新建设的大桥从施工阶段就在桥梁内部植入传感器,传感器与后台服务系统连接,能够对桥梁的振动、是否变形、车辆荷载、风力荷载等多项健康指标实时监测。服务系统设置了三级指标报警,一旦桥梁健康状况出现问题,系统就会报警。已建成武汉城市桥隧智慧管养平台,实现武汉市800余座城市桥隧群智慧康养一体化应用。
这其中,拉索检测机器人及后台监测系统是难中之难,此前长期被德国、俄罗斯等国家所掌握。
目前,自主研发的“探索者”号桥梁拉索检测机器人已经升级至第6代。与“前辈”相比,它的升能是全方位的:“身体”改用高强碳纤维构件;“眼睛”采用最先进的CCD技术和工业摄像镜头,在高速爬行中也能“看得清”毫米级的裂纹;“身躯”内安装的电磁探伤无损检测系统,对拉索内部钢丝锈蚀的感知灵敏度提升了10倍。经过前期及时介入,许多桥梁病害会免于发生或能够及时修复,保障桥梁安全。
·监测+预警:有效解决多个难题·
2015年5月24日下午,一辆超高超宽车途经某长江大桥(钢箱梁斜拉桥)时刮蹭到上游的13根斜拉索,中铁大桥局桥科院在该桥上布设的系统敏锐捕捉到了斜拉索被撞过程的特殊信号,并发出报警,及时触发了管养单位处突工作,使结构损伤得以及时控制,并避免了事态的扩大化及不良的社会影响。最后通过快速监测数据分析,得出斜拉索索体及桥梁整体仍处于健康状态的评估结果,为业主进一步决策提供了科学依据,节约了260万元的斜拉索更换费用以及相关的间接成本。
2018年,为武汉军山长江大桥进行桥面改造提升,应用了自主研发的超高性能混凝土,有效解决了正交异形钢桥面板易开裂这个世界性难题。
2018年8月,某市三环线上的一座立交桥匝道桥监测数据显示,支座发生较严重横向位移,系统发出报警并通知技术人员现场检查。技术人员结合温度监测数据分析其原因为结构支撑边界约束存在缺陷,在高温环境下致使梁端发生超限变形,及时报警、及时处置,避免了安全事故。
2020年4月,某长江大桥发生了小幅的异常振动,引起社会群体关注,该桥监测系统第一时间发出报警,并记录下当时的实时影像,根据当时的外部环境和桥梁响应数据,有效判断出这次异常振动是一起涡激振动事件。系统采集的数据不仅对判断事件原因提供依据,也为事后评估桥梁健康状态和进一步处置决策提供了可靠依据,避免了更多的经济损失和恶劣影响。众多案例表明,通过健康监测系统能够及时预警,关注到我们平时“看不到的隐患”,为桥梁管理者提供高效有力的技术支撑。
专家认为,该技术能够提供交通基础设施管养全产业链技术服务,推动交通基础设施管养产业向绿色环保和资源节约型方向发展;延长交通基础设施使用寿命,改善交通基础设施康养的水平与效率,降低交通基础设施康养成本;有效提高结构物的运营安全状况,大大减少因为结构物损毁产生的重大交通安全事故;带动养护管理、结构状态恢复、维修加固等交通基础设施后市场和后产业链的进一步发展。
▎转自“养护与管理”
▎资料来源:湖北日报
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▎本期编辑:黄超超