武漢橋梁智能監測水平領跑全國

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。

經過一年監測“體檢”，60座橋總體健康水平較好

中鐵大橋科學研究院院長田啟賢介紹，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，陽邏長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，開始搭建武漢“智慧橋梁”平臺，三環內的42座重點橋梁共安裝了15類共計1000余個傳感器，對運營環境、車輛荷載、結構力學特征、病害及安全運營指標等進行全天候自動化監測。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。經過一年的監測“體檢”，通過監測數據反映，武漢橋梁健康水平比較好。

監測數據及時預警“看不到的隱患”

健康監測系統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生坍塌事故，如果這座橋安裝了健康監測，就能及時發現隱患，避免事故發生。

裝上傳感器后，對于突發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，裝上健康監測系統，通過傳感器提供的數據分析發現，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，及時評估后，發現震動和變形在設計范圍內，才松了一口氣。“有了‘護身符’，很多突發事件造成的隱患可及時發現并消除。”

中鐵大橋科學研究院副總經理鐘繼衛也舉例：今年8月，三環線上的廟山立交監測數據顯示，支座發生了橫向位移，隨后技術人員現場確認了問題的存在，判斷是由于天氣熱，使之發生變形。“這個地方的問題是一般人工發現不了的，但是通過健康監測傳感器可以及時發現。”

田啟賢也透露，通過監測發現，目前武漢部分橋梁存在的主要病害包括開裂、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，該院已研發出超高性能混凝土，正在軍山長江大橋上應用，可解決橋面開裂等病害難題。

楊泗港長江大橋將應用一批“黑科技”

目前正在建設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，降低地震對橋體結構的破壞。此外，吊桿上將安裝抗風阻尼器，可抗12級臺風。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裂難題。

無人機3米遠能看清一根頭發絲大小裂紋  

日前，第四屆全國橋梁結構健康與安全技術大會展區，一臺黑色碩大的無人機吸引了眾人的目光。

中鐵大橋科學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年時間研發的，今年7月研發成功，翼展有1.3米，最大抗風能力為六級。無人機上搭載了4000萬像素高清攝像機，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。最重要的是可以實現向上無死角拍攝，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。

據悉，使用過程中，技術人員提前設定好飛行的軌道，新型無人機在現場按照軌道自動巡航，與設定路徑的偏差最多1厘米，并完成自動檢測，無線傳回數據。之后，依據后臺強大的大數據分析終端，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，只能依靠望遠鏡、橋檢車等設備進行人工檢測，容易漏測、誤測，且不安全。”王翔說，新型無人機具有測距功能，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。

據了解，這一新型無人機已進行過試飛，效果良好，技術在業內領先，計劃今年下半年投入使用。