168m钢管混凝土刚架系杆拱施工监控方案2.docx

168m钢管混凝土刚架系杆拱

主桥施工监控实施方案

中南大学土木建筑学院桥梁工程系
二零零九年七月十三日

目 录

第一章 雁栖大桥施工监控目的及意义 1
1．1 大桥概况 1
1．2 监控目的及意义 2
1．3 本项目监控项目主要内容 2
1．4 施工监控组织 3

第二章 大桥施工过程精细计算 5
2．1承台大体积混凝土水化热分析 5
2．2 施工过程全桥内力分析 5
2．3施工支架稳定性监控 6
2．4预应力锚固区局部应力计算 6
2．5吊杆张拉方案比较计算 6

第三章 基础大体积混凝土监控方案 7
3．1 监控目的及指标 7
3．2 监控测点布置 7
3．3 控制温度应力、防止裂缝的技术措施 9
3．4 温测数据整理 10

第四章 施工支架稳定性监控 11
4.1引桥支架（六四式军用梁）的设计与计算 11
4.2主桥支架（拆装梁）的设计与计算 16
4.3拱肋支架的设计与计算 21
4.3.1计算过程 21

第五章 关键截面应变测量监控 23
5．1 主梁结构部分设计参数的测定 23
5．2 应力测试 23
5.3 理论分析 25

第六章 线性测量监控 28
6．1 挠度观测及立模标高确定 28
6．2测量时机的选择 30
6.3全桥线形观测 30

第七章 吊杆张拉方案及内力控制 35
7．1控制目的 35
7．2 控制方法 35
7．3 调整方法 35
7.4 恒载作用下吊杆索力测试 35

第八章 预应力摩阻及伸长量现场试验 38
8．1 试验意义 38
8．2 试验方法 38
8．3 试验原理 39
8．4 试验内容 40

第九章 施工监控项目参加人员及报价清单 41
9．1人员组成 41
9．2监控项目报价清单 42

第十章 资质及主要相关业绩 43
10．1资质材料 44
10．2公司简介 55
10．3主要相关业绩情况表 57

第一章 168m钢管混凝土刚架系杆拱大桥施工监控目的及意义
主桥（图1.1）为计算跨度为168m的下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥，拱肋与桥墩固结，采用预应力钢绞线作为拉杆平衡拱的推力。

图1.1主桥桥型图
主拱拱肋采用等截面钢管混凝土桁架结构，两片拱肋横向中心距26.6m。每片拱肋桁架上、下弦杆由四根Φ800x14mm的钢管及平联缀板组成，截面高3.5m，宽2.0m；弦管及平联缀板内灌注C50无收缩混凝土。腹杆采用Φ273x12mm的钢管，腹杆内不灌注混凝土。拱座为变截面钢筋混凝土实心截面。
钢管混凝土两主拱之间设置了7道“一”字形横撑；拱顶横撑由六根直管组成，其余横撑有四根直管组成。横撑直管采用Φ500x12mm钢管，横撑腹杆采用Φ273x12mm钢管。横撑钢管内部填充混凝土。
主桥设20对吊杆，顺桥向吊点中心距为8.0m，每点吊杆为双吊杆，其中心距为50cm，每根吊杆钢索由55根Φ7mm的镀锌高强度低松弛预应力钢丝组成。
每片拱肋各设10根可换索式钢绞线系杆，每根系杆由19根Φj15.24mm钢绞线组成。
桥面系采用悬吊体系，由钢横梁、钢纵梁、桥面预制板及现浇层组成钢—混组合结构。主桥设横梁20片，钢横梁长28.6m 采用工字形截面。顺桥向设钢纵梁10道，全桥有工字形钢纵梁210片。钢纵梁采用高强度螺栓连接在钢横梁上。桥面板由预制板和现浇板组合而成，通过栓钉与钢纵、横梁连接，形成钢—混组合结构。预制板接缝混凝土采用无收缩混凝土，预制板顶面现浇10cm钢纤维混凝土。
主桥桥墩采用双柱式门形刚够墩，由矩形墩柱和箱型横梁组成。墩柱截面的纵向长度为4m，横向宽度为2.6m；箱型横梁的宽度为3.6m，中心高度为3.5m。墩柱和横梁均为预应力混凝土结构，采用C50混凝土。
主墩采用钻孔基础，分离式承台，每根墩柱设一个12.6 x7.8 x3.8m的承台，每个承台下设6个直径为1.8m的钢筋混凝土钻孔桩。
本桥是钢管混凝土系杆拱桥，属于高次超静定结构,对成桥拱轴和钢横、纵梁线形及吊杆、系杆的张拉力有较严的要求,每个节点坐标的变化都会影响结构内力的分配。桥梁线形一旦偏离设计值,势必导致内力偏离设计值。另外,钢横、纵梁、拱、吊杆和系杆之间刚度相差十分悬殊,受吊杆力、温度变化、风力和日照影响、施工临时荷载、混凝土收缩徐变、预应力张拉等复杂因素干扰等等,使力与变形的关系十分复杂。在施工计算中,虽然可以采用多种计算方法,计算出各施工阶段的索力和相应的梁体变形,但是按理论计算所给出的吊杆力、线形进行施工时,结构的实际变形却未必能达到预期的结果。这主要是由于设计时所采用的计算参数诸如材料的弹性模量、构件重量、混凝土的收缩徐变系数、施工中温度变化以及施工临时荷载条件等与实际工程中所表现出来的不完全一致所引起的。复杂桥梁在施工中表现出来的这种理论与实际的偏差具有累积性,如不加以及时的有效的控制和调整,随着拱的施工长度的增加,拱的标高最终会显著偏离设计目标,影响成桥后的内力状态和线形。因此施工监测、控制是保证桥梁达到设计要求的重要手段。此外，由于施工过程中支架、模版等临时设施较多，这些临时设施大多不经过计算复核，从而容易威胁结构在施工过程中的安全，因此，为保证施工中结构的安全，也需要进行必要的监控。
1.3.1 控制思路
168m钢管混凝土刚架系杆拱的高程和线形控制严格按照《公路工程质量检验评定标准》执行，肋拱的轴线偏位控制在5mm内，断面尺寸的高度控制在±5 mm内，顶、底、腹板的控制在0到10mm范围内，拱宽控制在±10 mm范围内。要保证控制目标的实现，最根本的就是对立模标高及索力做出尽可能准确的预测，即主要依靠预测控制。无论施工过程如何，总是以最终桥梁成型状态作为目标状态，以此来控制各施工阶段的立模标高。施工控制流程如下图所示。

