策劃|本刊記者 楊燕

文|四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司 鄺靖 張二華 吳滌

我國西南山區(qū)地形地貌復(fù)雜多變、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地殼活動活躍、地形起伏巨大，加之水系庫區(qū)密布和惡劣氣候條件影響，給山區(qū)公路橋梁建養(yǎng)和路網(wǎng)安全暢通運營帶來嚴峻挑戰(zhàn)?；诖?，在橋梁風險監(jiān)測方面，除了關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)自身健康狀態(tài)所引起的運營安全風險之外，云南、貴州、四川等省份還需疊加關(guān)注橋梁所處的環(huán)境和災(zāi)害風險。

目前，我國已構(gòu)建橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的橋梁類型主要為特大跨徑橋梁。其中，長三角、粵港澳大灣區(qū)、沿長江經(jīng)濟帶等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的大跨度橋梁和特殊橋梁普遍安裝了監(jiān)測系統(tǒng)；西南地區(qū)多數(shù)大跨徑橋梁也均構(gòu)建了監(jiān)測系統(tǒng)，但反觀當前的山區(qū)橋梁監(jiān)測與預(yù)警評估系統(tǒng)仍存在著構(gòu)建不充分、標準不統(tǒng)一、應(yīng)用不深入、維護不到位、監(jiān)管未成網(wǎng)、數(shù)據(jù)未共享等主要問題。

為此，本文分析了現(xiàn)階段山區(qū)公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測與預(yù)警評估技術(shù)的發(fā)展瓶頸、解決方案、實施效果等，以期為行業(yè)提供參考。

現(xiàn)階段的發(fā)展瓶頸是什么

目前，監(jiān)測我國山區(qū)公路橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的智能感知技術(shù)進步顯著，數(shù)據(jù)規(guī)模、質(zhì)量大幅提升，但尚處于發(fā)展期的山區(qū)公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測與預(yù)警評估技術(shù)，仍存在成本之“重”、預(yù)警之“誤”、評估之“惑”等發(fā)展瓶頸。

近年來，工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域開始采用現(xiàn)代化傳感、數(shù)采和通信等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，將橋隧結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)和周邊環(huán)境變化參數(shù)等指標轉(zhuǎn)換為可量測、可判讀的信息化數(shù)據(jù)，再利用人工智能、大數(shù)據(jù)分析等信息處理技術(shù)，將相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為及時準確的預(yù)警信號和科學可靠的評估結(jié)論?；诖耍屡d的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，能實時采集基礎(chǔ)設(shè)施運營環(huán)境條件和響應(yīng)等數(shù)據(jù)變化，再根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果實現(xiàn)及時的安全預(yù)警和科學的安全評估,為其安全運營和養(yǎng)護維修決策提供技術(shù)支撐。

推廣公路橋梁結(jié)構(gòu)健康和安全風險監(jiān)測系統(tǒng)、完善路網(wǎng)運行安全監(jiān)測預(yù)警體系是推進公路養(yǎng)護轉(zhuǎn)型、加快構(gòu)建現(xiàn)代公路養(yǎng)護管理體系的重要舉措，同時也是強化公路安全運營動態(tài)監(jiān)管、健全風險防范化解機制、防范突發(fā)安全事故的迫切需要。

成本之“重”

公路基礎(chǔ)設(shè)施自動化和智能化監(jiān)測預(yù)警已逐漸成為解決山區(qū)公路橋隧結(jié)構(gòu)安全風險防控的有效技術(shù)途徑。其中，四川建議將監(jiān)測系統(tǒng)分成三類，即綜合集成監(jiān)測系統(tǒng)、特定目標監(jiān)測系統(tǒng)和應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)。這標志著我國山區(qū)公路橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的智能感知技術(shù)顯著進步，但尚處于發(fā)展期的山區(qū)公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測與預(yù)警評估技術(shù)，仍存在著構(gòu)建不充分、標準不統(tǒng)一、應(yīng)用不深入、維護不到位、監(jiān)管未成網(wǎng)、數(shù)據(jù)未共享等主要問題。

成本之“重”

