近日,在福建省南平武夷山市上埔大桥上,伴随着轰鸣声,一架白色小型无人机正在对大桥进行“体检”。无人机时而盘旋爬升,时而在空中悬停,围绕上埔大桥进行“全景”拍摄。利用无人机悬挂的高分辨率摄像头,检测人员只用半个小时就完成了大桥的检测工作,支座缺失、变形,底部病害等情况在镜头前暴露无遗。
南平水网密布,桥梁尤其是大跨径桥梁多。这些公路桥梁大部分建于上世纪七八十年代,以双曲拱、刚架拱等轻型结构桥梁为主。随着近年来车流量的增大,桥梁病害急剧增长,传统的人工检测已经无法满足现实需要。
南平市公路管理部门以科技创新和信息技术为抓手,利用大数据对桥梁和隧道进行“智慧管养”。“大数据+桥隧养护”的新模式,让南平挣脱了闽浙群山的束缚,确保了闽北经济发展大动脉的通畅运行。
无人机检测高净空桥梁
据南平市公路局直属分局副局长孙立阳介绍,南平市国省干线上共有桥梁449座,其中,高净空桥梁、涉水桥梁的日常检查是难点。以往,日常巡查多采用望远镜进行远距离观察,但桥梁支座、桥底情况无法全面观测。利用无人机进行飞行检测之后,不仅使检测结果更加全面,而且为后续的处理带来了便利。
顺昌县金溪大桥是南平公路人运用无人机检测后及时发现桥梁病害并迅速处置的第一例。当时,南平市公路局直属分局桥隧中心在运用无人机检测时发现,金溪大桥出现了拱肋裂缝、加固钢板锈蚀、混凝土剥落等不同程度的病害,尤其是第五跨2号、3号弦杆出现了贯穿性断裂,被评为四类危桥,已经不能满足行车条件。根据无人机拍摄的高清图片,南平市公路局迅速组织相关单位就金溪大桥病害进行了商讨,仅3天就确定加固方案,不到两个月就完成危桥处置,确保316国道南平段的正常运行。
实时判断桥梁健康状况
今年年初,南平市引进桥梁健康监测系统,以智能监测代替人工检测,桥梁有了24小时的健康管家。桥梁健康监测系统通过在桥梁设置传感器组成局域网络,实现对桥梁关键部位的温度、应变(应力)振动(加速度)、缝隙变化等各项参数的24小时不间断监测,从中抽取对桥梁结构损伤敏感的特征因子,进行统计分析。
根据数据分析结果,系统可以实时判断桥梁的健康状况,为桥梁上的各种活动提供可靠有效的参考依据。桥梁养护人员通过系统提供的早期危险报警信息和损伤评估来进行作业,达到从探测、报警、联动控制直至消除安全隐患的全方位一体化要求。
此外,按时更新桥梁管理系统、执行桥梁养护管理月报制度、完善桥梁档案管理以及数据库更新工作……一项项措施都为桥梁安全保驾护航。
2017年,南平市公路局通过开展“桥梁养护年”养护标准化主题活动,实现当年实施处置率、桥梁监管率、一桥一档覆盖率、桥梁养护工程师培训率四个100%目标。
智慧管理提高隧道运行效率
除了对桥梁进行“智慧管养”外,南平市国省干线上的10条隧道也已基本实现智能化管理。
“坐在市公路局监控指挥中心的大屏幕前,不仅可以对隧道内的灯光照明、排水系统、路面情况及交通状况进行实时监控,还能控制隧道内照明设备的启闭,根据一氧化碳、灰尘浓度自动启停风机。”南平市公路局路网中心副主任袁卫强介绍,在南平市公路局管养的隧道内,已经织成一张由1个监控指挥中心、15块可变信息大屏、23个摄像头共同组成的“智慧网”,全天候对隧道内的排水、消防、高压配电等全面监控,在保证交通安全的前提下,不断提高隧道运行效率。
今年,南平市公路局在去年开展“桥梁养护年”的基础上,进一步开展“桥涵隧预防性养护年”主题活动,将通过无人机、桥梁健康监测系统、隧道监测系统等现代科技手段以及其他传统养护方式,力争实现国省干线公路桥涵隧病害排查率、当年预防性养护覆盖率、附属设施完善率三个100%的目标,国省干线公路桥涵隧构造物技术状况指数BCI达95以上,进一步提高桥涵隧管养水平,保障运营桥涵隧使用安全。
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