城市是一個生命體,一座座橋梁是連通城市肌體的動脈。為提升橋梁數(shù)字化管理水平,近年來,湖北、四川、江蘇等地上線橋梁機器人和智慧化管理平臺,捕捉橋梁的微小隱患、發(fā)現(xiàn)橋梁的細微缺陷,保障橋梁健康運行。
傳感器與平臺聯(lián)通
湖北省武漢市運用信息化手段全面保障橋隧安全,為全市812座橋隧佩戴了“心電監(jiān)測儀”,安裝了16類、1萬余個傳感器、2000余個視頻監(jiān)控設(shè)施,24小時監(jiān)測橋隧的運行狀況。同時,將前端感知設(shè)備與道路橋隧安全監(jiān)管平臺相結(jié)合,融合住房城鄉(xiāng)建設(shè)、城市管理、交通管理等多部門數(shù)據(jù),確保橋隧安全健康運行,實現(xiàn)了“看得見、調(diào)得動、用得好”。
據(jù)悉,每輛車經(jīng)過橋隧時都會產(chǎn)生振動,每次振動都會被傳感器記錄,一旦超出預(yù)定的范圍,道路橋隧安全監(jiān)管平臺便會彈出異常警告并安排專人維修,實現(xiàn)“早發(fā)現(xiàn)、早防治”。去年9月,道路橋隧安全監(jiān)管平臺發(fā)現(xiàn)三環(huán)區(qū)域出現(xiàn)超限貨車異常增加的現(xiàn)象,經(jīng)過數(shù)據(jù)比對后,發(fā)現(xiàn)一輛貨車在一個月內(nèi)已涉嫌4次超限運輸。次日凌晨,城管部門聯(lián)合交管部門展開綜合執(zhí)法,在東新大道豹澥地鐵站附近攔截了涉嫌超限運輸?shù)拇筘涇?。相關(guān)負責(zé)人介紹道:“以前,城管隊員雖然查獲了一些超限超載車輛,但是依靠人海戰(zhàn)術(shù)費時費力,效果也不理想。平臺上線后,為治理城市橋梁超限超載提供了精準的大數(shù)據(jù)支撐,提高了執(zhí)法效率?!?/p>
新設(shè)備助力巡檢
攀爬、飛行、潛水,任何橋梁“外傷”“內(nèi)傷”“暗傷”都逃不過它們的眼睛……最近,四川省成都市在橋梁定期結(jié)構(gòu)檢測中聘請了一群“機器醫(yī)生”,它們飛檐走壁、上天下水,為各種橋梁提供全方位的體檢服務(wù)。
為保障城市橋梁安全運行、準確判斷橋梁健康狀況,今年3月,成都市對府青立交橋、青龍場立交橋、芙蓉島公園五岔子大橋、清水河大橋等104座市管橋梁開展結(jié)構(gòu)定期檢測,包含15座特殊結(jié)構(gòu)橋梁。據(jù)悉,此次檢測運用全站儀、無人機、工程船、ADES(自動數(shù)字輸入系統(tǒng))缺陷檢測系統(tǒng)等20余種“體檢”手段,其中還有爬墩機器人、“水下小眼睛”等新設(shè)備。檢測完成后,道路橋梁管理部門會同檢測單位根據(jù)采集數(shù)據(jù)評估橋梁健康狀況等級,及時排查診治,保障橋梁安全運行。
為了確保橋梁水下結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定,成都市運用水下機器人ps200對橋梁水下基礎(chǔ)進行專項檢測,該機器人配備了水下高清攝像機等部件。檢測超過20年使用年限的府青立交橋時,檢測人員把機器人放入水中,通過遙控器控制機器人從水面、水下多個角度貼近橋梁水下結(jié)構(gòu),實現(xiàn)在復(fù)雜水流環(huán)境下高效、安全、準確地對難以到達的水域和角落開展數(shù)據(jù)和病害采集。“利用水下機器人,可以對水下的基礎(chǔ)沖刷情況、橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行檢測,避免人工下河作業(yè)的危險?!毕嚓P(guān)負責(zé)人介紹說。
