事长、清华大学教授樊健生；同济大学教授吴冲；中国科学院武汉岩土力学研究所科技处处长盛谦；中国公路学会桥梁和结构工程分会秘书长、中交公路长大桥建设国家工程研究中心总经理冯良平；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阮静；南京市公共工程建设中心技术处处长周畅；广西路桥集团副总经理韩玉；中交公路长大桥建设国家工程研究中心副总经理过超；中交公路长大桥建设国家工程研究中心总经理助理吴宏波；中铁大桥局崇启公铁长江大桥指挥部总工程师江湧；中交第二航务工程局技术中心总经理田唯；中交第二航务工程局技术中心副总经理黄灿；铁道科学研究院桥梁室副主任班新林；东南大学首席教授刘高；重庆大学教授伍洲；同济大学教授阮欣；重庆交通大学教授杨建喜；东南大学教授徐照；北京大学教授汪国平；北京大学教授汪亦洲；中国科学院长春应用化学研究所研究员张红明；《桥梁》杂志社社长、总编杨志刚；江苏法尔胜缆索有限公司总经理赵军；江苏沪宁钢机股份有限公司董事长王寅大；江苏沪宁钢机股份有限公司副总经理、总工程师高继领；江苏沪宁钢机股份有限公司副总经理李翠光等。
一、开幕致辞：创新引领，共赢未来
7月13日上午大会正式开幕，开幕式及嘉宾学术报告上段由中国公路学会桥梁和结构工程分会副理事长、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吉林主持。
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作大会致辞。他指出：当前我国桥梁工程的智能建造需求已发展成为行业共识，取得了一定的成绩，但在桥梁设计建造理论方法与核心算法、产业数字化和智能装备规模化应用等环节仍然存在短板。全体桥梁人要从行业急切需要和长远需求出发，坚持需求和问题导向，把握机遇，科学谋划，加快发展行业技术体系和人才体系，充分发挥桥梁科技创新平台的支撑引领作用，强化产业化协同发展，助力我国早日实现交通强国战略。
二、学术交流：量大面广，精彩纷呈
本次研讨会共安排了13场主题报告，内容涵盖桥梁工程科研、设计、施工、管养的关键技术等多个方面，旨在凝聚行业共识、加强联动合作，共同推动桥梁工程高质量发展。多位知名专家针对桥梁工程的智能建模与优化设计、工业化智能建造产业与关键技术、结构智能测评与维保技术、桥梁建造机器人设计与产业创新发展等多个议题方向，为与会人员带来了不仅技术创新前瞻性强、又紧密贴合工程实践应用的行业技术精彩交流。
周绪红院士：《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,对促进土木行业转型升级具有重要意义。报告阐述了智能建造的内涵和在土木工程中的应用场景；针对传统建造方式所存在的痛点问题，介绍了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和工程应用。
张喜刚院士：《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”的发展目标。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，以及制约“智能桥梁”的行业痛点和发展建议。
张鸿：《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，分享了该体系在混凝土、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：《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。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：《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。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，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：《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技术的进步，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。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，对智能制造技术进行了总结，并对今后的技术发展思路提出若干的展望。
阮静：《张靖皋长江大桥数字化建设与实践》
基于全生命周期数字化建设规划，张靖皋长江大桥在施工阶段重点打造协同管理、智慧工地、智能建造一体化数字平台，在统一数据标准的基础上，覆盖施工阶段全流程、全要素。基于建设管理智慧协同技术、材料溯源技术、预制构件全流程管控技术等实现大桥建设期的智慧化管理，融合智慧工地及智能建造技术，实现大桥建设全过程的动态感知和安全立体防控，形成了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：《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。长大桥中心从2015年开始，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。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，并介绍了初步的软件产品。
