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)。
橋梁運維管養(yǎng)工作中，橋梁定期檢測與橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是兩套相輔相成的技術(shù)手段。定期檢測按照既定周期完成病害排查，給出結(jié)構(gòu)當(dāng)下的健康狀態(tài)；結(jié)構(gòu)監(jiān)測則實現(xiàn)關(guān)鍵指標(biāo)的不間斷連續(xù)觀測。橋梁檢測能夠明確結(jié)構(gòu)當(dāng)下是否存在病害、病害類型是什么，而橋梁監(jiān)測可以持續(xù)追蹤病害演化規(guī)律，預(yù)判風(fēng)險臨近臨界值的時間。二者的結(jié)合應(yīng)用十分關(guān)鍵：當(dāng)定期檢測識別出具備持續(xù)發(fā)展特征的隱患，便是啟動結(jié)構(gòu)監(jiān)測的合適時機(jī)。
一、檢測與監(jiān)測屬于互補(bǔ)關(guān)系，不可相互替代
橋梁定期檢測執(zhí)行JTG H11?2004、CJJ/T 233?2015等現(xiàn)行規(guī)范，依靠人工現(xiàn)場勘查搭配儀器設(shè)備開展周期性作業(yè)，輸出橋梁技術(shù)狀況等級與完整病害清單。該模式覆蓋范圍廣，整體管控成本可控，但檢測結(jié)果僅代表離散時間節(jié)點的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，對于病害隨時間演變的過程，本身存在信息盲區(qū)。
橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測遵循JT/T 1037?2022規(guī)范，對結(jié)構(gòu)關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行不間斷數(shù)據(jù)采集，恰好補(bǔ)足定期檢測的短板。簡單來說，定期檢測完成結(jié)構(gòu)病害識別與等級評定，結(jié)構(gòu)監(jiān)測負(fù)責(zé)跟蹤病害演變?nèi)^程。二者不存在誰替代誰的問題，檢測發(fā)現(xiàn)正在發(fā)展的隱患，即為開展監(jiān)測的觸發(fā)條件，不應(yīng)等到結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失效跡象再被動處置。
二、橋梁定期檢測報告中，需要啟動監(jiān)測的病害信號
當(dāng)橋梁定期檢測出現(xiàn)以下情形，僅依靠周期復(fù)檢已經(jīng)不足以管控結(jié)構(gòu)風(fēng)險，需要同步配套結(jié)構(gòu)監(jiān)測工作：
1、活動性持續(xù)擴(kuò)張裂縫：單次檢測只能獲取瞬時裂縫寬度，無法判斷裂縫是否繼續(xù)發(fā)展。跨年度比對數(shù)據(jù)裂縫持續(xù)增大，或是月擴(kuò)展量超過0.1mm，即判定為活動性裂縫，需要布設(shè)裂縫監(jiān)測。裂縫監(jiān)測內(nèi)容在JT/T 1037?2022中已有明確要求，縫寬分級參照J(rèn)TG/T H21?2011執(zhí)行。
2、關(guān)鍵構(gòu)件評定為3類、4類：依據(jù)JTG 5120?2021規(guī)范，3類構(gòu)件代表結(jié)構(gòu)狀態(tài)較差，4類代表結(jié)構(gòu)狀態(tài)差，已經(jīng)出現(xiàn)明顯功能缺陷，需要布設(shè)監(jiān)測采集結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)；城市橋梁可參照CJJ/T 233?2015執(zhí)行。
3、支座脫空、嚴(yán)重老化、位移轉(zhuǎn)角超限：支座性能劣化前期外在表現(xiàn)不明顯，一旦發(fā)生失穩(wěn)，會直接改變整體傳力路徑，需要對支座位移、間隙開展連續(xù)觀測，避免病害向上部構(gòu)件傳導(dǎo)。
4、墩臺不均勻沉降、傾斜以及基礎(chǔ)沖刷：洪水、船舶撞擊、河道采砂過后該類風(fēng)險會顯著提升。沉降、傾斜依靠監(jiān)測捕捉漸進(jìn)變化，基礎(chǔ)沖刷需同步結(jié)合河床斷面復(fù)測或者水下檢測手段。
5、結(jié)構(gòu)線形變位異常，包含梁體下?lián)?、橋面平順性不達(dá)標(biāo)，通過撓度、線形監(jiān)測掌握指標(biāo)變化速率，為養(yǎng)護(hù)決策提供量化支撐。