目前，針對不同山區(qū)公路橋梁的工程特點、自然環(huán)境和運行條件，在選取相對應(yīng)的監(jiān)測方法、技術(shù)及指標時，公路交通行業(yè)內(nèi)尚未建立統(tǒng)一的標準體系，導(dǎo)致安全監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量參差不齊，系統(tǒng)建設(shè)運維成本不合理，監(jiān)測系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與多災(zāi)害耦合監(jiān)測之間顧此失彼，從而制約了其在行業(yè)內(nèi)的推廣普及。

預(yù)警之“誤”

一方面，因行業(yè)內(nèi)不同領(lǐng)域間的數(shù)據(jù)孤島、數(shù)據(jù)壁壘未打破，深層次、專業(yè)性的數(shù)據(jù)挖掘分析不能普及服務(wù)于不同領(lǐng)域、不同群體、不同場景之中，導(dǎo)致橋梁監(jiān)測的預(yù)警可靠性難以保證。另一方面，目前的橋梁監(jiān)測系統(tǒng)多基于單個監(jiān)測點設(shè)置閾值，其單點數(shù)據(jù)異常即表明橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)異常。在野外復(fù)雜運營環(huán)境下，噪聲干擾、環(huán)境干擾，以及電磁干擾等因素，均可導(dǎo)致傳感器采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)奇異點，造成監(jiān)測預(yù)警虛報、誤報率較高，預(yù)警可靠性較低。

預(yù)警之“誤”

評估之“惑”

安全風險管理行業(yè)的新需求

目前山區(qū)公路橋隧結(jié)構(gòu)運營安全風險管理的理念和體系正逐漸由低級走向高級、由簡單走向復(fù)雜。在現(xiàn)代山區(qū)公路橋隧結(jié)構(gòu)安全管理中，引入風險管理的理論和方法，并按照“事前全面預(yù)防、事中有效控制、事后有效處置”的順序，建立全過程安全管理措施體系，是山區(qū)公路橋梁、隧道、邊坡工程開展集群化和信息化管理的新需求。

一方面，橋梁監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建不充分，僅少數(shù)重點山區(qū)公路橋梁建設(shè)了監(jiān)測系統(tǒng)，且未充分發(fā)揮其系統(tǒng)作用；另一方面，在公路交通行業(yè)，雖然通過橋梁檢測技術(shù)評定橋梁技術(shù)狀態(tài)，再根據(jù)橋梁技術(shù)狀態(tài)等級評定結(jié)果，制定對應(yīng)養(yǎng)護維修處置策略的檢測方式已較為成熟，但由于橋梁監(jiān)測預(yù)警技術(shù)尚處于發(fā)展期，監(jiān)測預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)、安全評估與養(yǎng)護維修策略尚未形成統(tǒng)一閉環(huán)，導(dǎo)致安全監(jiān)測應(yīng)用不深，尚未完全發(fā)揮其實效。

表1 橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀態(tài)評定頻率

完善監(jiān)測預(yù)警體系已成為四川重點工作

作為全國自然災(zāi)害發(fā)生最頻繁，受災(zāi)最嚴重的省份之一，“十四五”期間，四川就將“提升交通防災(zāi)減災(zāi)體系韌性”作為交通強國建設(shè)試點任務(wù)之一，其中“完善監(jiān)測預(yù)警體系，創(chuàng)新應(yīng)急處置機制”是重要的工作內(nèi)容。具體要求涵蓋：普及對自然災(zāi)害風險點和隱患點的排查、辨識和評估；實時監(jiān)測危險路段的地質(zhì)及氣象災(zāi)害風險，以及橋隧等特殊構(gòu)造物的健康狀況；強化監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學分析，并有效利用于災(zāi)害風險提前報警和結(jié)構(gòu)健康狀況精準預(yù)警；加強監(jiān)測預(yù)警與路網(wǎng)運營養(yǎng)護相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的對接聯(lián)動，推動建立公路交通設(shè)施和路域災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警體系；完善風險普查辨識、災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急處置保障、運營養(yǎng)護管理的新型閉環(huán)治理機制和配套制度。最終達到有效防范化解路網(wǎng)區(qū)域性重大風險，提升路網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)體系韌性的總體目標。