如果說橋墩是橋梁的“腿腳”,那預(yù)應(yīng)力束就是青龍場立交橋這樣的系拱桿橋的“腰脊”,大型橋梁跨度廣、受力復(fù)雜,“腰脊”的健康更應(yīng)重視。在青龍場立交橋檢測中,成都市應(yīng)用預(yù)應(yīng)力張力測試儀,對主橋體外預(yù)應(yīng)力束進行了細致檢測。橋梁檢測人員拆除外擋板,暴露出預(yù)應(yīng)力束后,通過預(yù)應(yīng)力張力測試儀微開槽的形式對束體進行測試,通過同點多次測試與多點測試相結(jié)合的形式完成檢測,確保了橋梁受力結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固。
實時監(jiān)測預(yù)警
在江蘇省南通市,城內(nèi)外河網(wǎng)交錯、水路縱橫、橋梁密布,常態(tài)化監(jiān)測和評估橋梁健康,及時研判和預(yù)警風(fēng)險隱患,數(shù)智手段尤為重要。為此,南通市市政設(shè)施管理部門針對城市道路、橋梁和隧道等不同場景,依托“智慧大腦”——城市道路橋梁運維管理平臺實現(xiàn)數(shù)智監(jiān)管,有力提升城市基礎(chǔ)設(shè)施安全運行管理水平。
為加強橋梁安全監(jiān)管,南通市市政設(shè)施管理部門陸續(xù)在通寧大橋、濱江大橋、園林大橋等7座橋梁上安裝413個智能感知設(shè)備,實時采集風(fēng)速風(fēng)向、路面溫度、支座位移、應(yīng)力等數(shù)據(jù),全天候“把脈”橋梁健康情況。針對臺風(fēng)、地震等自然災(zāi)害頻發(fā)的現(xiàn)實狀況,平臺還重點關(guān)注振動、撓度等關(guān)鍵信息,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,做到及時預(yù)警、防患于未然。
隨著巡檢維修等海量數(shù)據(jù)在云端匯聚,大數(shù)據(jù)分析對養(yǎng)護工作的指導(dǎo)作用也逐漸顯現(xiàn)。
哪些橋梁病害部位較為集中、受損設(shè)施是何種類型、有沒有得到及時維修……在城市道路橋梁運維管理平臺的病害熱力圖上,依托GPS定位,作業(yè)車輛抵達預(yù)設(shè)點位便會自動打卡,巡檢到位率、覆蓋率一目了然。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)施病害,工作人員將通過手持終端回傳點位、圖像等信息,實現(xiàn)“病害發(fā)現(xiàn)—任務(wù)派發(fā)—維修驗收”的全流程閉環(huán)管理?!皞鹘y(tǒng)周期性道路橋梁巡檢存在主觀性強、難以量化、考核困難等問題。但是在病害熱力圖上,顏色越深,代表著該區(qū)域巡檢上報的問題越多?!惫ぷ魅藛T輸入具體橋梁名稱后,該區(qū)域的病害數(shù)量、構(gòu)件類型、維修記錄通過數(shù)據(jù)看板直觀展現(xiàn)出來。據(jù)統(tǒng)計,平均每天通過平臺上報、處置事件百余起,年均處置事件4.5萬起,設(shè)施養(yǎng)護作業(yè)效率和品質(zhì)得到有效提高。
今年2月出現(xiàn)了以冰粒和霰為主的復(fù)雜降水相態(tài),平臺監(jiān)控發(fā)現(xiàn)以園林大橋為代表的鋼結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)冰較為嚴重,指揮中心立刻調(diào)度附近應(yīng)急隊伍開展救援處置?!俺私】当O(jiān)測、日常巡檢、應(yīng)急處置,目前還在探索‘數(shù)字+’市政管養(yǎng)的更多可能,開發(fā)排水隧道管養(yǎng)、道路挖掘?qū)徟?、橋梁定檢應(yīng)用模塊,將進一步提升市政管養(yǎng)效能?!毕嚓P(guān)負責(zé)人表示。