李 輝
武漢九通交通工程檢測(cè)有限公司 湖北 武漢 430300
交通工程一直是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的核心領(lǐng)域,直接影響著城市的發(fā)展和居民的出行體驗(yàn)。然而,隨著城市化進(jìn)程的不斷加速和交通運(yùn)輸需求的不斷增長(zhǎng),交通工程的建設(shè)規(guī)模也在迅速擴(kuò)大。這一領(lǐng)域的迅速發(fā)展帶來(lái)了巨大的機(jī)遇,但也伴隨著一系列挑戰(zhàn)。在這一背景下,交通工程試驗(yàn)檢測(cè)顯得尤為關(guān)鍵。2019年11月28日,中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部發(fā)布了修改的《公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)管理辦法》,再次強(qiáng)調(diào)了試驗(yàn)檢測(cè)的重要性[1]。這反映了一個(gè)共識(shí),即隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展,交通工程試驗(yàn)檢測(cè)必須與時(shí)俱進(jìn),以滿足質(zhì)量和安全的不斷提高的需求。過(guò)去,傳統(tǒng)的手工檢測(cè)方法可能能夠勝任工程質(zhì)量監(jiān)控,但隨著科技的飛速發(fā)展,社會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量和安全性提出了更高的要求。
2.1.1 傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)方法主要涉及人工檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。在道路建設(shè)中,人們經(jīng)常需要手工檢查建筑材料的質(zhì)量,如混凝土、瀝青、磚石等。這些手工檢測(cè)方法包括外觀檢查、手感測(cè)試和基礎(chǔ)化學(xué)測(cè)試。然而,這些方法依賴于經(jīng)驗(yàn),容易受到主觀因素的干擾,可能導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題的忽視。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方面,傳統(tǒng)方法包括拉伸試驗(yàn)、抗壓試驗(yàn)、材料成分分析等。這些方法通常需要耗費(fèi)大量時(shí)間和資源,且無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程質(zhì)量。此外,取樣和運(yùn)送樣品到實(shí)驗(yàn)室也可能引入誤差。
2.1.2 先進(jìn)方法
交通工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展日新月異,涵蓋了多種先進(jìn)方法。其中,圖像檢測(cè)技術(shù)如美國(guó)Autoscope、英國(guó)TIPS、德國(guó)西門子系統(tǒng)(ARTEMIS)以及超聲波、射線和光學(xué)傳感器技術(shù)等,都為交通工程的質(zhì)量和安全提供了重要支持[2]。通過(guò)紅外成像的圖像檢測(cè)技術(shù),可以全面審視工程項(xiàng)目,辨別損害狀況,有針對(duì)性地進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。隨著技術(shù)的不斷演進(jìn),遙感技術(shù)如衛(wèi)星遙感和激光雷達(dá)也逐漸應(yīng)用于交通工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域。這些高精度且實(shí)時(shí)性強(qiáng)的技術(shù)能夠監(jiān)測(cè)道路和橋梁的變形以及結(jié)構(gòu)安全情況,幫助工程師及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施。此外,傳感器技術(shù)也在監(jiān)測(cè)交通工程中發(fā)揮著重要作用。例如,振動(dòng)傳感器用于監(jiān)測(cè)橋梁振動(dòng),有助于發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題。傳感器網(wǎng)絡(luò)則用于監(jiān)測(cè)交通流量、路面溫度和濕度等參數(shù),提高了道路的安全性。
一個(gè)主要的質(zhì)量問(wèn)題是質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一。在不同國(guó)家、地區(qū),甚至在不同項(xiàng)目中,存在著各自的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,這導(dǎo)致了對(duì)質(zhì)量的評(píng)估和管理變得復(fù)雜和不一致。因此,當(dāng)工程涉及跨境或跨地區(qū)時(shí),可能出現(xiàn)質(zhì)量評(píng)估的混淆和不一致性,從而影響了工程的質(zhì)量和可持續(xù)性。解決這一問(wèn)題需要建立更加統(tǒng)一和國(guó)際化的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以確保工程在全球范圍內(nèi)達(dá)到相同的高標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量問(wèn)題還涉及到工程的安全性,不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的交通工程可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題,例如橋梁裂縫、道路沉降、隧道坍塌等,這些問(wèn)題可能對(duì)人員和交通安全構(gòu)成威脅[3]。安全隱患的存在不僅會(huì)危及人們的生命,還可能導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失,對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)造成嚴(yán)重影響。因此,確保交通工程的質(zhì)量是維護(hù)公共安全的關(guān)鍵要素。
圖1 交通工程試驗(yàn)檢測(cè)的現(xiàn)狀與改進(jìn)對(duì)策