6、外部環(huán)境荷載接近或者超出設(shè)計限定條件，重載通行橋梁、大跨橋梁，存在車撞、船撞風(fēng)險的部位，可增設(shè)環(huán)境作用類監(jiān)測，涵蓋車輛荷載、風(fēng)速、溫度、撞擊預(yù)警等內(nèi)容。
7、經(jīng)歷災(zāi)害事故后的橋梁，遭遇洪水、地震、船舶撞擊、嚴(yán)重超載等事件后，應(yīng)開展災(zāi)后應(yīng)急監(jiān)測，研判剩余承載能力以及結(jié)構(gòu)退化趨勢。
8、重要特殊結(jié)構(gòu)以及加固完成的老舊橋梁，系桿拱、斜拉橋、懸索橋這類結(jié)構(gòu)，還有完成加固的老舊橋梁，一旦失效后果嚴(yán)重，同時人工高頻巡檢實施難度大，按照J(rèn)T/T 1037?2022規(guī)范，可選擇全項或者重點項目布設(shè)監(jiān)測。
監(jiān)測布點應(yīng)當(dāng)做到病害與監(jiān)測指標(biāo)一一對應(yīng)，切忌盲目大范圍布設(shè)傳感器。優(yōu)先布置對應(yīng)病害的核心觸發(fā)量：裂縫匹配測縫計、沉降匹配靜力水準(zhǔn)、支座病害匹配位移計，荷載環(huán)境風(fēng)險配套稱重、風(fēng)速設(shè)備；再結(jié)合橋梁重要等級補(bǔ)充其他測點。報警閾值應(yīng)當(dāng)引用規(guī)范或者設(shè)計文件的容許限值，不可僅憑經(jīng)驗隨意設(shè)定。
三、橋梁監(jiān)測工作兩類常見認(rèn)知誤區(qū)
第一類誤區(qū)，等到結(jié)構(gòu)臨近失效才部署監(jiān)測。結(jié)構(gòu)監(jiān)測核心價值，就是將事后應(yīng)急搶修轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑帮L(fēng)險預(yù)判。前期監(jiān)測系統(tǒng)的投入成本，遠(yuǎn)低于結(jié)構(gòu)損毀重建以及道路交通中斷帶來的綜合損失。
第二類誤區(qū)，只開展定期檢測，不配套監(jiān)測，遺留風(fēng)險盲區(qū)。例如檢測記錄裂縫寬度0.2mm，等到下一年復(fù)檢發(fā)現(xiàn)發(fā)展至0.5mm，兩次檢測中間裂縫完整變化過程完全無法掌握。同時測點配置需要貼合實際病害，如若病害為裂縫，卻只安裝應(yīng)變傳感器而未配置測縫計，依舊無法捕捉裂縫擴(kuò)張風(fēng)險。
四、工程管養(yǎng)落地實施建議
可以把橋梁技術(shù)狀況等級作為監(jiān)測布設(shè)的基礎(chǔ)門檻，4類橋梁應(yīng)當(dāng)布設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)；3類重點橋梁，以及2類橋梁中檢出活動性病害的局部構(gòu)件，同樣需要增設(shè)監(jiān)測點位。建設(shè)過程優(yōu)先保障病害對應(yīng)的核心觸發(fā)量測點，采集的數(shù)據(jù)接入橋梁管養(yǎng)平臺，和養(yǎng)護(hù)工單聯(lián)動，避免監(jiān)測系統(tǒng)建成之后閑置不用。將定期檢測與結(jié)構(gòu)監(jiān)測的數(shù)據(jù)統(tǒng)一歸檔至“一橋一檔”，開展跨年度的數(shù)據(jù)對比分析，實現(xiàn)從發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生的損壞向“預(yù)判風(fēng)險演化趨勢”轉(zhuǎn)變。
總的來看，橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測不是橋梁已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重病害之后的補(bǔ)救手段，而是當(dāng)定期檢測識別出具備發(fā)展?jié)摿Φ碾[患時，就應(yīng)當(dāng)啟動的安全儲備措施。監(jiān)測部署宜早不宜遲，風(fēng)險拖延放任，極有可能演化成安全事故。
在橋梁結(jié)構(gòu)檢測與智能化監(jiān)測領(lǐng)域，中交路橋科技圍繞橋梁病害演化風(fēng)險管控，遵循現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范，聚焦活動性裂縫、沉降變位、支座劣化等各類常見病害場景，提供針對性監(jiān)測方案，實現(xiàn)檢測成果與監(jiān)測系統(tǒng)有效銜接，助力橋梁管養(yǎng)單位落實預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，量化掌握結(jié)構(gòu)風(fēng)險演變?nèi)^程。
