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浙江海寧:實現道路橋樑科技化動態健康管理新跨越

道路橋樑指包括公路、鐵路及城市道路上的橋樑,對交通運輸和綜合交通建設起著至關重要的作用。近年來,道路橋樑動態健康管理一直是政府相關行業管理的重要內容,其安全與否,直接關係到國家交通運輸的暢通和經濟社會的發展。但是,目前除了一些大型道路橋樑在建造時敷設高科技自動監測裝置外,主要還是以日常人工巡查以及定期檢定的方式來保證道路橋樑安全執行,而道路橋樑安全受動態載荷及自然環境等多方面影響,安全引數隨時在變化,今天的安全橋樑不等於明天還是安全橋樑,僅憑傳統的人工巡查靠眼看手摸原始方式來檢查橋樑動態安全隱患存在較大的侷限性。在這個背景下,以橋樑外部科技裝置對道路橋樑進行動態自動健康監測的新模式應運而生。

讓橋樑監測插上數字化“翅膀”

浙江省海寧市地處江南水網地帶,道路橋樑密佈,交通運輸部門管理責任重、難度大,亟需建立一套針對道路橋樑動態健康科學化、數字化監測方式。為此,海寧市交通運輸局始終強化對道路橋樑的動態健康管理,多年來不斷加強科技創新,積極探索實踐道路橋樑管理新理念、新方法。依託“數字浙江”“數字交通”建設,橋樑板撓度動態實時自動健康監測分析與報警系統正式上線,減少了原有的日常巡查人員,科學有效地降低了總體養護管理成本,真正保證了橋樑通行安全,讓道路橋樑動態健康管理搭上數字化的“理想快車”。

然而,該系統的建設並非一蹴而就,海寧市交通運輸局在前期對轄區道路橋樑排摸時發現,海寧境內的橋樑出現的安全隱患絕大多數是由橋樑板撓度病害造成的。明確了需要重點監測範圍後,最終確定了需要實現的技術指標——橋樑板撓度動態實時自動健康檢測分析與報警。根據確定的目標,參考這一領域科研的經驗教訓,並向系統內有豐富經驗的專家及工程技術人員徵求實現這一目標的技術方案,經過論證評估,決定採用光學加物聯網技術,聯手相關科技創新型企業,開展定向科研攻關,經過兩年多實景監測試驗,修正各類技術故障,不斷改進技術手段,做到監測資料正確可靠,於2019年6月,橋樑板撓度動態實時自動健康監測分析與報警系統裝置取得了國家計量檢定機構的檢定合格證書CD-20190500374,系統裝置符合國家行業推薦標準JTG/TJ21-01-2015及計量法規定使用要求。2021年,該系統裝置被中國公路學會列入第二批公路交通科技成果推廣名錄釋出。

讓“橋醫生”把脈問診橋樑安全

系統裝置安裝全景示意圖。

目前,該系統裝置已在海寧市開始分批次投入安裝使用,道路橋樑健康有了專門的“橋醫生”。2020年底某日,橋樑板撓度動態實時自動健康監測分析與報警系統半夜時分監測到G525國道海寧境內的稜秀橋有異常資料並報警至橋樑專管員手機及報警指揮中心,工作人員接警後及時採取安全管制措施。次日,海寧市交通運輸局對該橋樑安全召開技術鑑定會,到會的上級業務部門、設計單位及橋樑安全檢定機構的專家及技術人員檢視系統實時監測資料進行分析,共同認定系統報警無誤,橋樑已出現了重大安全隱患,海寧道路橋樑管理方遂對橋樑板進行了全部更換搶修,避免了一次可能發生重大的交通事故。

同時,該系統也為橋樑養護提供了科學依據。比如G525國道海寧段上的聯豐橋,原計劃將於下一年度進行橋樑板全部更換,安裝橋樑板撓度動態實時自動健康監測分析與報警系統裝置後,監測資料分析反映目前該橋樑板還尚未達到更換的要求,目前聯豐橋已延長安全使用近兩年。

專案組技術負責人介紹,該套系統裝置只需在安裝角度上稍作調整,即可監測公路隧道、地鐵及水庫大壩的形變,監測精度可達到微米級,開發運用前景十分廣闊。截至目前,梁闆闆撓度動態實時自動健康監測分析與報警系統裝置執行良好,監測資料無誤,真正成為了海寧市道路橋樑安全執行的“守護者”。