图1.2施工控制流程图
1.3.2. 监控内容
(1)大桥施工过程精细计算
(2)基础大体积混凝土监控方案
(3)施工支架稳定性监控
(4)关键截面应变测量监控
(5)线性测量监控
(6)系杆张拉方案及内力控制
(7)预应力摩阻及伸长量现场试验
各部分具体内容见后面章节介绍。
1.4.1施工控制组织
施工控制是个高难度的技术问题，但又不是孤立的施工技术或计算分析问题，它涉及到监控、设计、施工、监理等单位，为保证控制过程的顺利进行，建议：
(1) 由业主负责成立由大桥各方参加的主桥监控领导小组，以便协调各方关系，高效开展工作。指定各方传递数据的人员名单，由固定人员进行数据及报告的交接。
(2)在施工检测及施工控制正式实施以前，须提供大桥有关的技术资料；（施工设计图纸，施工组织设计文件，主拱合拢方案及次序，合拢前、后主梁的设计状态的理论值）。
(3) 请施工方提供施工检测过程中的便利条件：
施工各阶段高程等测量，测量数据及时通报监控单位；
预设标志和预埋元件的可靠保护。
1.4.2 各单位分工：
(1) 业主
.协调各成员单位的工作，及时招集大桥施工控制会议。
(2) 监控单位
.拟定施工控制方案。
.施工过程中进行结构变位、应力、应变、系杆内力及温度观测。
.识别设计参数误差，并进行有效预测。
.优化调整分析。
.预告立模标高和系杆各次张拉力。
.发生重大修正时，及时向领导小组回报并会同设计单位提出调整方案。
.验算及跟踪施工过程中各控制截面的内应力。
.合拢方案验算。
.配合参建各方，对施工中出现问题进行理论分析。
.主桥竣工后提交施工控制与监测成果报告。
(3)设计单位
.提供结构计算数据文件、图纸、结构最终受力状态、拉杆内力及线性。
.提供成桥线形要求。
.计算、确定重大设计修正，负责变更后各种验算。
(4)监理单位
.认真执行监理工作，保证施工质量。
.与施工单位共同监测主梁标高和塔顶偏位。
.墩部预应力张拉监督
(5) 施工单位
.施工组织设计与进度安排。
.支架试压及挠度测量。
.混凝土比重及弹性模量试验。
.桥面施工荷载调查及控制。
.负责测试组件的保护。
.钢横、纵梁及拱的变位测量。

