文 本刊編輯部
近年來,我國公路橋梁建設取得舉世矚目的成就。港珠澳大橋、滬蘇通長江大橋、五峰山長江大橋等代表性橋梁的建成,以及深中通道伶仃洋大橋、常泰長江大橋、張靖皋長江大橋的開工建設,均標志著我國橋梁設計理論、建造技術及建橋裝備已達到國際領先水平。
在本期雜志中,關于橋梁的內(nèi)容也很多、很“重”。就拿“建設”欄目介紹的兩座在建大橋來說,都將分別締造“世界之最”:跨越紅水河的廣西南天高速天峨龍灘特大橋?qū)⒔ǔ墒澜缱畲罂鐝缴铣惺絼判怨羌芑炷凉皹?;四川古金高速水落河特大橋則將建成世界最大跨徑懸澆拱橋。
在為我國橋梁事業(yè)取得的長足發(fā)展感到贊嘆的同時,我們也必須認識到,隨著橋梁服役年限的增長、服役環(huán)境的變化,提高其安全性、耐久性、防災能力和結構韌性,延長其服役壽命是一項長期而至關重要的工作。本期“第一觀察”《為橋梁戴上“健康手環(huán)”》,詳細介紹了交通運輸部2021年在10個省份的11座在役公路橋梁開展的結構健康監(jiān)測系統(tǒng)建設試點工作情況,并邀請編寫組成員解讀了《公路橋梁結構監(jiān)測技術規(guī)范》要點,邀請行業(yè)專家針對橋梁監(jiān)測參數(shù)的科學設計給出專業(yè)指導和建議。
值得一提的是,《規(guī)范》增加了“結構響應”“結構變化”“橋梁結構健康度”的術語和定義,還增加了對監(jiān)測技術自主可控,鼓勵采用新技術和新設備,監(jiān)測系統(tǒng)安全網(wǎng)聯(lián)、互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享的要求。這些都將有助于統(tǒng)一單橋系統(tǒng)建設應用標準,明確系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容,保障和提升監(jiān)測系統(tǒng)建設質(zhì)量和技術水平。
總體來看,自動化監(jiān)測技術的發(fā)展應用使我國交通基礎設施的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為可能,在一定程度上解決了人工檢測主觀性強、精度不足、隨機因素大、及時性差等問題,也為結構行為溯源和預測提供了技術支撐。但由于自動化監(jiān)測是對通信、傳感、數(shù)據(jù)處理和力學分析等多學科技術知識的綜合運用,其中涉及的每項技術瓶頸都將直接影響自動化監(jiān)測技術的應用效果。
例如,在前期方案設計中,對監(jiān)測方法、設備選擇等考慮不充分,對后期數(shù)據(jù)應用效果預估不足,就會導致監(jiān)測原始數(shù)據(jù)得不到有效處理和應用,造成數(shù)據(jù)積壓和浪費;又如,目前大量監(jiān)測數(shù)據(jù)仍需依賴線下人工分析,數(shù)據(jù)應用效率較低,在線上智能評估方面有很多課要補;再如,受傳感技術限制及多方因素影響,隨著傳感設備使用年限增加,數(shù)據(jù)的真實性與可靠性會逐年降低,在一定程度上限制了監(jiān)測結果的應用;此外,在橋梁結構安全評價方面,尚未形成系統(tǒng)化體系,橋梁人工檢查結果與自動化監(jiān)測成果之間的信息交互、聯(lián)合應用等方面仍有待進一步完善。
令人欣慰的是,近年來,國內(nèi)外多所高等院校和科研院所已相繼投入大型橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的研究及應用行列,并在傳感器的優(yōu)化布設、自動監(jiān)測的智能控制、實時監(jiān)測信息的網(wǎng)絡共享、結構損傷的自動識別診斷、橋梁承載能力和結構可靠度分析等方面取得一定成果。相信隨著研究的深入,我們一定能通過“健康手環(huán)”更清楚地了解到橋梁的機體發(fā)生了怎樣的問題,從而實施更精準的保健和治療。