雅康高速瀘定大渡河大橋

解決發(fā)展瓶頸的新技術(shù)有哪些

針對山區(qū)公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測與預(yù)警評估技術(shù)面臨的發(fā)展瓶頸，筆者團隊梳理了解決山區(qū)公路工程安全監(jiān)測新挑戰(zhàn)的一整套技術(shù)解決方案，即山區(qū)公路網(wǎng)工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測指標體系設(shè)計和優(yōu)化方法、面向云服務(wù)的山區(qū)公路工程結(jié)構(gòu)集群化安全監(jiān)測預(yù)警平臺、地理信息模型和結(jié)構(gòu)信息模型輔助的數(shù)據(jù)分析和預(yù)警評估方法、安全預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)聯(lián)動機制+安全評估與養(yǎng)管決策支持機制，并基于此，研發(fā)了“基于GIS+BIM+AIOT數(shù)據(jù)平臺的工程結(jié)構(gòu)安全智能監(jiān)測云”。

安全監(jiān)測指標體系設(shè)計與優(yōu)化

山區(qū)公路網(wǎng)工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測指標體系設(shè)計和優(yōu)化方法，是在工程結(jié)構(gòu)安全風險辨識分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，根據(jù)山區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)風險等級、風險程度與監(jiān)測需求，將監(jiān)測系統(tǒng)分為不同類別后，再設(shè)計安全監(jiān)測體系。

通過安全監(jiān)測指標體系設(shè)計與優(yōu)化降低建設(shè)運維成本

山區(qū)公路橋梁監(jiān)測預(yù)警技術(shù)方案

A類綜合集成監(jiān)測系統(tǒng)：以橋梁結(jié)構(gòu)整體安全為目的，同時監(jiān)測多個目標或多種項目的綜合集成的長期監(jiān)測系統(tǒng)。

B類特定目標監(jiān)測系統(tǒng)：針對某一項或幾項特定的結(jié)構(gòu)安全風險，而專門實施的長期監(jiān)測系統(tǒng)。

C類應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)：針對應(yīng)急監(jiān)測任務(wù)或特殊監(jiān)測目標，而臨時實施的短期監(jiān)測系統(tǒng)。

通過采用山區(qū)公路工程安全監(jiān)測指標體系設(shè)計優(yōu)化方法，可在工程結(jié)構(gòu)安全風險辨識分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，優(yōu)先選取和監(jiān)測風險損失大、發(fā)生概率高或?qū)斏鲜录匾韵禂?shù)高的風險事件；可在保障公路運營安全的基礎(chǔ)上，盡量減少監(jiān)測指標和監(jiān)測點，不僅降低了系統(tǒng)建設(shè)運維成本，而且縮短了建設(shè)工期。據(jù)統(tǒng)計，采用此方法，系統(tǒng)建設(shè)費降低約20%，相應(yīng)的系統(tǒng)建設(shè)工期同比減少約15%。

表2 橋梁安全風險等級及其對應(yīng)的監(jiān)測需求和策略

集群化安全監(jiān)測云平臺

山區(qū)橋梁是保障公路網(wǎng)暢通的咽喉要道，尤其當受力復(fù)雜、規(guī)模龐大的工程結(jié)構(gòu)發(fā)生垮塌，會給道路搶通造成極大困難，甚至使整條線路中斷。因此，在面對山區(qū)公路工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測的新挑戰(zhàn)時，應(yīng)基于面向多用戶云服務(wù)需求，建立安全可靠、性能先進、兼容異構(gòu)設(shè)備和協(xié)議、升級擴展方便的數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)軟件架構(gòu)與硬件搭建方案；基于MQTT協(xié)議，開發(fā)適用于公路設(shè)施安全監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)通信應(yīng)用模塊，支持傳感器與服務(wù)器之間的高并發(fā)雙向通信和遠程控制；基于HTTPS協(xié)議開發(fā)用戶和第三方系統(tǒng)訪問通信模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在異構(gòu)系統(tǒng)之間的路由轉(zhuǎn)發(fā)，支持不同權(quán)限用戶的遠程訪問；針對橋、隧、地災(zāi)、路面等不同專業(yè)開發(fā)具體的業(yè)務(wù)規(guī)則引擎，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分類存儲、計算、預(yù)警和展示等功能；制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信訪問規(guī)則和統(tǒng)一的程序功能接口，以便跨專業(yè)的各監(jiān)測項目及第三方外部監(jiān)測系統(tǒng)能夠快速接入和集成到數(shù)據(jù)平臺。