第二章 大桥施工过程精细计算
根据168m钢管混凝土刚架系杆拱桥承台混凝土配比及施工方法，采用空间有限元及混凝土水化热理论计算承台水化热反应，指导监测及施工。
大跨度钢管混凝土刚架系杆拱桥的施工采用分阶段逐步完成的支架现浇施工方法时，结构的最终形成要经历一个比较复杂的施工过程。对施工过程中每个阶段进行详细的变形计算和受力分析，是施工控制中最主要的内容之一。为了达到施工控制的目的，必须通过施工控制计算来确定桥梁结构施工过程中每个阶段在受力和变形方面的理想状态，以此为依据来控制施工过程中每个阶段的结构行为，使其最终成桥线形和受力状态满足设计要求。
首先，根据设计提供的有关资料对桥梁施工过程进行正装计算，计算时按照施工方案确定的施工加载顺序进行结构分析，严格计入结构几何非线性、预应力、支架、预应力及混凝土收缩和徐变的影响。最后将所得到的成桥恒载内力和位移状态（包括主梁挠度，控制截面内力与应力）与设计进行核对保证相互一致后进行施工。
根据上述理论计算及具体施工过程中的各项参数（梁段重量、系杆力、标高变化、内力状态）不断调整计算参数，计算完毕后，提供以下理论控制数据：
1. 各施工梁段的主梁及主拱立模标高。
2. 系杆力控制值。
以上两项内容将以施工指令通知单的形式下达到施工单位，业主及设计单位备案、大桥总监办监督执行。同时，施工过程中的较大调整，由本施工监控单位提出方案，由设计单位复核。全桥计算模型见图2.1

图2.1全桥计算模型
施工时临时支架一般由施工单位进行组织施工设计，为了保证施工时支架的稳定及支架上主结构的安全，本监控单位负责全面的支架强度和刚度计算及支架稳定检算，以确保施工安全。
本桥在门形刚构墩上布置有大量的预应力钢筋，预应力锚下局部应力较大，在施工前，对全部局部应力进行检算，并提出改进意见，保证锚下混凝土不出现局部裂缝。
系杆张拉会引起拱脚局部应力的变化，如果张拉力过大，则会出现裂缝，此外，张拉系杆内力会引起已张拉完毕的系杆内力的变化，导致系杆内力与设计值不相符及主结构内力分布不合理，本计算通过优化方法合理安排系杆张拉次序及张拉力使张拉过程简化准确。

第三章 基础大体积混凝土监控方案
大体积混凝土结构断面尺寸比较大，混凝土浇筑以后，由于水泥的水化热，内部温度急剧上升，此时混凝土弹性模量很小，徐变较大，升温引起的压应力并不大；但在日后温度逐渐降低时，弹性模量比较大，徐变较小，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。如采取措施不当很容易产生温度裂缝。此外，混凝土在硬化过程中还容易产生收缩裂缝。基于以上原因在承台灌注过程中如何防止混凝土开裂成为确保承台施工质量的重点施控目的。根据以往经验，结合工程具体情况，拟定了具体控制方案，其中包括减少内外温差，预防混凝土裂缝上采取的多项技术措施。为了及时掌握温度变化情况，在施工中对混凝土内部温度进行监测。
大体积混凝土温度监控指标因受混凝土强度等级、材质、季节、气候、施工顺序等方面的影响，温控指标并无绝对的、不变的指标，在承台控制时，结合本监控小组对若干座大桥承台温度控制实施方法及指标，结合本桥承台混凝土强度等级等特点，确定本承台温度控制指标如下：
内外温差：<30oC
内部最高温度：<65 oC
进出水口温差：<10 oC
温度控制过程中，一旦发现某一指标超出施控指标，及时与设计、监理、施工各方进行商讨，拟定有效措施，确保混凝土不发生温度及收缩裂缝。
承台温度测点在每个承台中共布置58个，第一层浇注混凝土中布置29个，第二层混凝土中布置29个，两个承台共布置了116个温度应变片。