黄灿：《钢梁智能制造技术的发展与展望》
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：《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。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了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：《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，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。报告聚焦研究背景、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：《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。报告介绍了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，以期解决桥梁智能设计优化一体化系统关键技术问题。
张红明：《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。
三、专家研讨：集思广益，开放互动
本次学术会议安排了专家研讨和互动咨询与交流环节。结合本次大会研讨主题，邀请了十位专家登台，分别从智能设计、智能建造、智能检测、行业标准制定等维度进行深入交流和开放性研讨；针对目前桥梁建设中技术创新工作存在的不足和面临的挑战，研究提供解决问题的思路及路径。通过开放性观点交流发言与学术研讨，与会代表普遍认为，当前阶段智能桥梁技术已具有较为广泛的应用基础条件，希望高校科研单位、设计单位、建造施工企业、运维企业和业主单位更具成效地协同合作，取得更多的成果，培育出一批开拓型专业技术人才。专家还呼吁聚焦重大“智能桥梁”项目、开展跨学科联合攻关，力争在关键技术方面取得核心突破，尽早形成相关的行业标准指南，为推动交通强国建设贡献力量。
四、参观考察：走进基地，沟通实践
7月13日下午及14日上午，参会代表先后前往位于启东国家海工船舶工业园的江苏沪宁钢机股份有限公司桥梁制造基地，考察参观了沪宁钢机桥梁智能板块单元重型生产车间、80米跨桥体拼装生产线、600吨重型智能总拼设备平台、5000吨级出运码头及智慧工厂指挥中心的业务后台生产系统数字平台等，以较全面了解桥梁智能建造的主要生产工艺流程和核心制造业务开展实践情况。
江苏沪宁钢机股份有限公司创立于1982年，是我国著名的大型钢结构制造头部企业。作为中国建筑业竞争力百强榜中唯一的钢结构建筑专业企业，被国家行业协会授予“中国建筑钢结构质量第一品牌”。企业下设江苏宜兴金张渚工业园钢结构产业、宜兴环保科技工业园装配式建筑产业、启东船舶海洋工业园海工装备产业三大基地，年产各类重型钢结构 85 万吨。沪宁钢机以钢结构研发、设计、生产、施工和配套服务为主业，致力于以钢结构为主体的公共建筑施工总承包服务、大跨度钢结构桥梁、大跨异形空间钢结构、高层超高层钢结构、高科技海洋工程装备等钢结构专业承包服务。截至2023 年底，公司斩获国家及省部级以上质量奖项372 项，其中，江苏省人民政府质量奖 1 项；土木工程詹天佑奖 19 项；鲁班奖 62项；国家优质工程奖 21 项；中国钢结构金奖 204 项。公司成立 42 年来，沪宁钢机共打造国内外各类地标建筑800 余项，包括大型文体场馆 300 余座、高层超高层建筑 100 余幢、大型机场航站楼及火车站交通枢纽 200 余座、大型桥梁钢结构工程 100 余项。近年来，企业全力推动智能化生产线和数字化管理系统的升级改造与示范应用工作，逐步实现公司运营管理与工程项目的全流程管控。积极开展钢结构智能制造与智能建造领域原创技术研发，解决钢结构制造、安装过程中的智能化、数字化难题，着力打造桥梁钢结构智能生产线与工业互联网平台建设，协同推进钢结构关联产业聚集。
沪宁钢机钢结构智能建造平台系统是以工业化生产管理系统为主线，专业开发的适用于非标定制、离散型钢结构产品生产方式的企业生产系统数字平台。在一模到底工厂生产系统应用技术平台基础上，针对桥梁钢结构建造业务特点并与其生产工艺流程及智能设备集群数控技术密切融合，形成了集板件智能下料切割生产线、桥面板单元智能生产线、杆件智能组装生产线、节段智能总拼生产线和智能涂装生产线五个桥梁钢结构主要制造工艺流程的“五线一平台”桥梁钢结构智能建造体系，实现人、机、物的互联互通以及生产过程多方数据的无缝衔接。综合利用平台系统的算法、工业互联制造技术和计算机集成辅助制造技术，在桥梁制造阶段实现对整个生产过程的实时监测和数据分析流转，进而实现AI技术在非标离散型工业化智能建造业务领域中的创新应用。
五、会议总结：智能建造，前景无限
盛夏七月，行程紧促。在主办单位、支持单位与承办单位的共同努力下，2024年桥梁智能建造理论与方法学术研讨会圆满落幕。在此诚挚感谢亲临参会的领导、专家和各方代表在火热的江南七月莅临江畔之城指导、研讨和交流。通过多方开放、近距离的专业交流互动，拓展了视野，丰富了认知，增强了互信。参会代表普遍认为，无论是处在桥梁行业建设链条的前端、还是位于基部，各方均应抓住我国经济持续向好带来的发展机遇，以科技创新为引领，提升桥梁建造品质，提高桥梁智能建造水平，加快桥梁产业工业化、智能化、绿色化转型，持续培育和形成桥梁基础建设领域的新质生产力。
（图文：沪宁钢机创新研究院）