中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
隨著我國交通路網(wǎng)越織越密，橋梁數(shù)量的增加也帶來了一個現(xiàn)實難題——不少橋梁正在“變老”。過去那種靠人工巡檢、依賴大型設(shè)備的傳統(tǒng)監(jiān)測方式，已經(jīng)很難做到全天候、全覆蓋的實時守護(hù)。好在近年來各省陸續(xù)出臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，推動橋梁養(yǎng)護(hù)走向一個更高效、更經(jīng)濟的新階段——“橋梁輕量化監(jiān)測”。
說白了，橋梁輕量化監(jiān)測不是什么遙不可及的高深技術(shù)，而是一套量身定制的“體檢系統(tǒng)”。它不再像過去那樣動不動就大動干戈，而是針對橋梁最容易出問題的部位，布設(shè)一些小而精的設(shè)備——功耗低、安裝方便、功能集成，通過實時獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，第一時間發(fā)出預(yù)警，幫助養(yǎng)護(hù)單位在問題變嚴(yán)重之前采取行動。它的核心思路可以概括為三點：指標(biāo)更精煉、感知更集成、報警更直觀。目的是做到“事前有監(jiān)測，事中有預(yù)警，全程有把控”。
在實際應(yīng)用中，橋梁輕量化監(jiān)測始終遵循“一橋一策”與針對性原則，不搞“一刀切”，而是精準(zhǔn)聚焦各類高風(fēng)險橋梁場景。具體而言，主要包括五類重點監(jiān)測對象：一是技術(shù)狀況欠佳的橋梁，即主要受力構(gòu)件評定為公路三類、四類或城市C級、D級的橋梁；二是服役年限較長的橋梁，特指使用超過25年且已出現(xiàn)明顯病害的橋梁；三是承受高負(fù)荷交通的橋梁，長期處于重載或交通飽和狀態(tài)；四是處于特殊風(fēng)險區(qū)域的橋梁，如存在船舶或車輛撞擊風(fēng)險、位于地震高烈度區(qū)，或是易受水毀、地面塌陷、滑坡影響的橋梁；五是結(jié)構(gòu)特殊的橋梁，包括獨柱墩橋梁、曲線匝道橋、多片梁結(jié)構(gòu)體系以及檢修難度較大的橋梁。
精準(zhǔn)定位橋梁關(guān)鍵部位，是輕量化監(jiān)測發(fā)揮作用的前提。監(jiān)測范圍主要覆蓋三大核心區(qū)域：上部結(jié)構(gòu)重點監(jiān)測主梁跨中、1/4跨等受力或變形最大的截面，重點防范落梁、傾覆等風(fēng)險；下部結(jié)構(gòu)聚焦墩臺頂支座位置及橋墩本身，實時監(jiān)測位移與傾斜情況；關(guān)鍵連接點則重點關(guān)注支座偏位、伸縮縫等影響橋梁整體結(jié)構(gòu)安全的部位，確保各構(gòu)件銜接穩(wěn)定。
至于具體監(jiān)測什么，那就要看橋梁面臨的風(fēng)險類型了?？梢詮膸讉€維度入手：一是結(jié)構(gòu)反應(yīng)，比如梁體有沒有下沉、傾斜、振動，掌握它的受力狀態(tài)，防范坍塌風(fēng)險；二是外部環(huán)境，比如通過的車輛多不多、有沒有極端天氣、地震動情況；三是幾何形態(tài)，比如裂縫有沒有變大、支座有沒有移位；四是視頻輔助，利用AI攝像頭自動抓拍，一旦有異常，能第一時間看得清清楚楚。
在這些監(jiān)測任務(wù)的背后，是一批小巧精悍的硬件設(shè)備在支撐。比如集振動、傾角、測溫于一體的多功能傳感器，自帶電源、無線傳輸，能用上好幾年；還有帶AI識別能力的攝像頭，能自動識別撞擊或超載；再比如光電撓度儀、北斗沉降監(jiān)測這些非接觸式測量設(shè)備，不用復(fù)雜布線就能拿到高精度數(shù)據(jù)。
除了硬件優(yōu)勢，橋梁輕量化監(jiān)測系統(tǒng)的核心競爭力還體現(xiàn)在其智能化與便捷性上。多種傳感器協(xié)同工作，能夠全面捕捉橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)與周邊環(huán)境變化，兼具多功能集成、智能化處理、無線傳輸?shù)忍攸c。更值得一提的是，現(xiàn)代輕量化監(jiān)測設(shè)備普遍具備邊緣計算能力，以視覺形變儀為例，它可直接在前端完成數(shù)據(jù)處理并輸出結(jié)果，無需依賴后端服務(wù)器，前端處理效率大幅提升。同時，系統(tǒng)可根據(jù)不同區(qū)域的信號覆蓋情況，靈活采用4G、LoRa組網(wǎng)或北斗通信等無線傳輸技術(shù)，確保數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、高效。
為什么輕量化監(jiān)測現(xiàn)在被頻頻提起？一個很重要的背景是，我國公路橋梁中，中小跨徑的占了絕大多數(shù)，而且未來十年，服役超過30年的橋梁比例將突破60%。這種情況下，如果每一座橋都用傳統(tǒng)方式進(jìn)行高密度監(jiān)測，成本根本無法承受。而輕量化方案的出現(xiàn)，恰恰提供了一種“普惠式”的可能——設(shè)備體積小、安裝快、系統(tǒng)集成度高、維護(hù)周期長、造價相對親民，讓政府用有限的預(yù)算，盡可能覆蓋更多的橋梁。
說到底，橋梁輕量化監(jiān)測的魅力就在于三個字：輕、快、準(zhǔn)。為廣大中小橋梁及各類高風(fēng)險場景橋梁，提供了高性價比的安全防護(hù)解決方案。通過這套系統(tǒng)的規(guī)范化運行，我們也許無法阻止橋梁老化，但能更及時地感知它的每一個暗語，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，守護(hù)我們的安全。