1.选择合理的结构形式和分缝分块。该承台厚为4m，分两层浇筑，每层为2m,这样能有效的控制大体积混凝土的内部温度，避免因水化热产生的较大升温而使混凝土开裂。
2.选择混凝土原材料、优化混凝土配合比。目的就是使混凝土具有较大的抗裂能力，具体说就是要求混凝土的绝热升温较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大。
（1）选择水泥。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求，一般采用低热矿渣水泥或硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土除了抗裂性能外，还要求抗冻融性、耐磨性、抗腐蚀性、强度较高及干缩较小，因此一般采用高标号的中热硅酸盐水泥。
（2）掺用混合材料。掺用混合材料的目的在于降低混凝土的绝热升温、提高混凝土抗裂能力。目前粉煤灰采用较多。
（3）掺用外加剂。减水剂是最常用、最重要的外加剂，它具有减水和增塑作用，在保持混凝土塌落度不变的条件下，可减少用水量，节约水泥，降低绝热升温。
（4）优化混凝土配合比。在保证混凝土强度和流动度条件下，尽量节省水泥，降低混凝土绝热升温。
3．严格控制混凝土温度、内外温差及表面温度骤降。
（1）降低混凝土浇筑温度，通过冷却拌和水、加冰拌和、预冷骨料等办法降低混凝土出机口温度。
（2）水管冷却。在混凝土内埋设水管，通低温水以降低混凝土温度。
（3）表面保湿。视施工季节在混凝土表面覆盖保温材料，以减少内外温差、降低混凝土表面温度梯度。

第四章 施工支架稳定性监控
六四式铁路军用梁是我国自行研制的适用于中等跨度的一种铁路桥梁抢修制式器材，是一种全焊构架、销接组装、单层或多层的多片式、明桥面体系的拆装式上承钢桁梁。该组合式梁有一定的跨越和承载能力、杆件种类少，便于拆装互换、结构轻便，构造简单，可用人工或小型机具拼组、架设迅速、运输方便。
六四式铁路军用梁的基本构件主要包括标准三角构架、端构架、标准弦杆、端弦杆、斜弦杆、撑杆等6种。部分构件如下图所示：

标准三角构架 标准弦杆

端构架 斜弦杆
图4.1六四式军用梁构件图
本桥拟采用六四式双层军用梁做支架，现计算在施工过程中所需军用梁的片数。为了更加准确地计算支架在施工过程中所承受的荷载，将荷载分两阶段加至支架上。第一阶段为主梁现浇时，主梁及模板等重量全部由支架承受，计算出此时支架的内力；第二阶段为浇注拱肋的过程中，考虑到主梁已经达到设计强度，并且有很大的刚度，对支架有分担拱肋浇注过程中的荷载的作用，故此时由主梁和支架一起承受荷载，计算出此阶段支架的内力，再加上第一阶段支架的内力，便得出支架在整个施工过程中的最大内力。
计算时采用土木工程大型通用软件Midas/civil进行计算，计算模型如下图所示：

图4.2计算模型

图4.3支架布置图

4.2临时支架的安全（铁路上）监控：

图4.4防电棚布置图
第五章 关键截面应变测量监控
5.1.1混凝土弹性模量的测定
采用现场取样通过万能实验机试压的方法，分别测定混凝土在2d、7d、14d、48d、60d龄期的值，以得到完整的E-t曲线，为主梁预拱度的修正提供数据。
5.1.2混凝土容重的测定
采用现场取样，在实验室用常规方法进行测定。
5.2.1 测试方法
采用埋入式振弦应变计进行测试
5.2.2 测点布置
根据桥跨结构试验检测的目的并考虑测试控制、数据采集、布点、布线工作的方便，检测桥孔截面位置如下：拱肋，钢横梁，吊杆。
5.2.3控制截面应力测试
应变测试主要采用表面式振弦式应变计，配合读数仪，测量精度控制在±0.2MP以内。应变值通过记录的N或L值得到：
=
式中，=4.062，、——当前值，、——初始值。
为消除温度变化的影响，在梁体非受力位置布置一个应变温度补偿测点。
5.2.4 梁体竖向静挠度测试
第六章 线性测量监控
6.1.1 测试方法
用精密水准仪测量主梁各节段的标高。
6.1.2 测点布置
168m钢管混凝土刚架系杆拱拱桥部分采用缆索吊分段吊装施工，在其钢梁和拱肋沿纵桥方向上均匀的布置了9个高程测点，主梁的横桥方向上布置了三个高程测点，分别布置在两边腹板中心处的上缘和断面中点上缘，断面中点上缘处的测点用来控制顶板的桥轴线，拱肋上缘处的测点用来控制拱肋上缘轴线。
设计时所提供的每个施工节段的相应桥面标高和其他变形值是基于标准气温下（20度）的设计值,而拱桥往往跨季节、跨昼夜施工,温度变化特别是日照温差的变化对于拱桥结构变形的影响是复杂的,将温差变化所引起的结构变形从实测变形值中分离出来相当困难,因此,应尽量选择温度变化小的时机进行测量,力求温度、日照对施工控制的影响降低到最小限度。对一些拱桥温度影响的测试表明,在气候条件最不利的夏季,凌晨日出之前的气温较稳定,且最接近季节平均气温,是测量的较好时机。

