武漢橋梁智能監(jiān)測水平領(lǐng)跑全國

楊泗港長江大橋是長江上首座雙層公路大橋，也是世界上跨度最大的雙層懸索橋。裝備多項最新“黑科技”的該橋已于2019年9月建成通車。

據(jù)悉，今年，包含跨江跨湖橋梁、城市高架立交在內(nèi)，武漢有60座橋梁接入健康安全監(jiān)測系統(tǒng)，5年內(nèi)將覆蓋全市694座城市橋梁，織就智慧橋梁大網(wǎng)。

經(jīng)過一年監(jiān)測“體檢”，60座橋總體健康水平較好

中鐵大橋科學(xué)研究院院長田啟賢介紹，武漢的智慧橋梁步伐在國內(nèi)走得最早，智慧水平國內(nèi)最高。2007年，陽邏長江大橋就率先安裝了健康監(jiān)測系統(tǒng)，是武漢橋梁中最早安裝的。2017年7月，武漢首次按照城市橋群架構(gòu)建設(shè)橋梁智慧管理系統(tǒng)，開始搭建武漢“智慧橋梁”平臺，三環(huán)內(nèi)的42座重點橋梁共安裝了15類共計1000余個傳感器，對運營環(huán)境、車輛荷載、結(jié)構(gòu)力學(xué)特征、病害及安全運營指標(biāo)等進(jìn)行全天候自動化監(jiān)測。若算上跨江特大橋及跨湖橋梁，今年內(nèi)全市總共60座橋梁安裝健康監(jiān)測系統(tǒng)，約占全市694座城市橋梁數(shù)量的1/10。經(jīng)過一年的監(jiān)測“體檢”，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)反映，武漢橋梁健康水平比較好。

監(jiān)測數(shù)據(jù)及時預(yù)警“看不到的隱患”

健康監(jiān)測系統(tǒng)到底能解決什么問題？田啟賢說，今年8月，意大利的熱那亞莫蘭蒂大橋發(fā)生坍塌事故，如果這座橋安裝了健康監(jiān)測，就能及時發(fā)現(xiàn)隱患，避免事故發(fā)生。

裝上傳感器后，對于突發(fā)事件的影響可以即刻追溯。田啟賢透露，2008年汶川地震時，陽邏長江大橋剛開通不久，裝上健康監(jiān)測系統(tǒng)，通過傳感器提供的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，地震對它的影響相當(dāng)于4.5級地震的影響，存在十幾厘米位移，及時評估后，發(fā)現(xiàn)震動和變形在設(shè)計范圍內(nèi)，才松了一口氣。“有了‘護(hù)身符’，很多突發(fā)事件造成的隱患可及時發(fā)現(xiàn)并消除?！?/p>

中鐵大橋科學(xué)研究院副總經(jīng)理鐘繼衛(wèi)也舉例：今年8月，三環(huán)線上的廟山立交監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，支座發(fā)生了橫向位移，隨后技術(shù)人員現(xiàn)場確認(rèn)了問題的存在，判斷是由于天氣熱，使之發(fā)生變形。“這個地方的問題是一般人工發(fā)現(xiàn)不了的，但是通過健康監(jiān)測傳感器可以及時發(fā)現(xiàn)。”

田啟賢也透露，通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，目前武漢部分橋梁存在的主要病害包括開裂、鋼結(jié)構(gòu)腐蝕、橋面伸縮縫存在異物夾雜、跨江橋橋面損壞等。目前，該院已研發(fā)出超高性能混凝土，正在軍山長江大橋上應(yīng)用，可解決橋面開裂等病害難題。

楊泗港長江大橋將應(yīng)用一批“黑科技”

目前正在建設(shè)的楊泗港長江大橋是世界跨度最大的雙層懸索橋，1700米一跨過江，還要滿足小汽車、電動車、自行車、人行過江及觀光等多種功能，如此“世界之最”，如何保證建成后長久健康安全運營？

對此，田啟賢表示，多項最新的“黑科技”都將在該橋上應(yīng)用。除了安裝有健康監(jiān)測系統(tǒng)，還將裝上最新的抗震阻尼器，他打了個比方：能將地震給橋體帶來的力由1000噸降至10噸，降低地震對橋體結(jié)構(gòu)的破壞。此外，吊桿上將安裝抗風(fēng)阻尼器，可抗12級臺風(fēng)。目前還正在研究超高性能混凝土在橋面的應(yīng)用，可解決鋼橋面疲勞開裂難題。

無人機3米遠(yuǎn)能看清一根頭發(fā)絲大小裂紋  

日前，第四屆全國橋梁結(jié)構(gòu)健康與安全技術(shù)大會展區(qū)，一臺黑色碩大的無人機吸引了眾人的目光。

中鐵大橋科學(xué)研究院高級工程師王翔介紹，這一新型無人機B-001是該院花2年時間研發(fā)的，今年7月研發(fā)成功，翼展有1.3米，最大抗風(fēng)能力為六級。無人機上搭載了4000萬像素高清攝像機，能到達(dá)一些人難以到達(dá)的位置，比如建在條件惡劣的峽谷上的山區(qū)橋梁。最重要的是可以實現(xiàn)向上無死角拍攝，改變了普通無人機只能向下拍攝的弊端，可幫助檢測橋梁鋼梁下部病害等情況。

據(jù)悉，使用過程中，技術(shù)人員提前設(shè)定好飛行的軌道，新型無人機在現(xiàn)場按照軌道自動巡航，與設(shè)定路徑的偏差最多1厘米，并完成自動檢測，無線傳回數(shù)據(jù)。之后，依據(jù)后臺強大的大數(shù)據(jù)分析終端，自動生成橋梁外觀病害（如裂縫、麻面、破損、孔洞）的安全報告。

“以往橋梁裂縫等病害，只能依靠望遠(yuǎn)鏡、橋檢車等設(shè)備進(jìn)行人工檢測，容易漏測、誤測，且不安全?！蓖跸枵f，新型無人機具有測距功能，智能化識別裂縫，精度能達(dá)到0.05毫米，相當(dāng)于能在3米遠(yuǎn)處看清一根頭發(fā)絲大小的裂紋，不但大大提高了測量效率和精度，也將誤測漏測扼殺在搖籃之中。

此外，無人機上的雷達(dá)可避開障礙物，防止誤撞，在GPS信號遮擋的地方，也可完成檢測。

據(jù)了解，這一新型無人機已進(jìn)行過試飛，效果良好，技術(shù)在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，計劃今年下半年投入使用。