近年來，隨著橋梁車流量持續(xù)增加，受自然災(zāi)害、地震等外部因素以及材料性能退化、疲勞效應(yīng)等內(nèi)部因素影響，橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性逐步降低。橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)可以及早地發(fā)現(xiàn)橋梁安全隱患，避免因頻繁大修關(guān)閉交通引起重大損失，節(jié)約維修費(fèi)用，延長結(jié)構(gòu)使用壽命，確保橋梁安全運(yùn)營。橋梁安全，關(guān)乎民生，健康監(jiān)測迫在眉睫。

一、項(xiàng)目背景

G214角籠壩大橋、G219背崩雅魯藏布大橋、G318怒江大橋、G318通麥特大橋、G318迫龍溝特大橋等五座橋梁是我國西藏地區(qū)國省干道的重要節(jié)點(diǎn)工程，為了保障橋梁結(jié)構(gòu)的健康運(yùn)營，計(jì)劃建設(shè)這五座橋梁的安全監(jiān)測系統(tǒng)，項(xiàng)目完成后相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)將接入西藏省級監(jiān)測平臺和部級長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺。受客戶委托，中海達(dá)承擔(dān)了該項(xiàng)目的部分建設(shè)及施工工作。

二、痛點(diǎn)分析

1. 運(yùn)輸施工難度大

該項(xiàng)目中的五座橋梁為跨越峽谷、河流的橋梁，位于我國西藏林芝和昌都境內(nèi)，屬于高寒高海拔地區(qū)，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，兩岸懸崖峭壁、河水湍急，地勢十分險(xiǎn)峻，給項(xiàng)目運(yùn)輸及施工帶來較大挑戰(zhàn)。

2. 人工巡檢效率低

傳統(tǒng)的橋梁檢測，一般僅檢測橋梁結(jié)構(gòu)的外觀，對涉及橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)的監(jiān)測較少。另外，巡檢次數(shù)和頻度相對有限，整體巡檢效率較低，對橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況監(jiān)測不足。

三、實(shí)施方案

中海達(dá)橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測解決方案，基于橋梁結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)、技術(shù)狀況、監(jiān)測規(guī)范等多方面綜合設(shè)計(jì)。以輕量化設(shè)計(jì)為特點(diǎn)，整合多種先進(jìn)感知技術(shù)，有效獲取橋梁實(shí)時(shí)運(yùn)營數(shù)據(jù)。方案具備多級超限閾值預(yù)警功能，便于用戶了解橋梁風(fēng)險(xiǎn)隱患，幫助用戶進(jìn)行管養(yǎng)決策。

該項(xiàng)目中，中海達(dá)負(fù)責(zé)的建設(shè)內(nèi)容包括GNSS設(shè)備的安裝和平臺數(shù)據(jù)對接。五座橋梁涵蓋梁橋、斜拉橋和懸索橋等橋型。GNSS基點(diǎn)和測點(diǎn)安裝基礎(chǔ)包括原土地基和混凝土基礎(chǔ)，測點(diǎn)主要位于各橋梁的主梁和塔頂上，基點(diǎn)設(shè)置在大橋橋臺附近堅(jiān)固的地基上。

四、作業(yè)過程

1.前期準(zhǔn)備

中海達(dá)工作人員前往現(xiàn)場進(jìn)行踏勘，確定設(shè)備安裝位置、供電方式以及進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試。為了提高施工效率，采用分段平行作業(yè)和流水作業(yè)，在工程踏勘的過程中，同步進(jìn)行備貨、發(fā)貨。

2.設(shè)備安裝

主要設(shè)備安裝內(nèi)容包括土建施工，立柱安裝，采集箱安裝、GNSS接收機(jī)安裝，防雷接地。主要施工流程如下：

1）原土基礎(chǔ)安裝流程：測量定位—基坑開挖和驗(yàn)槽—布置鋼筋籠和預(yù)埋件—澆筑混凝土—混凝土養(yǎng)護(hù)—安裝基座和立桿—接收機(jī)安裝—供電和防雷—設(shè)備調(diào)試。

2）混凝土基礎(chǔ)安裝流程：混凝土基面處理—安裝基座和立桿—接收機(jī)安裝—供電和防雷—設(shè)備調(diào)試。

▲GNSS基準(zhǔn)站安裝

▲GNSS測站安裝（主梁位置）

▲GNSS測站安裝（橋塔位置）

3.調(diào)試上線

當(dāng)監(jiān)測設(shè)備調(diào)試完畢后，將監(jiān)測數(shù)據(jù)接入西藏省級監(jiān)測平臺和部級長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺。通過一段時(shí)間的運(yùn)行，平臺監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，設(shè)備正式上線。

五、成果展示

依托中海達(dá)34套高動態(tài)GNSS接收機(jī)，客戶構(gòu)建了橋梁自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)，并接入了西藏省級監(jiān)測平臺和部級長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺。管理者可通過安裝在橋梁上的多個(gè)GNSS接收機(jī)，持續(xù)監(jiān)測橋梁主梁和塔頂?shù)膭討B(tài)位移變化情況；也可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)了解橋梁的振動特性和安全隱患，若有異?？杉皶r(shí)采取必要的維護(hù)措施，確保橋梁結(jié)構(gòu)健康運(yùn)營。

▲橋梁自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)安全

六、項(xiàng)目總結(jié)

盡管該項(xiàng)目施工難度大，但中海達(dá)交付團(tuán)隊(duì)?wèi){借過硬的施工經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)維水平，出色地完成了項(xiàng)目交付，并獲得了客戶的高度認(rèn)可。通過采用中海達(dá)高動態(tài)GNSS接收機(jī)，同時(shí)結(jié)合各橋梁安裝的其它監(jiān)測設(shè)備，西藏地區(qū)五座橋梁實(shí)現(xiàn)了自動化安全監(jiān)測。此次中海達(dá)突破高寒高海拔地區(qū)環(huán)境特殊性，成功為西藏橋梁群進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測，是國內(nèi)長大橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測應(yīng)用的新樣板，推動了北斗高精度定位技術(shù)在橋梁安全監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用。

第一、監(jiān)測產(chǎn)品穩(wěn)定性強(qiáng)。即便處于西藏高寒高海拔的特殊環(huán)境中，中海達(dá)提供的監(jiān)測設(shè)備依舊保持正常穩(wěn)定工作，持續(xù)為客戶提供橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測服務(wù)。

第二、大幅提升安全監(jiān)測效率。通過部署GNSS接收機(jī)等監(jiān)測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)安全，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)將通過短信、郵件等方式自動推送安全預(yù)警信息到平臺，幫助管理者及時(shí)采取有效措施，減少不必要的損失，大幅提升橋梁管養(yǎng)效率。

第三、助力橋梁數(shù)字化管養(yǎng)。通過接入西藏省級監(jiān)測平臺和部級長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺，管理者能通過長期積累的橋梁數(shù)據(jù)，判斷結(jié)構(gòu)健康狀況，助力橋梁數(shù)字化管養(yǎng)。

審核編輯 黃宇