武漢橋梁智能監測水平領(lǐng)跑全國

楊泗港長(cháng)江大橋是長(cháng)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(chē)。

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

經(jīng)過(guò)一年監測“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(cháng)田啟賢介紹，武漢的智慧橋梁步伐在國內走得最早，智慧水平國內最高。2007年，陽(yáng)邏長(cháng)江大橋就率先安裝了健康監測系統，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建設橋梁智慧管理系統，開(kāi)始搭建武漢“智慧橋梁”平臺，三環(huán)內的42座重點(diǎn)橋梁共安裝了15類(lèi)共計1000余個(gè)傳感器，對運營(yíng)環(huán)境、車(chē)輛荷載、結構力學(xué)特征、病害及安全運營(yíng)指標等進(jìn)行全天候自動(dòng)化監測。若算上跨江特大橋及跨湖橋梁，今年內全市總共60座橋梁安裝健康監測系統，約占全市694座城市橋梁數量的1/10。經(jīng)過(guò)一年的監測“體檢”，通過(guò)監測數據反映，武漢橋梁健康水平比較好。

監測數據及時(shí)預警“看不到的隱患”

健康監測系統到底能解決什么問(wèn)題？田啟賢說(shuō)，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測，就能及時(shí)發(fā)現隱患，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(shí)，陽(yáng)邏長(cháng)江大橋剛開(kāi)通不久，裝上健康監測系統，通過(guò)傳感器提供的數據分析發(fā)現，地震對它的影響相當于4.5級地震的影響，存在十幾厘米位移，及時(shí)評估后，發(fā)現震動(dòng)和變形在設計范圍內，才松了一口氣?！坝辛恕o身符’，很多突發(fā)事件造成的隱患可及時(shí)發(fā)現并消除?！?/p>

中鐵大橋科學(xué)研究院副總經(jīng)理鐘繼衛也舉例：今年8月，三環(huán)線(xiàn)上的廟山立交監測數據顯示，支座發(fā)生了橫向位移，隨后技術(shù)人員現場(chǎng)確認了問(wèn)題的存在，判斷是由于天氣熱，使之發(fā)生變形?！斑@個(gè)地方的問(wèn)題是一般人工發(fā)現不了的，但是通過(guò)健康監測傳感器可以及時(shí)發(fā)現?！?/p>

田啟賢也透露，通過(guò)監測發(fā)現，目前武漢部分橋梁存在的主要病害包括開(kāi)裂、鋼結構腐蝕、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(cháng)江大橋上應用，可解決橋面開(kāi)裂等病害難題。

楊泗港長(cháng)江大橋將應用一批“黑科技”

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

對此，田啟賢表示，多項最新的“黑科技”都將在該橋上應用。除了安裝有健康監測系統，還將裝上最新的抗震阻尼器，他打了個(gè)比方：能將地震給橋體帶來(lái)的力由1000噸降至10噸，降低地震對橋體結構的破壞。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用，可解決鋼橋面疲勞開(kāi)裂難題。

無(wú)人機3米遠能看清一根頭發(fā)絲大小裂紋  

日前，第四屆全國橋梁結構健康與安全技術(shù)大會(huì )展區，一臺黑色碩大的無(wú)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(wú)人機B-001是該院花2年時(shí)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(wú)人機上搭載了4000萬(wàn)像素高清攝像機，能到達一些人難以到達的位置，比如建在條件惡劣的峽谷上的山區橋梁。最重要的是可以實(shí)現向上無(wú)死角拍攝，改變了普通無(wú)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。

據悉，使用過(guò)程中，技術(shù)人員提前設定好飛行的軌道，新型無(wú)人機在現場(chǎng)按照軌道自動(dòng)巡航，與設定路徑的偏差最多1厘米，并完成自動(dòng)檢測，無(wú)線(xiàn)傳回數據。之后，依據后臺強大的大數據分析終端，自動(dòng)生成橋梁外觀(guān)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，只能依靠望遠鏡、橋檢車(chē)等設備進(jìn)行人工檢測，容易漏測、誤測，且不安全?！蓖跸枵f(shuō)，新型無(wú)人機具有測距功能，智能化識別裂縫，精度能達到0.05毫米，相當于能在3米遠處看清一根頭發(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(wú)人機上的雷達可避開(kāi)障礙物，防止誤撞，在GPS信號遮擋的地方，也可完成檢測。

據了解，這一新型無(wú)人機已進(jìn)行過(guò)試飛，效果良好，技術(shù)在業(yè)內領(lǐng)先，計劃今年下半年投入使用。