重慶：全壽命周期智能監(jiān)測！多座橋梁有了“動態(tài)心電圖”

　　重慶山高坡陡，兩江環(huán)繞，橋梁林立，素有“橋都”美譽。在市直管快速路上，分布著300多座橋梁，其中有8座市直管跨江大橋。

　　這些橋梁如同城市的交通動脈，每天承載著大量人流車流，需要精心管護。依托數(shù)字賦能，重慶市著力提升市政設施數(shù)字化應用及管理水平，通過打造智慧市政系統(tǒng)，為城市橋梁的管理和養(yǎng)護注入更多智慧力量，守護好城市交通“生命線”。

　　11月16日，在水土新城大橋上，無人機從橋面、橋塔到梁底、支座、橋墩依次飛過，并拍下圖片和視頻，如同為橋梁做了一次全身掃描。

　　“無人機的應用，讓橋梁巡查工作更便捷、更細致，有效提高了檢查的覆蓋面和可靠性。”市市政設施中心大橋維護二處主任黃偉表示。

　　以水土新城大橋為例，巡查工作人員需每日步巡，通過實地勘察、人工測量發(fā)現(xiàn)橋梁病害。但依靠人工巡查，難免存在盲區(qū)。比如，索塔距離橋面有較大高差，要想近距離檢查其狀況，就得實施高空作業(yè)，不光投入費用高，還存在較大安全風險。

　　有了無人機輔助，盲區(qū)也就不復存在。一旦發(fā)現(xiàn)病害，無人機會記錄下相應畫面，經(jīng)智能識別分析后，再將病害情況上傳至巡查App。待病害處理完畢，工作人員再上傳處理結(jié)果，進行全流程跟蹤，形成“巡查—發(fā)現(xiàn)—處置—反饋—考核”閉環(huán)管理體系。

　　除了常見病害，諸如水土新城大橋這樣的斜拉橋，還會面臨拉索腐蝕，PE護套破損、老化等問題。

　　據(jù)介紹，拉索的設計使用壽命通常為20年。定期檢測過程中，工作人員除了要對拉索索力進行測量外，還需對拉索PE護套外觀狀況進行檢查。這時，爬索機器人就能派上用場，通過掃描拉索表面狀況，自動識別標記病害。在拉索臨近設計使用年限時，工作人員還會對拉索進行壽命評估，為換索工作提供數(shù)據(jù)支撐。

　　如果說以上巡查、檢測是為橋梁做定期“體檢”，那么橋梁結(jié)構(gòu)運營狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的投用，則為橋梁提供了一份“動態(tài)心電圖”。

　　點開嘉悅大橋監(jiān)測系統(tǒng)，不僅大橋撓度、應力應變、橋墩相對位移值等數(shù)據(jù)被逐條羅列，周邊實時溫度、風速風向、江水流速等環(huán)境參數(shù)也被記錄在案，一目了然。

　　這些數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，得益于橋梁上安裝的上百個傳感器。市市政設施中心監(jiān)控中心副主任譚睿表示，傳感器24小時不間斷監(jiān)測，一旦采集的數(shù)據(jù)超出預設值，就會自動報警。收到報警信息后，管理部門將立即派出維護人員前往現(xiàn)場查看，并將相關數(shù)據(jù)交由專家分析。

　　更重要的是，這些數(shù)據(jù)通過逐年累計、對比，可反映出橋梁的形狀變化趨勢，實現(xiàn)橋梁全壽命周期智能監(jiān)測。

　　值得一提的是，嘉悅大橋、高家花園復線橋還安裝了過橋車輛稱重子系統(tǒng)。車輛在行駛途中，會被系統(tǒng)記錄下過橋時間、車身重量、車軸數(shù)、車牌號等信息，精度差控制在5%以內(nèi)，可為交巡警執(zhí)法提供依據(jù)。

　　目前，全市已有6座市直管跨江大橋被納入橋梁結(jié)構(gòu)運營狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)管理。

　　不僅是城市橋梁管護，伴隨智慧市政系統(tǒng)的建成，道路、隧道、照明、停車管理都被納入系統(tǒng)業(yè)務板塊，形成五類市政設施的全要素數(shù)據(jù)庫，全方位接入并展現(xiàn)市政設施“量有多少、分布在哪、狀況如何”的實時動態(tài)監(jiān)管數(shù)據(jù)，可為市政設施管理提供可追蹤、可查詢、可分析的“管理字典”，以此消除市政設施管理范圍大、事項多、內(nèi)容雜的病灶，實現(xiàn)城市管理由經(jīng)驗判斷向數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)變，由被動處置向主動發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變。

