中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、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)。
一、事故回顧：五天內(nèi)兩起橋面坍塌
近期，兩起橋梁坍塌事故接連發(fā)生，牽動(dòng)著無(wú)數(shù)人的心，也再次將橋梁安全問(wèn)題推向公眾視野。3月18日13時(shí)許，山東臨沂費(fèi)縣大王莊大橋發(fā)生破損坍塌，外地駕駛員李某某駕駛重型廂式半掛車(chē)途經(jīng)該橋時(shí)發(fā)生意外，導(dǎo)致1人輕微受傷，事發(fā)后相關(guān)部門(mén)迅速啟動(dòng)應(yīng)急處置，初步核查顯示涉事車(chē)輛存在嚴(yán)重超載行為，事故具體原因仍在進(jìn)一步調(diào)查中。3月22日19時(shí)50分許，河南唐河縣G328國(guó)道馬莊東橋發(fā)生局部塌陷，該橋于1999年開(kāi)工建設(shè)、2000年通車(chē)，事故造成交通中斷，1人受傷、1輛三輪車(chē)受損，目前市、縣專(zhuān)家已在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，正對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)及塌陷原因進(jìn)行全面勘察檢測(cè)。
兩起事故雖暫未明確最終坍塌誘因，但無(wú)論是車(chē)輛超載的外力沖擊，還是橋梁服役近26年可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)老化，都指向了同一個(gè)核心問(wèn)題——橋梁健康狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與管控刻不容緩。作為連接交通網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，橋梁承載著車(chē)流人流的暢通，關(guān)乎群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，更影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展，而橋梁健康監(jiān)測(cè)，正是防范此類(lèi)事故、守護(hù)橋梁安全的核心手段，其必要性早已被政策和實(shí)踐反復(fù)印證。
二、為什么要做橋梁健康監(jiān)測(cè)？
截至2023年底，我國(guó)公路橋梁總數(shù)已達(dá)約108萬(wàn)座，其中特大橋10239座，大橋17.77萬(wàn)座。這些橋梁不僅是交通動(dòng)脈，更是經(jīng)濟(jì)命脈。但隨著橋梁服役年限延長(zhǎng)，加之環(huán)境侵蝕、荷載長(zhǎng)期效應(yīng)等因素影響，橋梁結(jié)構(gòu)不可避免地出現(xiàn)劣化、材料老化、性能退化等問(wèn)題，極端情況下可能引發(fā)突發(fā)性災(zāi)害事故。
傳統(tǒng)的人工巡檢方式存在明顯局限：無(wú)法實(shí)時(shí)掌握橋梁狀態(tài)，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱蔽性病害，更無(wú)法在事故前發(fā)出預(yù)警。河南唐河馬莊東橋通車(chē)26年，在沒(méi)有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段的情況下，橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化難以及時(shí)捕捉。山東費(fèi)縣大王莊橋則暴露出外部超載荷載對(duì)橋梁的直接威脅——嚴(yán)重超載的車(chē)輛瞬間施加的荷載，可能超過(guò)橋梁設(shè)計(jì)承載能力，導(dǎo)致突發(fā)性破壞。
這正是橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的價(jià)值所在。作為一種信息化、數(shù)字化、智能化的監(jiān)管手段，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)蛄核幁h(huán)境、所受作用、結(jié)構(gòu)響應(yīng)和結(jié)構(gòu)變化等參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)記錄、數(shù)據(jù)顯示和報(bào)警評(píng)估。它就像為橋梁安裝了一套“體檢系統(tǒng)”，24小時(shí)不間斷地監(jiān)測(cè)橋梁的“心跳”和“血壓”，一旦發(fā)現(xiàn)異常就能及時(shí)預(yù)警。
三、做了監(jiān)測(cè)就能預(yù)防橋梁坍塌嗎？
很多人會(huì)疑問(wèn)：做了橋梁健康監(jiān)測(cè)，就能完全預(yù)防坍塌事故發(fā)生嗎？答案是：不能完全杜絕，但能最大限度降低坍塌風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置”，避免災(zāi)難性事故發(fā)生。
橋梁健康監(jiān)測(cè)的作用體現(xiàn)在三個(gè)層面：一是超限報(bào)警，當(dāng)荷載、位移等關(guān)鍵指標(biāo)超過(guò)閾值時(shí)立即預(yù)警；二是應(yīng)急響應(yīng)，在特殊事件（如地震、洪水、超載車(chē)輛經(jīng)過(guò)）發(fā)生后快速評(píng)估橋梁狀態(tài)；三是養(yǎng)護(hù)評(píng)估，為日常養(yǎng)護(hù)決策提供數(shù)據(jù)支撐。
