表2 中国自主研发的计算机辅助设计（CAD）和桥梁分析软件
3. 施工技术
中国拥有不同施工条件下各类型桥梁的施工控制技术，随着自动化水平、生产效率和质量稳定性的不断提升，行业施工技术正发展迅速。桥梁建设中使用的主要施工装备大多数由中国制造。自动化水平和装备生产能力也有显著提高。
在超高桥塔施工技术及装备方面，研究人员研发了混凝土桥塔液压爬模技术、混凝土超高泵送技术、预制构件吊装施工技术与钢桥塔高精度拼装施工技术。混凝土桥塔浇筑最大节段长度（每节长6m、高6m）、爬模施工效率（每节12 d）、塔顶倾斜度误差（≤1/42 000）、钢桥塔最大吊重提升速度（7.5 m·min–1 ）已达到了国际领先水平。中国自主研制的5200 t塔式起重机已在实际工程中得到应用。
在主梁施工技术及装备方面，研究人员研发了钢箱梁数字化制造生产线、混凝土箱梁整孔预制与架设技术、梁上运梁与架设技术、短线匹配法预制拼装施工技术、钢箱梁整体吊装施工技术以及与缆载吊机、桥面吊机、顶推法和滑模法相结合的主梁架设与施工技术。研究人员还自主研发了浮式起重机、架桥机、桥面吊机、缆载吊机、大型龙门式起重机、滑模设备等关键装备。其中缆载吊机的吊装能力（900 t）和其转体施工技术（转体长度为198 m，转体重量为22 400 t）均达到了国际领先水平。
在缆索制造与架设技术及装备方面，研究人员研发了斜拉桥热挤聚乙烯防护拉索技术和热挤缆索护套成型技术；研发了软-硬组合与三级牵引的超长斜拉索架设技术，并将其广泛应用于斜拉桥和拱桥；掌握了使用预制平行钢丝索股（PPWS）法的主缆架设技术。
在拱肋施工技术及装备方面，研究人员研发了斜拉扣挂悬拼悬浇、劲性骨架、钢筋混凝土拱桥转体及钢拱桥大节段提升等施工技术。其中采用劲性骨架施工法建设的沪昆铁路北盘江特大桥主跨跨径达到了445 m，桥梁跨度远超国外水平（210 m）。劲性骨架拱肋外包混凝土浇筑技术采用了真空辅助三级连续泵送工艺，使输送效率提升到30.8 m3 ·h–1 。采用斜拉扣挂悬拼架设法建设的朝天门大桥主跨跨径达到了552 m。在拱肋转体施工法方面，平转法的最大吨位被提升至17 300 t，研究人员还提出了上提式竖转法。大节段吊装法的最大吊重达到了2800 t。同时研究人员研发了大吨位缆索起重机（最大吊重为420 t，最大高度为202 m）等施工装备。此外，拱肋施工技术在行业中的应用也越来越普遍。
在桥梁基础施工技术与装备方面，研发成功的技术包括大直径钻孔桩、大直径钢管桩、预应力高强混凝土（PHC）管桩、钢管复合桩、大型群桩基础、大型沉井基础、超深地下连续墙基础等施工技术。自主研发的装备包括打桩船、液压打桩锤、钻机、混凝土搅拌船、双轮铣槽机等在内的桥梁施工装备。其中打桩船能力（
为7 m，桩长100 m以上、重600 t）已经超过了国外水平（ 为2.5m，桩长80 m、重100 t）。
在桥梁架设技术方面，工业化施工技术在快速发展，自动化水平也在不断提高。在结构构件安装方面，预制桩基整体打桩、承台和墩体预拼装、预制钢桥塔整体吊装已实现。对于主梁，所有作业均采用了大规模预制和安装技术，包括混凝土箱梁小节段预制和拼装、桁架梁大节段预制和吊装、水道上钢箱梁超大节段整体架设以及采用架桥机进行预制混凝土主梁架设。从上部结构到下部结构都采用了自动化安装。此外，为了改造和升级老桥梁，研究人员研发了促进大型桥梁节段快速修理和更换的技术，从而尽量减少施工对繁忙交通的干扰。
在施工控制技术方面，在传统的“变形-内力”双控基础上，研究人员结合无应力状态控制理念提出了几何控制法，同时研发了一种用于解决桥梁分段施工的理论控制方法——分阶段成形无应力状态法。此外，研究人员还提出了一种设计、制造和无应力构件安装全过程的几何控制方法。这大大提高了大跨径斜拉桥施工控制精度。目前研究人员正在研发一种集计算、分析、数据收集、指令发出、误差判断等功能为一体的施工控制系统。基于网络的桥梁智能化信息化施工控制技术正成为研究热点。
4. 管养技术
伴随着桥梁建设的迅猛发展，中国在桥梁管养、监测、检测和评估技术方面取得了很大进步。在管养方面，建立了以预防性养护为主、以纠正性养护为辅的两级方法。