　　針對城市橋梁管護，下一步計劃引入特大橋梁底巡檢機器人，實施中小橋梁集群監(jiān)測，并有意與高校開展合作，通過不斷完善智慧管理的應用場景和內(nèi)容，提高城市運轉(zhuǎn)效率，為市民提供更加安全、舒適的出行環(huán)境。

　　江蘇：普通國省道跨江通道健康監(jiān)測全覆蓋

　　日前，江蘇省常州市公路事業(yè)發(fā)展中心通過橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，233國道泓口大橋吊桿下錨頭環(huán)境腐蝕速率偏高且反復超出報警閾值，抽檢結(jié)果顯示錨頭出現(xiàn)滲水銹蝕的情況，擬對橋梁進行專項檢測與養(yǎng)護處置。

　　近年來，江蘇省全力推廣普通國省道橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，率先搭建省級公路橋梁健康監(jiān)測平臺，分年度、分批次對普通國省道重要橋梁實施結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測，實現(xiàn)了跨江通道全覆蓋、特殊橋型全覆蓋；積極加密監(jiān)測網(wǎng)，強化監(jiān)測數(shù)據(jù)分析應用，構(gòu)建橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測高效管理體系，為橋梁日常巡查、經(jīng)常性檢查以及定期檢查側(cè)重點提供有效指導，探索共建共治共享新模式。

　　為有效提高養(yǎng)護工作質(zhì)量和效率，江蘇省積極利用現(xiàn)代檢測評估手段加強橋梁安全健康狀況跟蹤監(jiān)測，防控安全風險；適應病害復雜化和養(yǎng)護規(guī)?；乱?，積極探索應用公路橋梁橡膠支座維護保養(yǎng)、超高性能混凝土等技術。

　　接下來，江蘇省將進一步加強橋梁管養(yǎng)部門與交通綜合執(zhí)法部門協(xié)作聯(lián)動，加快推動橋梁養(yǎng)護精細化轉(zhuǎn)型發(fā)展，強化橋梁安全運行風險的評估處置，力爭到“十四五”末，實現(xiàn)普通國省道特殊橋型橋梁、重載交通通道橋梁、等級航道橋梁、高齡橋梁的全覆蓋。

　　浙江：伸縮縫用上新材料，杭州這座橋再也不用“刷牙”了

　　最近，杭州橋梁巡查員每次經(jīng)過余杭塘河上的渚家圩橋，都會蹲下來仔細觀察橋上的伸縮縫，看看縫里填充的新材料表面有沒有變化。

　　他介紹，那是他們的一個“試驗田”——渚家圩橋上的兩條伸縮縫，試驗對象是一種新型的伸縮縫填縫材料和伸縮縫養(yǎng)護方法。

　　據(jù)了解，橋上橫向貫穿橋面的縫隙就是橋梁的伸縮縫，主要用于調(diào)節(jié)由車輛荷載和橋梁材料引起的上部結(jié)構(gòu)位移和聯(lián)結(jié)。伸縮縫下方還有一條伸縮縫止水帶，用來防止雜物堵塞伸縮縫，影響橋梁的自由伸縮，但橡膠止水帶又有易老化、更換頻率高、更換方法繁瑣的弊端。

　　渚家圩橋橫跨余杭塘河，為空心板鋼箱梁橋，總長120.9米，寬27.5米，有兩條橫貫橋面的伸縮縫。小張說，為保護橋梁構(gòu)件，養(yǎng)護工人定期要給橋梁“刷牙”，清理伸縮縫的縫隙、更換橡膠止水帶，每次施工就得封一個車道，對交通會有影響。

　　為了解決這個問題，近期，杭州市在渚家圩橋試驗采用了新型材料D80伸縮縫專用聚脲密封填充伸縮縫，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠止水帶。

　　這種材料具有彈性，填充上去之后就不用定期清理縫隙了；另一方面也解決了傳統(tǒng)橡膠止水帶易老化的問題，新材料耐久性更長，使用年限可達5年以上，減少了維修和養(yǎng)護頻次，從而可以有效提升交通通行效率。

　　自從填縫劑填充完成以后的半個多月以來，小張一直“盯”著渚家圩橋的伸縮縫。從目前來看，填縫劑沒有出現(xiàn)任何變形、脫落的情況，免去了定期給伸縮縫“刷牙”的工作，渚家圩橋也就不用定期封道了。