以費(fèi)縣大王莊橋事故為例，如果橋頭安裝了動(dòng)態(tài)稱(chēng)重監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，嚴(yán)重超載車(chē)輛在上橋前就會(huì)被識(shí)別并攔截，這場(chǎng)事故可能不會(huì)發(fā)生。如果唐河馬莊東橋安裝了結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，橋梁在出現(xiàn)局部塌陷前很可能已經(jīng)發(fā)出位移異常預(yù)警，相關(guān)方面可提前封閉交通，避免車(chē)輛和人員陷落。需要明確的是，健康監(jiān)測(cè)不等于“永不坍塌”，但卻是防范坍塌事故最有效的技術(shù)手段之一，可以通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、輔助科學(xué)決策、爭(zhēng)取響應(yīng)時(shí)間，最大程度地避免人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
四、輕量化監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
在橋梁監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)往往存在成本高、部署復(fù)雜、維護(hù)困難等問(wèn)題，尤其難以覆蓋量大面廣的中小跨徑橋梁。針對(duì)這一痛點(diǎn)，中交路橋科技推出了“感-傳-算-控”橋梁輕量化監(jiān)測(cè)成套技術(shù)，集“少指標(biāo)、小成本、低功耗、自組網(wǎng)、高集成、敏捷優(yōu)、適應(yīng)力強(qiáng)”于一身，精準(zhǔn)解決了中小橋梁監(jiān)測(cè)“成本高、部署難、運(yùn)維繁”的痛點(diǎn)，更貼合我國(guó)海量中小橋梁的監(jiān)測(cè)需求。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
第一，模組化感知終端：少硬件、多應(yīng)用。該技術(shù)以輕量化為導(dǎo)向，對(duì)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)進(jìn)行重構(gòu)，將人工智能模型與邊緣計(jì)算能力融合，研發(fā)出一系列高集成度的模組式裝備。一套小小的模塊就能同時(shí)實(shí)現(xiàn)落梁預(yù)警、橋面交通荷載識(shí)別、墩梁相對(duì)位姿監(jiān)測(cè)、主梁動(dòng)撓度及模態(tài)識(shí)別、橋墩沖刷深度監(jiān)測(cè)等多種功能。這種“一個(gè)模塊解決多個(gè)問(wèn)題”的模式，從源頭上實(shí)現(xiàn)了降本增效。
第二，高通量自組網(wǎng)絡(luò)：無(wú)信號(hào)也能通信。面對(duì)野外橋址通訊難的問(wèn)題，中交路橋科技研發(fā)了低功耗的高通量全時(shí)空工程互聯(lián)自組網(wǎng)裝備。即使在沒(méi)有公網(wǎng)信號(hào)的橋址，也能通過(guò)多個(gè)基站的串聯(lián)中繼，形成覆蓋半徑達(dá)30公里以上的物聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)。這相當(dāng)于為每一座偏遠(yuǎn)橋梁都配備了一條可靠的“數(shù)據(jù)生命線”。
第三，組態(tài)式數(shù)字底座：一平臺(tái)管多橋。該技術(shù)打造了一個(gè)組態(tài)式橋群輕量化監(jiān)測(cè)數(shù)字孿生底座，支持設(shè)備集成管理、數(shù)據(jù)穩(wěn)定接收與三維展示，用戶(hù)可自定義監(jiān)測(cè)閾值、實(shí)現(xiàn)自主報(bào)警。更重要的是，它能實(shí)現(xiàn)區(qū)域橋群的集中監(jiān)控與管理——在一個(gè)平臺(tái)上同時(shí)管理多座橋梁，大幅提升管理效率和應(yīng)急響應(yīng)速度。
五、結(jié)語(yǔ)
從山東費(fèi)縣到河南唐河，短短幾天內(nèi)的兩起事故已經(jīng)敲響了警鐘。隨著我國(guó)橋梁老齡化加劇，以及交通荷載的不斷增加，橋梁健康監(jiān)測(cè)已不再是“錦上添花”，而是“雪中送炭”的必要舉措——它不能完全杜絕坍塌事故，但能通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)預(yù)警，最大限度降低風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)橋梁使用壽命，減少安全事故帶來(lái)的損失。
在交通運(yùn)輸部《關(guān)于進(jìn)一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見(jiàn)》中，明確提出到2025年跨江跨?？鐛{谷等特殊橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)全面建立，到2035年公路橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)全面建立的工作目標(biāo)。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要各地管理部門(mén)、技術(shù)企業(yè)和全社會(huì)的共同努力。
中交路橋科技橋梁輕量化監(jiān)測(cè)技術(shù)，憑借低成本、高精度、易部署、易運(yùn)維的優(yōu)勢(shì)，為中小橋梁監(jiān)測(cè)提供了可行方案，也為我國(guó)橋梁安全管控注入了科技力量。在此，我們也呼吁，相關(guān)部門(mén)應(yīng)進(jìn)一步重視橋梁健康監(jiān)測(cè)工作，加快推進(jìn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全面部署，落實(shí)常態(tài)化養(yǎng)護(hù)與監(jiān)測(cè)責(zé)任；每一位交通參與者也應(yīng)遵守交通規(guī)則，杜絕超載等違法行為，共同守護(hù)橋梁安全。唯有如此，才能讓每一座橋梁都成為安全的“放心橋”，讓群眾出行更安心、更順暢，筑牢交通運(yùn)輸?shù)陌踩谰€。