交通工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域的一個(gè)顯著挑戰(zhàn)是技術(shù)更新速度的快速增長(zhǎng)。隨著科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,新的檢測(cè)技術(shù)和工具層出不窮,這為檢測(cè)工程質(zhì)量帶來(lái)了許多機(jī)會(huì),但同時(shí)也帶來(lái)了一些問(wèn)題。,技術(shù)的快速更新使得檢測(cè)領(lǐng)域需要不斷跟進(jìn)和適應(yīng)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法和工具可能在短時(shí)間內(nèi)過(guò)時(shí),導(dǎo)致其準(zhǔn)確性和效率不如新技術(shù)。這意味著檢測(cè)機(jī)構(gòu)和工程師需要不斷學(xué)習(xí)和更新他們的技能,以跟上最新的趨勢(shì)和工具。技術(shù)的快速更新也意味著需要投入更多的資源來(lái)采用和維護(hù)新技術(shù)。新的檢測(cè)設(shè)備和軟件通常需要大量的投資,以及培訓(xùn)人員來(lái)操作和維護(hù)這些設(shè)備。這可能對(duì)一些組織和項(xiàng)目的可行性造成一定挑戰(zhàn),尤其是那些資源有限的情況下。另外,技術(shù)更新速度還可能導(dǎo)致不同地區(qū)和國(guó)家之間的技術(shù)鴻溝。由于資源限制,可能無(wú)法及時(shí)采用最新的檢測(cè)技術(shù),這可能導(dǎo)致質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不一致和技術(shù)差距。
交通工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域面臨的另一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是資源短缺。這一問(wèn)題涉及到多方面,包括經(jīng)濟(jì)、人力、設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室等方面的資源。經(jīng)濟(jì)資源是進(jìn)行有效檢測(cè)所必需的?,F(xiàn)代交通工程試驗(yàn)檢測(cè)需要高度先進(jìn)的儀器和設(shè)備,這些設(shè)備的采購(gòu)和維護(hù)需要大量資金。此外,培訓(xùn)和持續(xù)教育工程師以適應(yīng)新技術(shù)也需要經(jīng)濟(jì)支持。資源短缺可能導(dǎo)致項(xiàng)目的推遲、檢測(cè)質(zhì)量的下降,甚至導(dǎo)致安全問(wèn)題。人力資源也是關(guān)鍵因素。合格的檢測(cè)工程師和技術(shù)人員是保障試驗(yàn)檢測(cè)準(zhǔn)確性和質(zhì)量的基礎(chǔ)。然而,培訓(xùn)和聘用這些專業(yè)人員需要時(shí)間和金錢。資源短缺可能導(dǎo)致技術(shù)人員不足,從而影響試驗(yàn)檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室資源也是一個(gè)重要方面。先進(jìn)的檢測(cè)儀器、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和工作場(chǎng)所是進(jìn)行高質(zhì)量檢測(cè)的基礎(chǔ)。然而,許多地區(qū)和組織可能無(wú)法提供這些設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室資源,從而影響檢測(cè)的質(zhì)量和可行性。
交通工程試驗(yàn)檢測(cè)不僅在工程質(zhì)量和安全性方面面臨挑戰(zhàn),還需要關(guān)注其對(duì)環(huán)境的影響。這一方面包括試驗(yàn)檢測(cè)活動(dòng)本身可能對(duì)環(huán)境造成的影響,另一方面則是檢測(cè)領(lǐng)域需要在可持續(xù)性和環(huán)保方面取得進(jìn)展。試驗(yàn)檢測(cè)活動(dòng)可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。使用一些傳統(tǒng)的檢測(cè)方法和設(shè)備可能產(chǎn)生廢棄物和有害物質(zhì),例如化學(xué)試劑或測(cè)試設(shè)備的廢棄物。不當(dāng)處理這些廢棄物可能會(huì)對(duì)土壤和水體造成污染,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成威脅。因此,必須采取適當(dāng)?shù)沫h(huán)保措施,如廢棄物處理和廢物再利用,以減少檢測(cè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的不利影響。另一方面,交通工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域需要更加重視可持續(xù)性和環(huán)保。這包括采用環(huán)保技術(shù)和方法,減少資源消耗和能源消耗,減少碳足跡。例如,使用低能耗的設(shè)備和綠色技術(shù),以減少檢測(cè)活動(dòng)的環(huán)境影響。此外,推動(dòng)環(huán)保意識(shí)和實(shí)踐,鼓勵(lì)減少一次性使用的材料和資源,也有助于減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。
4.1.1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