第七章 系杆张拉方案及内力控制
系杆是传递水平推力的最主要构件。全桥吊杆共28根。系杆截面由由19根Φj15.24mm钢绞线组成。按照设计图，吊杆张拉需要分两次张拉，单根吊杆张拉控制力在2100kN。
张拉吊杆时会引起吊杆与梁交叉点处主梁的局部负弯矩，如果一次张拉到位，则负弯矩过大，造成梁上缘开裂，所以要分级张拉，每次张拉力需要根据具体情况确定。此外，受施工张拉设备及施工人员数量的限制，吊杆的张拉不可能同时进行，需要分批张拉。由于大桥是高次超静定结构，分批张拉时，后张拉的吊杆会引起已张拉吊杆内力的变化，使得最终吊杆内力偏离设计值较大，影响主梁及主拱的成桥应力状态及主梁线性，甚至造成主梁开裂。
系杆控制方法分理论计算及内力监控。理论计算的目的是依据具体情况通过计算确定合理的初始张拉力，确保成桥吊杆力满足设计要求。
张拉拉杆测控索力时采用索力仪测定索力，并与油压千斤顶顶力相互校核。对已经张拉完毕的拉杆，测控时采用索力仪量测。
通过理论计算及实测吊杆力进行理论计算，提出调整拉杆内力的方案。
成桥后在恒载下的索力值与设计值的偏差大部分在5%以内，一对索误差在10%以内，均满足规范设计要求。

第八章 预应力摩阻及伸长量现场试验
预应力结构中的预应力束张拉是关键的工艺，张拉力的准确与否关系到结构的内力状态及结构的使用性能，而预应力损失及伸长量的理论计算与实际状态有较大的偏差，如果张拉力过大会引起锚下局部开裂，如果张拉力偏小则会引起桥梁运营中的开裂。所以，在特大桥梁或复杂结构中均进行预应力孔道摩阻试验来确定实际伸长量以保证预应力的施加满足设计的要求。
孔道摩阻试验采用单端张拉方式进行，试验张拉端和锚固端均采用YCD300千斤顶和500t压力传感器。试验时，同时记录读数仪和电动油泵的读数，数据整理以读数仪结果为准，并用电动油泵数据校核，以确保试验结果的可靠性。张拉端与锚固端的差值即为摩阻损失值。试验装置如图8.1所示。

图8.1 孔道摩阻试验装置图
为了确保试验中千斤顶和压力传感器的严格对中，在两者之间设置了限位板。为了分别测得孔道摩阻系数和偏差系数、锚口及喇叭口摩阻损失率，每束力筋的测试工作按两种工况进行：
（1）工况1：纯孔道摩阻试验，用来测定孔道摩阻系数和偏差系数。此时，张拉端及锚固端的喇叭口内均放有约束环，以保证钢绞线与喇叭口无摩擦，且两端均不装工作锚。
（2）工况2：孔道＋锚口及喇叭口摩阻试验，用来测定锚口及喇叭口摩阻损失率。此时，张拉端不设约束环，安装工作锚（但不上夹片）；锚固端仍放约束环，不装工作锚。

8.3.1 孔道摩阻系数μ和偏差系数k的测定
根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005），张拉时，由于预应力钢筋与孔道间的摩擦引起的预应力损失按下式计算：
（1）
式中： — 由于摩擦引起的预应力损失（MPa）；
— 力筋控制应力（MPa）；
— 从张拉端至计算截面的长度上，力筋的弯曲角之和（rad）；
— 从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；
— 力筋与孔道壁之间的摩阻系数；
— 考虑每m孔道对其设计位置的偏差系数。
可以证明，空间曲线束的孔道摩阻损失计算表达式和平面曲线相同，唯其曲线转角 改用空间包角：
（2）
式中：为力筋束竖向平面内的弯起角；为该力筋束水平面内弯起角，若该力筋束仅在竖向平面内弯起，则=0。
由式（1）可知，在预施应力过程中，离张拉端处因孔道摩阻而损失的力筋束内力值为：
（3）
式中，为张拉力，为摩阻损失率，。
当采用一端张拉一端固定的方法来测定参数和时，式（3）则可写为
（4）
式中，和分别为张拉端至固定端力筋束长和空间包角（为书写简便起见，仍用代替）。若该力筋束为直线布置，即，则可由式（4）直接得到；若该力筋束为曲线布置，则须借助于两根以上力筋束的测试结果利用最小二乘法计算得到孔道摩阻系数和偏差系数。
试验存在误差是不可避免的。假定式（4）的误差为，则有
（5）
如果有n束力筋束，则式（5）变为
（6）
式中，、分别为第根力筋束的、，，从而得到全部力筋束测试误差的平方和为
（7）
欲使得试验误差最小，应有
， （8）
由式（7）和式（8）可得
（9）
因此，可根据多孔道摩阻测试结果，由式（9）建立、的联立方程，求得、。
8.3.2锚口及喇叭口摩阻损失率的测定
将同一束力筋按（孔道＋锚口及喇叭口摩阻试验）测得的摩阻损失率减去按工况1（纯孔道摩阻试验）测得的摩阻损失率，即得由该力筋束测得的锚口及喇叭口的摩阻损失率。
由于整孔梁采用的锚具相同，因此取所测力筋束的锚口及喇叭口摩阻损失率的平均值，作为锚口及喇叭口摩阻损失率的最终测试值。
在充分考虑预应力张拉空间及实际可操作性的情况下，选取尽量多的不同类型的预应力束进行试验。根据设计图纸，拟测定8束主梁预应力束及两束V墩预应力摩阻。

