文 | 云南省交通投資建設(shè)集團有限公司 曾維成

高速公路在國民經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定中的重要戰(zhàn)略地位日益凸顯。云南省內(nèi)現(xiàn)有高速公路占比里程位居國內(nèi)前列，其中山區(qū)高速公路高達70%，部分路段甚至達到85%以上。這些山區(qū)高速的橋梁隧道大多處于氣候條件嚴酷、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、自然災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，運營環(huán)境惡劣，易導(dǎo)致橋隧病害多發(fā)，嚴重時演化為災(zāi)變，引起橋隧垮塌等重大事故，造成重大經(jīng)濟損失和惡劣社會影響。

總體思路

橋梁鋼筋應(yīng)力狀態(tài)無損檢測裝置和工程應(yīng)用實例

縱觀以往多起山區(qū)橋梁隧道垮塌事件，鋼筋應(yīng)力狀態(tài)惡化、隧道壁后空洞發(fā)展、結(jié)構(gòu)表觀缺損病害演化是威脅橋隧安全運營的“殺手”。傳統(tǒng)的橋隧檢測缺乏無損量化檢測技術(shù)與裝置，導(dǎo)致效率低下；人工檢測介入多且復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境面臨巨大的安全風(fēng)險；檢測過程的道路封堵也造成通行率顯著下降。精準、量化、無損地檢測出公路病害，是亟待攻克的世界性難題。

隧道空洞雙頻雷達高精度智能檢測技術(shù)實施路徑

山區(qū)隧道隱蔽面病害輕型智能多功能檢測車

復(fù)合多關(guān)節(jié)和飛行、爬行橋梁表觀病害多目標智能檢測機器人

結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估預(yù)警技術(shù)與山區(qū)橋梁隧道病害管控云平臺

各類鋼筋試件應(yīng)力檢測試驗(左)和自發(fā)磁場波動對數(shù)極值參量(右)

鋼筋及梁破壞試驗(左)和自發(fā)磁場偏離率參量(右)

雙頻向后投影高精度識別方法及其識別精度

“山區(qū)高速公路橋梁隧道檢測新技術(shù)及裝備”項目按照“理論創(chuàng)新-技術(shù)突破-裝備研發(fā)”的技術(shù)思路，依托10余項國家和省部級重大科研項目，經(jīng)過近14年的潛心協(xié)同研究，以無損、精準、量化提前診斷橋隧病害隱患為目標，率先攻克了鋼筋應(yīng)力狀態(tài)惡化、隧道內(nèi)部空洞、結(jié)構(gòu)表觀缺損病害無損量化檢測等核心技術(shù)，研發(fā)了橋梁-隧道“CT”高端診斷技術(shù)與裝備。

項目成果獲授權(quán)專利20項（發(fā)明專利18項），授權(quán)軟件著作權(quán)11項；出版專著1部，發(fā)表論文46篇（SCI及EI檢索35篇），參編地方標準1部；研制得到相關(guān)機構(gòu)認證的產(chǎn)品5項；產(chǎn)生國家、省部級人才5人次，培養(yǎng)博士、碩士研究生上百人，培訓(xùn)交通科技人才上千人次。

項目成果在云南武易、楚姚等高速公路的典型山區(qū)特大橋隧中得到了廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了對橋梁和隧道結(jié)構(gòu)病害精準高效檢測，有效檢測典型病害事件上萬次。成果推廣應(yīng)用到浙江、湖南、重慶、貴州等地的33條3070公里高速公路的橋隧檢測，推動了我國橋隧檢測技術(shù)裝備進入國際領(lǐng)先行列，引領(lǐng)了橋隧智能檢測運維產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益5.8億元，取得了重大的社會、經(jīng)濟及環(huán)保效益。

/ 混凝土橋梁內(nèi)部鋼筋應(yīng)力無損量化檢測技術(shù)及裝置/

項目首創(chuàng)基于自發(fā)磁場偏離率表征的鋼筋應(yīng)力狀態(tài)無損量化檢測新技術(shù)，研制了混凝土橋梁鋼筋應(yīng)力無損量化檢測裝置，準確率超過90%，實現(xiàn)了混凝土橋梁內(nèi)部鋼筋應(yīng)力狀態(tài)的非接觸量化無損檢測，填補了國內(nèi)外空白。

/ 隧道隱蔽面病害無損精準識別技術(shù)與裝備/

項目率先提出了隧道壁后空洞雙頻投影高精度探測方法及多目標智能識別技術(shù)，研制了首臺公路隧道隱蔽面輕型智能多功能檢測車，攻克了隱蔽面病害精準檢測及快速識別難題，實現(xiàn)了襯砌壁后1.5米深度范圍內(nèi)空洞識別精度小于5厘米。