在解決交通工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域的質(zhì)量問(wèn)題時(shí),建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)重要的舉措。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為不同國(guó)家和地區(qū)提供了通用的標(biāo)準(zhǔn)和指南,有助于實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的一致性和可比性。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可以提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性。不同地區(qū)和國(guó)家可能擁有各自的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,這導(dǎo)致了質(zhì)量評(píng)估的混淆和不一致性。通過(guò)建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),各國(guó)可以采用共同的標(biāo)準(zhǔn),從而確保工程的質(zhì)量評(píng)估在全球范圍內(nèi)具有一致性。這有助于減少不合格工程的風(fēng)險(xiǎn),提高質(zhì)量水平。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可以促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。通過(guò)制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),各國(guó)可以分享和比較不同技術(shù)和方法的有效性。這有助于鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新,推動(dòng)交通工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域的進(jìn)步。例如,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可以推動(dòng)更高效、更準(zhǔn)確的檢測(cè)方法的采用,從而提高工程質(zhì)量和安全性。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還有助于促進(jìn)國(guó)際合作。不同國(guó)家和地區(qū)可以共同參與制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),分享知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)合作關(guān)系。這有助于解決資源短缺和技術(shù)更新速度等問(wèn)題,通過(guò)合作實(shí)現(xiàn)更好的檢測(cè)結(jié)果。
然而,在建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí),需要充分考慮不同地區(qū)和國(guó)家的特殊情況和需求,以確保標(biāo)準(zhǔn)的適用性和可行性。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定需要綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素,以實(shí)現(xiàn)平衡。通過(guò)建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),交通工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域可以邁向更高的質(zhì)量和可持續(xù)性,從而為城市和交通系統(tǒng)的發(fā)展提供了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4.1.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
除了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是改進(jìn)交通工程試驗(yàn)檢測(cè)的質(zhì)量和安全性的關(guān)鍵措施。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在特定領(lǐng)域內(nèi)提供了更具體的指南和要求,有助于滿足特定行業(yè)需求和應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)了特定領(lǐng)域的需求。交通工程試驗(yàn)檢測(cè)是一個(gè)復(fù)雜多樣的領(lǐng)域,不同項(xiàng)目和行業(yè)可能有不同的要求和標(biāo)準(zhǔn)[4]。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以更好地滿足特定工程的需求,確保檢測(cè)方法和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)最佳實(shí)踐相符。通過(guò)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),各種工程和技術(shù)人員可以共同研究和改進(jìn)檢測(cè)方法,分享成功經(jīng)驗(yàn)和解決方案。這有助于推動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)進(jìn)步,提高質(zhì)量和安全性。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有助于提高質(zhì)量管理。它們?yōu)楣こ處熀捅O(jiān)管機(jī)構(gòu)提供了一種明確的指南,以確保工程質(zhì)量符合特定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這有助于降低不合格工程的風(fēng)險(xiǎn),提高質(zhì)量水平。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該由各個(gè)相關(guān)方參與制定,包括政府、學(xué)術(shù)界、行業(yè)協(xié)會(huì)和實(shí)際從業(yè)者。這樣可以確保標(biāo)準(zhǔn)的全面性和可行性,以滿足不同需求。
4.2.1 人工智能