中南大学为直属教育部的全国重点大学，由卫生部所属湖南医科大学、铁道部所属长沙铁道学院与教育部直属高校中南工业大学合并组建而成，是一所学科门类齐全、师资力量雄厚、具有鲜明特色、居于国内先进水平的综合性大学。现任校党委书记为，校长为黄伯云院士。
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中南大学土木建筑学院的前身，是由1953年成立的中南土木建筑学院铁道建筑系和桥梁隧道系组成。中南大学土木建筑学院以原长沙铁道学院土木建筑学院为主体调整成立的，拥有土木工程一级学科博士、硕士授予权，拥有两个国家级重点学科：桥梁与隧道工程、道路与铁道工程，一个省级重点学科：岩土工程。现有教职工280余人，其中中国工程院院士2人（著名桥梁专家曾庆元教授、著名岩土工程专家刘宝琛教授）、博士生导师40多人、教授50多人、副教授80多人，现有在校学生5000余人。
桥梁与隧道学科是我校的传统优势学科，1981年获硕士学位授予权，1986年获博士学位授予权，1987年被评为铁道部重点学科，2000年获土木工程一级学科博士学位授予权，并被评为湖南省重点学科，2001年获国家重点学科（全国仅三家）。该学科特别注重应用基础理论研究和应用技术研究。在曾庆元、刘宝琛二位院士带领下，经过近50年的建设和发展已形成了三个颇具特色、优势明显的研究方向。近年来科研成果卓著。其中，列车桥梁时变系统横向振动分析理论处于国际领先水平，1999年获国家科技进步三等奖（主持）；大跨桥梁非线性分析与颤振分析理论及应用，1999年获湖南省科技进步一等奖（主持）；多塔斜拉桥关键技术研究2001年湖南获湖南省科技进步一等奖（主持）和国家科技进步二等奖（主持）；大跨度低塔斜拉桥板桁组合结构建造技术2002年获国家科技进步一等奖（参与）；湘江三桥主孔斜拉桥关键技术研究获2002年湖南省科技进步一等（主持）；钢－混凝土组合结构关键技术的研究及应用获2003年湖南获湖南省科技进步一等奖（主持）和2004国家科技进步二等奖，斜拉桥拉索风雨振机理及控制技术研究获2006年湖南省科技进步一等；桥梁断面气动导数测量的强迫振动法，填补了国内空白；将地层沉陷分析的随机介质理论应用于城市地铁开挖中，产生了巨大的经济和社会效益，处于国际领先水平。该学科极具特色的应用基础理论成果和应用技术为土木工程行业的发展和技术进步作出了重要贡献。
中南大学土木工程检测中心 的前身是 中南大学土木建筑学院土木工程中心试验室 ，由原长沙铁道学院土木建筑学院土木系线路构造、桥梁、隧道、土力学、建筑材料、测量试验室，经过40多年的努力，已发展成为一所土建类大型综合性试验室，面向土木工程和交通运输学科。本中心以中南大学土木建筑学院为依托，师资力量及技术力量雄厚，科研开发能力强。该中心于1988年经湖南省资质认证后正式对外开发，分别于1991年、2002年通过了湖南省和国家计量认证，1995年经湖南省建委审查核定为建筑企业一级试验室，1998年获湖南省建委工程质量检测一级试验室，1999年获得建设部基桩动测资质，2001年获得铁道部基桩动测资质，2003年6月进行了工商注册，并具有独立法人资格。
本中心先后被评为全国高校和湖南省先进单位。先后完成国家、省部级重大科学研究试验及大中型工程检测项目300余项，为促进土木工程领域的技术进步和经济发展作出了重要贡献。