　　山東：德州應用“四新”技術，推動橋梁養(yǎng)護走出新路徑

　　為解決橋梁伸縮縫養(yǎng)護難點，降低養(yǎng)護成本，創(chuàng)新科技養(yǎng)護，近日，山東省德州市積極探索研究，應用“四新”技術——硅酮自流平橋梁伸縮縫灌縫膠，助推橋梁養(yǎng)護工作提質(zhì)升級。

　　據(jù)介紹，橋梁伸縮縫作為橋梁的重要組成部分，對橋面正常伸縮變形和車輛平穩(wěn)行駛起到重要作用。但長期以來，受行車砂土撒漏、雨水沖刷等影響，泥沙和雜物極易落入橋梁的伸縮縫內(nèi)，若不及時處理，會導致砂石泥土淤積、堵塞伸縮縫，同時，橋梁伸縮縫橡膠止水帶在日曬、雨淋、行車等外界因素作用下，易出現(xiàn)老化、破損、斷裂等病害，直接影響橋梁的安全。這就需要橋梁養(yǎng)護人員定期清理維護橋梁伸縮縫，但頻繁清縫、更換止水帶不僅影響正常安全通行，還會增加養(yǎng)護成本。

　　此次應用的新技術所使用的硅酮自流平橋梁伸縮縫灌縫膠，是一種專門為替代傳統(tǒng)伸縮縫橡膠止水帶而設計的環(huán)保型、低模量的常溫固化嵌入型密封材料。與傳統(tǒng)橋梁止水帶相比，硅酮灌縫膠與型鋼及水泥混凝土粘結(jié)力更強，能夠快速適應伸縮縫的往復伸縮和剪切變形，具有耐老化、穩(wěn)定性高、施工工藝簡便、后期維護成本低等優(yōu)勢。

　　與傳統(tǒng)施工工藝相比，施工步驟少，一般只需要2小時左右，即可開放通行，大大降低了對交通的影響。好工藝要配好工法，橋梁養(yǎng)護人員在硅酮自流平橋梁伸縮縫灌縫膠傳統(tǒng)施工工藝的基礎上，針對每座橋梁伸縮縫寬度不同的情況，改進施工工具，將膩子刀切割成伸縮縫等寬凸口，即能防止膠體外溢，又大大提高了施工速率，達到了事半功倍的效果。

　　此次運用此技術的天衢路岔河橋、天衢路運河橋作為先期試點，待相關數(shù)據(jù)測試成熟后，將逐步向市管主干道橋梁推廣。

　　下一步，德州市將繼續(xù)深入調(diào)查研究，敢于創(chuàng)新，積極推廣新技術的應用，降低養(yǎng)護成本，提升橋梁養(yǎng)護能力，助推橋梁管理高質(zhì)量發(fā)展。

　　河北：保定創(chuàng)新橋梁維修養(yǎng)護方式 提高橋梁管養(yǎng)效能

　　近日，保定市對保定東三環(huán)府河橋進行維修。該橋伸縮縫處混凝土承受較重的沖擊荷載，橋身易出現(xiàn)混凝土開裂情況，影響行車安全。

　　東三環(huán)府河橋由于處于外環(huán)快速路段，橋上來往車輛數(shù)量多、速度快。為了不影響府河橋正常通行，節(jié)省維修時間，保定市打破原有思維模式對標先進理念，積極尋找新材料，通過實地驗證后，采用高耐候超早強混凝土材料，對伸縮縫混凝土開裂部位進行剔鑿澆筑修補。該材料不但具有優(yōu)異的抗裂性，耐腐蝕，耐磨損，抗凍融特性，而且使用1-2小時后便可通行。

　　為進一步保障橋梁運行安全，保定市分別對保定工農(nóng)橋、永華橋、東三環(huán)府河橋進行支座更換。在此次過程中，采用橋梁多點液壓同步頂升機，完成支座更換。

　　本次施工的橋梁，有兩座為連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，一座為簡支梁結(jié)構(gòu)，豐富了保定市市政維護中心對不同結(jié)構(gòu)類型橋梁施工的經(jīng)驗，有利于優(yōu)化橋梁支座方面的施工方案。

　　保定市不斷探索市區(qū)橋梁維修養(yǎng)護的先進技術和方法。

　　其中，保定市路橋QC小組憑借《提高橋梁支座更換一次性合格率》《提高橋梁混凝土抗?jié)B合格率》《研制小型混凝土泵送機》課題榮獲2023年度河北省市政工程建設優(yōu)秀質(zhì)量管理小組3項二等獎。

　　接下來，保定將再接再厲，對標先進找差距，積極探索新工藝、新材料、新技術，保障橋梁安全、做好橋梁養(yǎng)護工作，為打造品質(zhì)生活之城貢獻力量。