AI在數(shù)據(jù)分析和處理方面具有強(qiáng)大的潛力。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法,AI可以分析大規(guī)模數(shù)據(jù),識(shí)別模式和趨勢(shì),以及檢測(cè)異常。在試驗(yàn)檢測(cè)中,這意味著能夠更快速、更準(zhǔn)確地評(píng)估數(shù)據(jù),從而提高檢測(cè)的效率。AI可以自動(dòng)識(shí)別缺陷或問(wèn)題,減少了人為錯(cuò)誤的可能性。AI可以應(yīng)用于監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)工程結(jié)構(gòu)的健康狀況。例如,通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)和圖像識(shí)別技術(shù),AI可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁、道路和隧道等結(jié)構(gòu)的振動(dòng)、變形和磨損情況。這有助于提前發(fā)現(xiàn)潛在的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,減少維護(hù)成本,并增強(qiáng)工程的安全性。AI還可以在質(zhì)量管理方面發(fā)揮作用。它可以自動(dòng)化質(zhì)量控制過(guò)程,檢測(cè)材料和結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問(wèn)題,減少了人工檢測(cè)的主觀性。這有助于確保工程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),并提高工程的可持續(xù)性。
4.2.2 大數(shù)據(jù)分析
大數(shù)據(jù)分析在交通工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域具有巨大的潛力,可以為質(zhì)量管理和安全性提供重要的支持。大數(shù)據(jù)分析涉及收集、存儲(chǔ)和分析大規(guī)模的數(shù)據(jù),以識(shí)別模式、趨勢(shì)和關(guān)聯(lián)關(guān)系,為決策提供有力的依據(jù)。大數(shù)據(jù)分析可以用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通工程的狀況。通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)收集有關(guān)道路、橋梁、隧道和其他基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù),包括溫度、振動(dòng)、濕度等參數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以用于識(shí)別潛在的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,提前采取維修措施,從而提高工程的安全性。大數(shù)據(jù)分析有助于預(yù)測(cè)性維護(hù)[5]。通過(guò)歷史數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,可以開發(fā)模型來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的壽命和維護(hù)需求。這有助于優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃,減少維修成本,延長(zhǎng)工程的壽命。大數(shù)據(jù)分析可以用于改進(jìn)質(zhì)量管理。通過(guò)分析材料和工程質(zhì)量的數(shù)據(jù),可以識(shí)別不合格的材料和工程,從而改進(jìn)質(zhì)量控制過(guò)程。大數(shù)據(jù)分析也有助于提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定,確保工程質(zhì)量達(dá)到國(guó)際水平。
在現(xiàn)代交通工程領(lǐng)域,培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才被認(rèn)為是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、確保試驗(yàn)檢測(cè)的質(zhì)量和安全性的至關(guān)重要的措施。這些培訓(xùn)計(jì)劃可以涵蓋多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域,包括培訓(xùn)工程師,實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員和檢測(cè)專家。工程師需要掌握最新的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù),了解如何有效地應(yīng)用這些技術(shù)來(lái)提高工程質(zhì)量和安全性。實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員應(yīng)具備實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的操作技能和數(shù)據(jù)分析能力,以確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。檢測(cè)專家則需要深入了解相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),以便有效地監(jiān)督和評(píng)估試驗(yàn)檢測(cè)的過(guò)程。大學(xué)課程和研究項(xiàng)目也可以根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)整,以培養(yǎng)出更符合領(lǐng)域要求的專業(yè)人才。這包括更新課程內(nèi)容,引入最新的技術(shù)和方法,以確保學(xué)生畢業(yè)后具備與行業(yè)相關(guān)的知識(shí)和技能。通過(guò)培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才,可以解決資源短缺和技術(shù)更新速度快等挑戰(zhàn)。這有助于確保檢測(cè)領(lǐng)域有足夠的專業(yè)知識(shí)和技能,以適應(yīng)不斷變化的技術(shù)和需求。
交通工程試驗(yàn)檢測(cè)是確?;A(chǔ)設(shè)施質(zhì)量與安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。挑戰(zhàn)眾多,但通過(guò)合作、技術(shù)創(chuàng)新和質(zhì)量管理的努力,能夠不斷提高質(zhì)量水平。未來(lái),著眼于人工智能、大數(shù)據(jù)分析和更緊密的合作,有望實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的工程。這不僅對(duì)城市和交通系統(tǒng)的發(fā)展至關(guān)重要,還將為可持續(xù)性發(fā)展做出重要貢獻(xiàn),確保我們的道路和基礎(chǔ)設(shè)施滿足最高標(biāo)準(zhǔn)。