序号
工程名称
工程概况
试验检测
项目内容
业主名称
1
浙江省丽水市紫金大桥施工监控及关键技术研究
（2003.7～2005.12）
2×160m混凝土独塔双索面斜拉桥
施工监控、节段模型试验
浙江省丽水市城市建设发展有限公司
2
湖南湘潭湘江三桥施工监控及模型试验
（2000.1～2002.12）
133＋270＋133m混凝土双塔垂直双索面斜拉桥
施工监控、模型试验研究和空间分析
湘潭市湘江三桥建设指挥部
3
厦门市同安区银湖大桥施工监控（2002.1～2004.12）
2×80m混凝土独塔单索面单排索斜拉桥
施工监控
厦门市政建设开发总公司
4
湖南省岳阳洞庭湖大桥
（1998.1～2001.12）
(130+310+310+130)m三塔双索面混凝土斜拉桥
结构计算分析和科学研究
洞庭湖大桥建设指挥部、湖南省交通勘测设计院
5
湖南邵怀高速公路舞水大桥
（2004.6.～）
50+80+80+50m连续刚构
施工监控
湖南邵怀高速公路工程建设指挥部
6
小湾水电站左岸高缆混凝土面拱桥施工监控(2004.5)
高缆混凝土面拱桥
施工监控
中国华能澜沧江公司小湾建设公司
7
三板溪水电站库区展锦线复线工程特大桥施工监控及成桥试验（2004.1～2006.12）
斜拉桥、拱桥、连续梁桥
施工控制、动静载试验研究
黔东南州移民办公室、贵州清水江水电有限公司
8
广州市轨道交通四号线黄洲至黄阁段（不含大学城专线）高架区间第三方监控检测服务项目（2005.5～ ）
各种类型桥梁
施工控制相关技术及动静载试验研究
广州市地下铁道总公司
9
滨江东路延长线二期、临江大道东延长线、瑞康路工程桩基检测及桥梁动、静载试验项目（2004.12～ ）
桩基和各种类型桥梁
桩基检测和桥梁动静载试验
广州市市政园林局
10
长沙市三汊矶大桥成桥静动载试验（2006.9）
双塔自锚式钢箱梁悬索桥
设计、模型试验
长沙市环线指挥部
11
长沙市洪山庙成桥静动载试验（2004.6）
无背索斜塔钢箱梁斜拉桥
成桥静动载试验
长沙市环线指挥部
12
厦门市湖东路桥成桥静动载试验研究（2003.11.～2004.6.）
30＋45＋30m连续箱梁
静动载试验、混凝土外观和强度
厦门市市政建设开发总公司
13
厦门市仙岳路上跨金尚路立交桥空间结构分析和动静载试验研究(2004.11～2005.10)
多跨连续梁
成桥静动载试验
厦门市市政建设开发总公司
14
厦门市仙岳路上跨县黄路立交桥空间结构分析和动静载试验研究(2004.11～2005.10)
连续梁（刚构）
成桥静动载试验
厦门市市政建设开发总公司
15
福建省江家渡大桥预应力混凝土T梁(2005.5～2005.12)
T梁
鉴定试验
中铁17局
16
福建省莆田市荔涵大道延寿桥成桥鉴定试验研究(2005.1～2005.12)
3×40m连续空心板梁
成桥静动载试验
莆田市交通局
17
福建省厦门市同安区西桥评估鉴定(2005.8～2005.12)
混凝土T形梁
鉴定
厦门市同安区建设局
18
南京长江大桥安全运营与寿命评估研究（2001.5.～2004.12.）
3×（3×160）＋128m钢桁桥
结构长期健康检测
上海铁路局
19
秦沈客运专线上碴轨道关键技术的研究——预应力混凝土简支梁徐变变形试验研究
（1999.4～2002.8）
32m双线简支箱梁
徐变试验
铁道部科技教育司
20
秦沈客运专线桥梁部综合试验研究（2000.8～2003.12）
简支箱梁、连续箱梁
摩阻（管道、锚头）及徐变上拱
铁道部科技教育司
21
漯阜铁路提速改建工程既有桥梁承载力评定及加固措施试验研究（2003.7）
多座铁路钢桁、钢箱桥
成桥静动载试验及加固措施研究
漯阜铁路建设管理中心，05年获河南省科技进步二等奖
22
长沙市八一路跨线桥、解放路高架桥、梓圆路高架桥、袁家岭立交桥检测评估（2003.1～12）
