很少有人知道,南京長江二橋上安裝著200多個傳感器,它們24小時捕捉著橋梁“身體健康”狀況的所有信息,發送到“醫院”進行分析,一旦有異常,可以提前預警,并開出“藥方”,由管養人員前去“醫治”。這家“醫院”,就是設在江寧高新園蘇交科集團的“在役長大橋梁安全與健康國家重點實驗室”,專門給橋梁“把脈看病開藥方”。
“橋梁的設計壽命一般為100年,但由于常年裸露在外,又承受車輛碾壓,會對健康狀況產生極大威脅。”實驗室主任張宇峰告訴記者,中國的橋梁在全球最多,公路橋、鐵路橋以及城市橋梁加起來有100多萬座,其中十分之一在江蘇,而江蘇全省除了建成較早的南京長江大橋,實驗室為其他大橋都裝上了健康檢測系統。
記者在實驗室內的南京市長江大橋及隧道健康檢測數據中心看到,一排大屏幕正實時播放著各座橋梁的圖像,下面則是像心電圖一樣的波紋。工作人員隨手點開南京二橋結構健康檢測系統,屏幕上跳出二橋的模擬圖,橋身上一個個圓圈閃爍,一旁的近景畫面則顯示,這些圓圈都是一個個小盒子,相當于兩個手機屏幕的大小。
盒子里裝的就是提前布設的傳感器,波紋是它實時捕捉的信息。包括環境信息,比如當時橋上的風速、溫度、車輛負載等;結構信息,比如橋面變形情況、斜拉橋的索力等。一旦捕捉到的數據超過預先設定的數值,系統就會自動報警,然后工作人員根據信息判斷,給負責橋梁的管養人員下達指令。比如雨雪天,橋面接近0℃時報警,通知管養單位撒融雪劑;夏天超過60℃,下達的指令則是灑水降溫。
不過,這些都還是普通“小毛病”,一旦生“大病”,就會對整個橋梁結構產生不可逆的破壞。據介紹,2008年南京遭遇大雪,當時長江三橋一側橋面積壓大量車輛,另一側則空空蕩蕩,導致兩側橋面高度差達到60公分,幸好系統及時報警并處理,沒有對整個橋體造成結構性傷害。
據介紹,目前全省橋梁基本安裝了健康檢測系統,而在交通部每5年一次的全國橋梁大體檢中,江蘇橋梁的健康狀況已連續兩次排名第一,堪稱“最健康”。
為了讓系統更精準捕捉橋梁的健康信息,這幾年,實驗室的專家們為這套健康檢測系統研發了不少秘密武器。比如,混凝土橋面常常會出現裂縫,有些裂縫只有在車子經過的時候才張開,人工巡檢很難發現,而分布在橋身的傳統傳感器只能捕捉周邊0.5米范圍內的裂縫,實驗室和東大合作,研發分布式技術,將傳感器捕捉范圍擴大至2米,目前這一技術已在蘇通大橋試用。
橋梁斜拉索一般包裹在各種防護材料中,其中的拉絲一旦斷裂,外表很難發現,時間一長,就會對橋梁健康產生重大影響。實驗室和華中科技大學合作,研發了索蝕斷絲無損檢測技術,利用磁性機械波自動檢測。這種機械波遇到缺陷會有回波,技術人員對這些回波進行捕捉并分析,從而判斷斜拉索內部是否有斷絲。
張宇峰透露,目前南京長江大橋正在進行為期27個月的大修,實驗室專門為這次維修設立了材料實驗室,負責檢測維修所需的所有材料,為此,實驗室專門抽調了一批技術人員駐扎現場。實驗室的專家們還打算將無人機、機器人等技術引入橋梁檢測,更高效率確保橋梁健康安全。
(審核編輯: 林靜)
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