橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：科技守護(hù)，安全出行

我國是世界上橋梁規(guī)模最大、發(fā)展最快的國家，而面對數(shù)量龐大的橋梁，如何保障其運(yùn)營安全，防止重大事故發(fā)生成為交通運(yùn)輸主管部門的重要課題。2020年12月交通運(yùn)輸部印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》，明確提出到2025年跨江跨?？鐛{谷等特殊橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全面建立;到2035年公路橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全面覆蓋。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：科技守護(hù)，安全出行(圖1)

一、橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建立的政策背景

2021年交通運(yùn)輸部印發(fā)《公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施方案》，至2021年底完成了11座試點(diǎn)橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，至2023年底基本完成了首批644座長大橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，初步構(gòu)建了“單橋監(jiān)測系統(tǒng)-省級監(jiān)測平臺-部級數(shù)據(jù)平臺”三級長大橋梁監(jiān)管體系。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：科技守護(hù)，安全出行(圖2)

2024年4月交通運(yùn)輸部進(jìn)一步推進(jìn)公路橋梁隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測工作，明確要求加強(qiáng)監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用。10月《公路長大橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測時空大數(shù)據(jù)應(yīng)用指引》發(fā)布并且指出充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平臺的作用和價值，有效支撐橋梁精準(zhǔn)感知、精確分析、精細(xì)管理、精心養(yǎng)護(hù)。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的建立是時代進(jìn)步的具體化表現(xiàn)，也是提升橋梁養(yǎng)護(hù)數(shù)字化、智能化水平的關(guān)鍵一步棋。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：科技守護(hù)，安全出行(圖3)

二、橋梁健康監(jiān)測走向智能化

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)蛄核幁h(huán)境和所受作用、結(jié)構(gòu)響應(yīng)和結(jié)構(gòu)變化的各相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、自動記錄、報(bào)警評估。通過在橋梁的關(guān)鍵部位安裝智能結(jié)構(gòu)診斷器、GNSS監(jiān)測一體機(jī)等各類傳感器，系統(tǒng)可以實(shí)時采集應(yīng)變、位移、振動、溫度等動態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過5G/4G網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)實(shí)時上傳至監(jiān)測中心，之后還可以借助專業(yè)軟件進(jìn)行深度分析處理。

當(dāng)其后臺收集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示數(shù)值異常時，系統(tǒng)會立即發(fā)出預(yù)警信號以便于用最快的速度提前告知巡檢人員潛在風(fēng)險(xiǎn)。這一智能化的城市生命線監(jiān)測模式實(shí)現(xiàn)了橋梁安全管理從以往 “治危” 向如今 “治未” 的重大轉(zhuǎn)變。過去往往是在橋梁出現(xiàn)明顯病害甚至發(fā)生危險(xiǎn)狀況后才進(jìn)行處理，而現(xiàn)在通過橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)能夠提前察覺橋梁結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化，在隱患尚處于萌芽狀態(tài)時就采取相應(yīng)措施進(jìn)行預(yù)防。