招商交科：城市大桥的全科智能医生

       2022年10月21日，《中国交通报》在第三版以《招商交科：城市大桥的全科职能医生》为题，全文刊发桥梁研究院文章，展现招商交科通过开发智能设备，融入大数据理念，构建全息养护平台等多种方式，解决城市大桥的运维安全问题，为建设交通强国、数字中国贡献交科方案。

 

邓雅思
 

超载监控系统应用在曾家岩大桥工程
 

       随着大型城市的发展进程，城市人口膨胀，交通量激增，城市交通基础设施面临路网繁密、结构复杂、超限超载、老化残化等诸多问题，再加上周边建筑密集、运营环境复杂、生态环境恶化等不利因素，设施运维安全隐患日益突出。桥梁作为大型城市的重要交通基础设施，对提升运维安全性的需求尤为迫切。

       招商局重庆交通科研设计院有限公司（简称招商交科）致力于成为城市大桥的全科医生，“测、防、诊、治”一条龙，一揽子解决城市大桥的运维安全问题。不仅研究关键技术，开发智能设备，还融入大数据理念，构建了全息养护平台。这个大平台，隔三差五给大桥做体检，并实现日常监测、重点检测；根据体检报告，为大桥提供养生建议，防患于未然；对有隐患的大桥，进一步出具诊断书，不仅确诊病症，还分析病因；最后，全科医生对症下药，提供专业精准的治疗服务，确保大桥无病养生，有病治愈。在“测、防、诊、治”过程中积累的宝贵数据，还被用于精进医术，提升预测准确度，将大桥的疾病扼杀在摇篮中，不仅提升了安全性，还大幅度节约养护经费。

       如此神奇的全科医生，“测、防、诊、治”是如何实现的呢？

       测——“病源”的监测与检测

       超限荷载、车船撞击、钢筋锈蚀、预应力损伤、拉索断丝等是导致桥梁发生损伤甚至倒塌的诱因。对这些可能导致城市桥梁“生病”的风险源，监测和检测技术是基础。研究人员从“人因风险源”和“本体风险源”两个角度出发，形成了基于新技术和智能化平台的“两监三检”技术。

       两项监测技术是指桥梁超限荷载监测技术和基于机器视觉技术的桥区通航监测技术；三项检测技术是指混凝土内部钢筋锈蚀度检测技术、城市桥梁预应力损失快速无损检测技术和诊断拉索腐蚀断丝位置和程度的无损检测技术。

       防——“疾病”的防控与预警

       实现了对大桥“病源”的监测和检测后，需对“疾病”的产生进行防控和预警，以便及时了解桥梁状态并及时采取措施，预防各类安全事故的产生。因此，催生了预警系统，包括实桥—模型交互的超限车辆预警系统和基于动态危险分区分级的桥梁船撞主动预警系统。为提升城市快速路桥梁、高速公路桥梁和跨航道桥梁的超限车辆管控、通行船舶管控、桥梁结构安全及风险的高精度管控提供了新平台。

       诊——“病灶”的评价与诊断

       对于桥梁长期监测或检测获得的结构状态，或已经出现的桥梁病害，合理的桥梁安全评价和“病灶”诊断是非常必要的。在桥梁病害诊断方面，车辆超限荷载谱及结构安全评价方法、索结构桥梁快速评估理论与方法和基于客观赋权的城市桥梁网络地震风险评估方法，突破了如何将车辆荷载谱应用于桥梁结构响应及安全评价，以及目前国内外的结构响应及安全评价与实际二维车辆荷载的作用效应脱节从而导致评价精度不高等技术瓶颈，有效解决了索结构桥梁关键构件的快速诊断与评估难题以及城市桥梁抗震加固优先级的策略指定过于依赖经验判断的难题。

       治——“病状”的修复与整治

       在了解清楚桥梁结构病害的原因，采取了相关防控与预警技术，掌握了灾害评价方法后，则需对症下药，对产生“病状”的结构本体进行处理整治。如针对桥梁承载能力不足的情况，可采取梁桥横向预应力﹢钢梁组合装配式快速加固技术和截面转换的加固方法；当桥梁抗撞能力较弱时，可采用组合结构防撞设施和独立式防撞设施进行性能提升；当桥梁抗震性能不足时，依据弥散塑性铰理念，可采用超高性能混凝土（UHPC）的桥墩局部抗震加固技术，延长墩底潜在塑性铰区的长度；而对于桥梁需整体更换的情况，采用集支撑、升降、转动、运输于一体的桥梁上部结构快速更换智能装备，能够有效缩短作业时间。

       全科智能医生已经成功为数百座桥体检、预警，治愈了23座桥梁，确保了桥梁安全服役，延长了桥梁的使用寿命，保障了人民生活安稳有序，支撑了城镇化建设的持续发展，获得了社会的广泛赞誉。