高架桥、立交桥
成桥动静载试验
长沙市路桥通行费征收管理处
23
贵州省关兴公路北盘江特大桥（2003.3～2004.01）
103+388+103m悬索桥、连续梁桥
成桥静动载试验
贵州省高速公路开发总公司
24
贵州省关兴公路马鞍山三号大桥静动力动载试验研究（2003.3～2004.01）
简支梁、连续梁桥
成桥静动载试验
贵州省高速公路开发总公司
25
岳阳青年路立交桥成桥试验
（2001.3.～11.）
简支梁
成桥静动载试验
岳阳市建委
26
长沙市桐梓坡西路湘仪桥静载
试验（2002.3.～10.）
简支梁
成桥静动载试验
长沙市桐梓坡西路建设指挥部
27
岳阳云溪跨线桥（2001.8～12）
五跨连续梁
成桥静动载试验
云溪跨线桥指挥部
28
长沙芙蓉路M线跨线桥成桥检测（2002.3.～12.）
连续弯桥
成桥静动载试验
长沙市环线道路工程建设指挥部
29
马迹塘电站坝顶及厂房段公路桥静动载试验（2002.7）
简支梁
成桥静动载试验
马迹塘水电站
30
长沙市火星南路大道奎塘河大桥静载试验
（2002.11）
简支梁
成桥静动载试验
长沙市火星南路建设指挥部
31
广州港务局西基大桥、东江大桥、葫芦涌桥等旧桥评估试验（2002.9）
简支梁和连续梁
成桥静动载试验
广州港务局
32
东莞市虎门汽车渡口东引道公路齐沙桥安全检测评估（2002.5～2003.10）
弯桥、斜交梁桥
成桥动静载试验
广东省交通集团检测中心
33
青藏铁路钢－混结合梁的试验研究（2002.6）
钢－混结合梁
低温（-50℃）状态下结合梁受力性能研究
铁道专业设计院
34
高速铁路下承式钢桁结合梁模型的试验研究(2003～2004)
下承式钢桁结合梁
模型试验
铁道专业设计院
35
佛山平胜大桥钢－混凝土接合段58m1：4缩尺模型试验研究(2004.6～2005.3)
独塔自锚式钢箱梁悬索桥
模型试验
湖南省交通规划勘察设计院
36
三板溪水电站清水江大桥检测试验(2003.1)
简支梁
成桥静动载试验
湖南友源工程监理咨询有限公司
37
铁路结合梁规范修订
(2002～2003)
结合梁
结合梁受力性能试验研究
铁道专业设计院
38
芜湖长江大桥引桥的动力检测
（2001.1～2002.12）
32m简支箱梁
动力试验研究
铁道部
39
秦沈客运专线跨102国道结合梁桥、跨305国道结合梁桥、沙河特大桥的检测评估（2002）
连续箱梁、结合梁桥
动力试验研究
铁道部
40
胶新线东山大桥、上郑庄中桥检测评估（2003.6～2004.10）
铁路简支梁桥、连续梁桥
动力试验研究
铁道部
41
大秦线北岭河大桥、4米板涵检测评估（2003.7～2004.12）
铁路板涵、连续梁桥
动力试验研究
铁道部
42
小湾水电站高缆、低缆桥梁检测评估（2004.10～2005.8）
悬索桥
动静载试验
八七联营体
43
岳阳云溪跨线桥成桥试验（2001.4～2002.3）
斜拉桥
成桥动静载试验
云溪跨线桥建设指挥部
44
碗米坡水电站酉水大桥荷载试验和安全检测评估（2001）
拱桥
动静载试验
湖南五凌水电开发有限责任公司
45
高速铁路140km/H情况下，大跨度钢梁主要设计参数的研究
大跨度钢梁
设计参数研究
铁道部
46
安徽芜湖长江大桥结合梁的试验研究
钢桁梁低塔斜拉桥
预应力混凝土桥面系与钢桁结合梁的试验研究
铁道部
47
浙江省义乌市宾王桥静动载试验（2006.10～ ）
55+80+55m系杆拱桥
静动载试验
浙江省义乌市建设局
48
浙江省义乌市东江桥静动载试验（2006.10～ ）
6×20m石拱桥
静动载试验
浙江省义乌市建设局
49
浙赣铁路提速改造工程醴陵渌水、廖山大桥静动载试验（2005.12～2006.12）
连续梁、32米T梁
静动载试验及外观检