在监测技术领域，厘米级实时动态差分式全球定位系统、全系列光纤光栅测量仪等一系列传感器和监测产品得到广泛应用。研究人员还研发了微秒级时钟同步振动信号调理器、百赫兹级高速扫描光纤解调仪等一系列信号采集设备，制定了基于双环冗余光纤环网和工业以太网的监测技术。数百座桥梁已安装了结构安全监测系统。系统集成技术日臻成熟。
在检测技术方面，研究人员研发了桥梁混凝土无损检测、钢结构桥梁疲劳裂纹探测、水下桩基础检测、高清摄像损伤识别、桥梁静载试验等检测技术以及缆索检测机器人、桥梁检测车等一系列检测装备。检测装备越来越专业化和智能化，检测技术的重心已从破坏性检测向无损检测方向转移。
在评估技术方面，研究人员提出了采用分层综合评定与五类单项控制指标相结合的桥梁技术状况评定方法，评定指标得到进一步细化；提出了以桥梁试验结果和结构验算得出的承载力结果为基础的评定方法；提出了基于桥梁承载力评估、耐久性评估及适用性评估的综合评估方法。评估结果的可靠性和全面性进一步提高。
在加固技术方面，碳纤维复合材料和体外预应力加固等新方法和新工艺已被应用于桥梁维修加固工作中。缆（吊）索更换技术、主梁更换和加固技术均得到快速发展。同时，研究人员还自主研发了新型涂层和阴极保护联合防护技术。较为完善的桥梁养护、维修与加固技术体系被建立，使得对桥梁的保护由被动保护转变为主动保护。
在信息管养方面，信息化决策支持系统被建立，以便于桥梁资产的养护和管理。目前，桥梁施工人员仅使用一个识别码，便可对各种施工文件、监测设备、监测数据、养护数据和桥梁施工与管理过程中的其他信息进行管理，同时可以将其用于协助决策，从而确保信息管理的独特性、可视化、自动化和可控性。
（二）存在的问题
自改革开放40年来，中国在桥梁工程方面取得了辉煌成就。然而，与发达国家相比，中国桥梁工程在四个关键领域还存在一些问题和不足。一些基础理论研究和共性关键技术尚需突破。而且，施工精细化程度不高，工业化、信息化和智能化水平有待进一步提高，科技创新与成果转化能力不足，产业化程度较低。这些问题进一步影响了中国桥梁产业的长期发展，具体情况如下：
（1）材料技术。在先进材料的研发和应用方面，中国仍然在追赶西方国家。高性能混凝土材料的研究仍处于初级阶段（即模仿国外的产品），且高性能钢材的力学性能指标也低于国外水平。与西方国家相比，在钢材的焊接性、强度、板材厚度和耐候性方面都存在较大差距。而且，基于高性能、大型FRP和形状记忆合金（SMA）的产品仍需要进口。
（2）勘察设计。中国在基础理论、前瞻性研究、智能化技术以及具有自主知识产权的软件等方面的研究和应用落后于西方国家。
（3）施工。中国的施工技术产业化程度不高且施工设备的性能和可靠性亟待提高。智能化施工技术和设备也有待开发。施工质量的稳定性也亟待提高。
（4）养护与管理。从养护与管理的角度看，监测和检测技术与装备、结构状态评估理论与方法、养护与维修加固技术、智能化技术发展等方面仍然相对不发达。首先，桥梁工程师在设计、制造、施工、管理和养护方面仍面临缺乏核心技术与装备的现实。缺乏核心技术与装备就限制了中国桥梁工程的进一步发展，对中国桥梁工程产业的竞争力构成风险。
目前，我们除了承认当前在关键技术上的差距，还应该认识到中国在创新体系建设、观念引领、机制建设和技术应用方面存在的一系列根深蒂固的问题，具体如下：
（1）创新体系。创新体系建设存在两个薄弱环节——能力建设不足和战略领导能力不足。现有桥梁的建设和养护技术优势不足以支撑中国向世界领先的桥梁制造行列迈进。
（2）观念引领。中国既缺乏坚定的科研意志，又缺乏脚踏实地的态度。目前的观念存在两个极端——要么为了避免风险而完全不去创新，要么纯粹为了创新而创新。
（3）机制建设。阻碍中国建设创新机制的两个问题是创新平台的同质化和研究的重复性。同时，科研成果共享机制的建设比较缺乏且科研资源浪费严重。
（4）技术应用。精细化程度不高和规模化水平不足是影响创新技术应用的两个问题。新技术的产业转化水平较低，使得开发者难以盈利并限制了产业的持续发展。
上述问题限制了中国桥梁工程产业核心技术的发展，同时也进一步加重了目前中国桥梁工程产业缺乏核心技术这一现状。为此，我们必须继续研究桥梁建设特点，抓住新一轮产业革命和发展的机遇，实施科技攻关的长远战略规划，创新体制机制，从根本上提高桥梁建设的创新发展能力。