采用集群化安全監(jiān)測云平臺，可實現(xiàn)山區(qū)公路區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)跨項目、跨專業(yè)的工程結(jié)構(gòu)集群化安全監(jiān)測，以及信息化管理功能。

數(shù)據(jù)分析和監(jiān)測預(yù)警專業(yè)規(guī)則鏈

面向云服務(wù)需求的山區(qū)高速公路工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)框圖

數(shù)據(jù)分析和監(jiān)測預(yù)警專業(yè)規(guī)則鏈

基于單傳感器閾值的預(yù)警方法，安全監(jiān)測系統(tǒng)誤報率較高，降低了安全監(jiān)測系統(tǒng)的可信度。針對這些問題，應(yīng)以交通系統(tǒng)可靠性、最優(yōu)決策及風險管理理論為基礎(chǔ)，運用信息論、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和關(guān)聯(lián)分析等先進技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘方法，建立以結(jié)構(gòu)狀態(tài)特征值為核心的山區(qū)公路工程結(jié)構(gòu)安全預(yù)警機制。

其中，以“BIM+GIS”技術(shù)為例，通過該技術(shù)，可實現(xiàn)山區(qū)公路區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)集群化工程結(jié)構(gòu)、在線監(jiān)測設(shè)備、地理空間信息與結(jié)構(gòu)空間信息的融合；結(jié)構(gòu)和設(shè)備狀態(tài)的快速查詢、定位和綜合展示，突破了傳統(tǒng)里程定位模式的效率瓶頸；利用在線數(shù)據(jù)清洗、分析算法，有機融合在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、地理空間信息和結(jié)構(gòu)空間信息，構(gòu)建了關(guān)聯(lián)分析和設(shè)備故障研判底層數(shù)學模型。

監(jiān)測預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)聯(lián)動機制疊加安全評估與養(yǎng)管決策支持機制

結(jié)合行業(yè)主管部門應(yīng)急管理策略，基于橋梁結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)分級預(yù)警架構(gòu)，建立以結(jié)構(gòu)狀態(tài)特征值為核心的山區(qū)公路工程結(jié)構(gòu)安全預(yù)警機制和應(yīng)急響應(yīng)機制；同時建立人工檢查與自動化監(jiān)測互補的安全評估方法和運營養(yǎng)護策略。

安全預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)聯(lián)動機制標準流程圖

橋梁結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)（健康度）評估頻率（推薦）

通過實施以狀態(tài)特征值為核心的山區(qū)公路工程結(jié)構(gòu)安全預(yù)警機制和應(yīng)急響應(yīng)機制、人工檢查與自動化監(jiān)測互補的安全評估方法和運營養(yǎng)護策略，為山區(qū)公路工程結(jié)構(gòu)的實時聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測、快速預(yù)警和養(yǎng)管決策提供支持。

山區(qū)公路結(jié)構(gòu)安全風險監(jiān)測預(yù)警體系和平臺建設(shè)的五個問題

目前，我國山區(qū)公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測預(yù)警與評估技術(shù)雖然取得了一定成果，但是對比交通運輸部《公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)實施方案》要求，山區(qū)公路結(jié)構(gòu)安全風險監(jiān)測預(yù)警體系和平臺建設(shè)還存在諸多問題。

問題一：針對山區(qū)公路的工程特點、自然環(huán)境和運行條件，如何科學合理地選取監(jiān)測指標，強化對地災(zāi)、洪水等自然災(zāi)害引發(fā)的結(jié)構(gòu)安全風險監(jiān)測。

問題二：針對異構(gòu)系統(tǒng)兼容性差、數(shù)據(jù)和信息交互不暢的問題，如何統(tǒng)一監(jiān)測業(yè)務(wù)系統(tǒng)與行業(yè)監(jiān)管平臺之間的數(shù)據(jù)交互接口和編碼規(guī)約。