/ 橋隧結(jié)構(gòu)表觀缺損病害快速掃描和精準識別技術(shù)與裝備/

項目首次攻克了山區(qū)復(fù)雜環(huán)境下全覆蓋無損、快速檢測橋隧結(jié)構(gòu)表觀病害的技術(shù)難題，研制了復(fù)合多關(guān)節(jié)、飛行/爬行橋梁表觀病害多目標智能檢測機器人和公路隧道表觀病害機器視覺集群智能檢測等系列裝置，表觀覆蓋范圍達96.4%，裂縫寬度檢測誤差不超過±0.02毫米，裂縫長度、表面缺損和露筋檢測誤差均不超過±1.00厘米，突破多源數(shù)據(jù)驅(qū)動的結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估預(yù)警技術(shù)，研發(fā)了山區(qū)橋梁隧道病害管控云平臺，實現(xiàn)了橋梁隧道全要素智慧管控。

云南省交通投資建設(shè)集團有限公司

云南省交通投資建設(shè)集團有限公司（以下簡稱“云南交投”）是云南省省屬國有企業(yè)，下設(shè)28 個二級單位，產(chǎn)業(yè)涵蓋了公路、鐵路、水運、航空等綜合交通的規(guī)劃設(shè)計、投資建設(shè)、運營管理、經(jīng)營開發(fā)、物資貿(mào)易、交通科技等全產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域，資產(chǎn)總額近8000 億元，企業(yè)主體信用等級為AAA 級，是云南綜合交通體系建設(shè)主力軍、云南綜合交通投融資主平臺、云南綜合交通全產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)營實體。截至2022 年底，云南交投運營管養(yǎng)高速公路6180 公里，占云南省通車里程10249 公里的60.3%。云南交投擁有公路施工總承包特級，公路、市政、建筑行業(yè)設(shè)計甲級等230 余項資質(zhì)，具有援外成套項目總承包企業(yè)資格，曾榮獲中國土木工程詹天佑獎3 項、國家優(yōu)質(zhì)工程獎16 項、省部級以上科技獎項87 項?！笆奈濉睍r期，云南交投集團將全面貫徹落實“11222”工作體系，力爭成為立足云南、全國領(lǐng)先、全球視野的綜合交通產(chǎn)業(yè)開發(fā)運營商。

重慶交通大學(xué)

重慶交通大學(xué)是一所交通特色鮮明、以工為主的多科性大學(xué)。學(xué)?，F(xiàn)有南岸、科學(xué)城、大坪3 個校區(qū)，占地3000 余畝。學(xué)校擁有長江學(xué)者特聘教授、國家杰出青年基金獲得者、“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、全國杰出專業(yè)技術(shù)人才、交通運輸部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、交通運輸部青年科技英才、重慶英才計劃、重慶市杰青、巴渝學(xué)者等各類高層次人才200 余人次。學(xué)?，F(xiàn)有交通運輸工程、水利工程、管理科學(xué)與工程、土木工程4 個一級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點，18 個一級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點；擁有山區(qū)橋梁與隧道工程國家重點實驗室、國家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心、交通土建工程材料國家地方聯(lián)合工程研究中心3 個國家級重點科研平臺，水利水運工程教育部重點實驗室、山區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)與材料教育部工程研究中心等42 個省部級科研平臺。在山區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施、生態(tài)航道、軌道裝備、運輸物流、綠色航空等領(lǐng)域取得了一批有影響力的成果，學(xué)校先后榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎、國家發(fā)明獎14 項，省部級科技獎勵524 項。學(xué)校為重慶市高水平新工科建設(shè)高校。

同濟大學(xué)

同濟大學(xué)是教育部直屬并與上海市共建的全國重點大學(xué)，1996 年，列為國家“211 工程”建設(shè)高校；2002 年，列為國家“985 工程”建設(shè)高校；2004 年，列為中管高校；2017 年，列為國家世界一流大學(xué)建設(shè)A 類高校。學(xué)校學(xué)科設(shè)置涵蓋工學(xué)、理學(xué)、醫(yī)學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、哲學(xué)、文學(xué)、法學(xué)、教育學(xué)、藝術(shù)學(xué)、交叉學(xué)科等11 個門類?，F(xiàn)有本科招生專業(yè)82 個，碩士學(xué)位一級學(xué)科授權(quán)點46 個，專業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)點28 個，博士學(xué)位一級學(xué)科授權(quán)點37 個，專業(yè)博士學(xué)位授權(quán)點10 個，博士后流動站30 個；6 個基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)基地。同濟大學(xué)擁有1 個全國重點實驗室、3 個國家重點實驗室、1 個國家工程實驗室、1 個國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、1 個國家協(xié)同創(chuàng)新中心、1 個國家大型科學(xué)儀器中心、6 個國家工程（技術(shù)）研究中心、4 個其他國家級研究平臺及103 個省部級研究平臺。入選科技部“國家創(chuàng)新人才培養(yǎng)示范基地”，獲批兩個全國科普教育基地。學(xué)?，F(xiàn)有全日制本科生18536 人，碩士研究生11288 人，博士研究生7668 人，另有國際學(xué)生3160 人。學(xué)校擁有專任教師2815 人，其中專業(yè)技術(shù)職務(wù)正高級1093 人，中國科學(xué)院院士16 人（含雙聘），中國工程院院士26 人（含雙聘），第三世界科學(xué)院院士及美國、德國、瑞典等國家科學(xué)院或工程院外籍院士29 人次。