問題三：針對行業(yè)內(nèi)“重監(jiān)測數(shù)據(jù)、輕分析評估”的現(xiàn)狀，如何從應(yīng)急響應(yīng)和養(yǎng)管決策的需求出發(fā)補充完善相關(guān)技術(shù)要求，強調(diào)安全預(yù)警和評估的重要性，并加強系統(tǒng)長期持續(xù)運行的績效評估。

問題四：針對行業(yè)內(nèi)“重系統(tǒng)建設(shè)、輕系統(tǒng)運維”的現(xiàn)狀，如何結(jié)合基層養(yǎng)管單位的養(yǎng)護人員配置和技術(shù)經(jīng)驗等實際情況，鼓勵采用社會化服務(wù)采購方式承擔系統(tǒng)運維、安全預(yù)警和評估等專業(yè)工作，并完善配套技術(shù)要求和管理規(guī)定。

問題五：為貫徹交通運輸部要求安全風險監(jiān)測和人工巡視檢查并行互補，共同為路網(wǎng)安全運營和養(yǎng)護維修提供決策支持的指導(dǎo)方針，如何補充完善現(xiàn)行公路養(yǎng)護管理制度的相關(guān)技術(shù)要求和管理規(guī)定。

表3 安全評估與養(yǎng)管決策支持機制

新技術(shù)的實施應(yīng)用效果怎么樣

截至目前，“基于GIS+BIM+AIOT數(shù)據(jù)平臺的工程結(jié)構(gòu)安全智能監(jiān)測云”已陸續(xù)應(yīng)用于四川雅西、雅康、西攀、仁沐新等10余條高速公路的40多座橋梁、隧道、高危邊坡的安全風險監(jiān)測項目。通過工程實踐檢驗，其安全預(yù)警準確率超過80%，在應(yīng)急搶險、維修加固和恢復(fù)重建工程中效果顯著。本文以雅西高速姚河壩大橋、成綿復(fù)線石亭江大橋、仁沐新高速陳橋壩大橋為例，分析了這3座橋梁的主要問題、監(jiān)測內(nèi)容，以及結(jié)構(gòu)安全風險監(jiān)測預(yù)警的效果。

雅西高速姚河壩大橋 為左幅橋盡早開放單幅雙向通行創(chuàng)造條件

2021年9月20日，四川雅西高速姚河壩大橋突發(fā)高位塌方，造成道路中斷。在四川省交通運輸廳的統(tǒng)籌安排下，橋梁、地質(zhì)、巖土、檢測、監(jiān)測等專業(yè)的12名技術(shù)人員趕到現(xiàn)場配合開展災(zāi)損調(diào)查、檢測監(jiān)測等工作。

在此次搶險工作中開展智能監(jiān)測的目的有兩個，一是保障現(xiàn)場邊坡危巖體清除等施工作業(yè)過程中施工人員和裝備安全，如遇二次災(zāi)害發(fā)生，提前預(yù)警；二是保障左幅橋開放單幅雙向通行后，左幅橋梁結(jié)構(gòu)的運營安全。

圍繞這兩個目的，技術(shù)人員首先采用邊坡雷達和三維激光掃描等新技術(shù)，連續(xù)實時監(jiān)測危巖體的變形位移情況，同時采用拉線式位移計實時監(jiān)測坡頂鐵塔周邊地表的變形情況。此外，還智能監(jiān)測了面臨姚河壩大橋崩塌體正面沖擊風險的左幅橋，主要監(jiān)測橋墩的傾斜度、梁體的位移情況，以及裂縫寬度的發(fā)展變化等。相關(guān)的監(jiān)測指標一旦超過預(yù)警值，技術(shù)人員的工程結(jié)構(gòu)安全智能監(jiān)測云平臺就會自動通過短信、微信向現(xiàn)場人員發(fā)布預(yù)警消息，施工作業(yè)人員可提前撤離，現(xiàn)場交通可臨時管制，以最大限度減少損失。

通過智能監(jiān)測，為左幅橋盡早開放單幅雙向通行創(chuàng)造了條件，為現(xiàn)場搶險的施工作業(yè)人員提供了安全保障。

雅西高速姚河壩大橋監(jiān)測點

成綿復(fù)線石亭江大橋

成綿復(fù)線石亭江大橋 保障加固處置期間的施工及運營安全

成綿復(fù)線石亭江大橋為跨越石亭江、地方公路而設(shè)，全橋采用29×30米預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁，長878.1米，其中河堤內(nèi)共12跨，橋梁下部采用鋼筋混凝土雙柱式橋墩，鉆孔摩擦樁基礎(chǔ)，按左、右幅橋分幅設(shè)計。

石亭江位于龍門山山區(qū)進入平原的沖積扇。經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代，河流動力與河床形成了脆弱的沖淤平衡狀態(tài)，因橋址區(qū)域歷次集中強降雨，造成成綿復(fù)線高速公路石亭江大橋部分樁基在沖刷作用下受損，石亭江大橋河床累計下切沖刷深度較大，給橋梁自身及運營均帶來了極大的安全隱患，如不及時處置，沖深加劇的趨勢難以避免。2021年，在不中斷交通的情況下，運營單位處置了石亭江大橋橋墩沖刷、樁基外露等病害。為保障加固處置期間該橋的施工安全及運營安全，共計布設(shè)橋墩墩頂傾斜度監(jiān)測點32個，橋墩相對沉降監(jiān)測點10個，鋼柱應(yīng)變監(jiān)測點80個，承臺傾斜度監(jiān)測點8個；此外，為便于監(jiān)測數(shù)據(jù)處理分析時消除橋位處溫度變化對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響，布設(shè)環(huán)境溫度監(jiān)測點1個。

通過收集及分析監(jiān)測點、傳感器的數(shù)據(jù)信息，可為全天候結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測預(yù)警、定期結(jié)構(gòu)安全評估、應(yīng)急安全評估、應(yīng)急交通管制建議、應(yīng)急搶險及臨時加固保通等工作提供基礎(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)支持。

仁沐新高速陳橋壩大橋 通車后的全天候結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測預(yù)警

陳橋壩大橋位于仁沐新高速公路k148+173處，橋梁全長207米，橋跨布置為4×25米+4×25米，橋面全寬25.5米，左右幅橋梁為分離的獨立橋梁。上部結(jié)構(gòu)采用25米預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制簡支T梁，左右幅橋梁橫向各布設(shè)6片T梁，梁高1.75米。下部結(jié)構(gòu)采用雙圓柱式墩臺樁基礎(chǔ)。

受地下采空區(qū)影響，陳橋壩大橋施工過程中發(fā)現(xiàn)有基礎(chǔ)沉降和局部滑移現(xiàn)象，后對該橋0#臺及1#至4#墩實施了增設(shè)鋼管排架輔助墩等維修加固處治措施。為確保通車后橋梁結(jié)構(gòu)運營安全，仁沐公司在該橋的地基整體變位（GNSS）處布設(shè)了監(jiān)測點3個，基準點1個；墩臺相對沉降（靜力水準儀）處布設(shè)監(jiān)測點16個，基準點4個；墩臺傾斜度（雙軸傾角計）處的每個墩臺布設(shè)1個監(jiān)測點，全橋共計18個；在墩（臺）與梁間相對位移（位移計）處順橋向布設(shè)4個監(jiān)測點，橫橋向布設(shè)4個監(jiān)測點。全橋共計布設(shè)了50余個（套）傳感器。

仁沐新高速陳橋壩大橋

在此基礎(chǔ)上，“基于GIS+BIM+AIOT數(shù)據(jù)平臺的工程結(jié)構(gòu)安全智能監(jiān)測云”可以實現(xiàn)全天候結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測預(yù)警，通過所收集的數(shù)據(jù)，技術(shù)人員還可以開展定期結(jié)構(gòu)安全評估、災(zāi)后應(yīng)急安全評估、預(yù)警后應(yīng)急安全評估，并為災(zāi)后應(yīng)急交通管制、災(zāi)后應(yīng)急搶險及臨時加固保通處置提供建議。

目前，我國山區(qū)橋梁監(jiān)測與預(yù)警評估系統(tǒng)仍存在構(gòu)建不充分、標準不統(tǒng)一等問題。夏成功 攝