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嘉绍大桥:打造数字化养护行业标杆

作者:桥检车租赁公司文员 来源: 日期:2021/9/22 13:30:31 人气:0 评论:0

  

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  9月,嘉绍大桥第二届“精工细作养护周”活动正式启动,“数字化”管养成为嘉绍大桥本届“养护周”活动的关键词。

  

  今年3月,交通运输部印发《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》通知,明确将嘉绍大桥列入全国11座桥梁的结构健康监测系统建设试点单位之一。正是这份文件,加速了嘉绍大桥“数字化”工作进程,也成为大桥史上一个标志性事件。

  

  

  那么,利用现代化手段,对公路长大桥梁实施科学的结构安全健康监测,意义何在?全国共有90多万座公路桥梁,在这次提名的名单中,共有400多座大桥被要求建设结构安全健康监测系统,又是什么原因让嘉绍大桥成为其中11座全国试点桥梁之一,甚至“浙江唯一”?面对这项具有开创性意义的工作,浙江嘉绍跨江大桥投资发展有限公司(下称:嘉绍大桥公司)又是如何打造“嘉绍特色”,提炼“嘉绍经验”的呢?

  近日,借着养护周活动的契机,笔者走进嘉绍大桥公司,一探背后的故事。

  这是历史与现实的必然选择

  通过走访和翻阅资料,笔者了解到,对公路长大桥梁结构健康监测进行系统化建设,将11座具有代表性的大桥列入全国试点,是历史与现实的必然选择。

  

  这是助力交通强国建设的必然选择。《交通强国建设纲要》明确指出,未来,要大力发展智慧交通,推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术应用与交通行业的深度融合。此外,这也是完善治理体系,提升企业治理能力现代化的重要体现。

  这是打造百年“品质工程”的必然选择。如今,桥梁建设已经成为当今中国发展世界性成就的代表之一,然而,我国距离“交通强国”仍然有一段距离。这其中,我们不仅要在基础设施、运输服务、技术装备上领先世界,更要在后期的管理理念、管理方式、管理能力等软实力上引领潮流,因为“品质工程要管一百年”。这就必然倒逼管理技术和制度革新,要求交通管理者告别原有的思维和方法,向智慧化、集约化管养方向迈进。

  这是推动“平安交通”建设的必然选择。近年来,交通事故频发,多起特大交通事故敲响了“平安交通”建设的警钟。一项数据显示,约95%的交通事故是人为造成的。这就意味着通过技术化手段应用,提升对交通基础设施、设备以及道路、水域等交通状况的有效监测,严格规范和制度约束,高效快速地发现并处置各类隐患,能在很大程度上避免事故发生,减少甚至杜绝伤亡。因此,实施大桥健康监测,就是在监控大桥本质安全的基础上建立起系统的安全风险防控体系,这对“平安交通”建设大有裨益。

  为何嘉绍大桥成为浙江唯一?

  在交通和桥梁大省的浙江,究竟是什么原因让嘉绍大桥成为省内唯一一家入选?据嘉绍大桥公司工程技术部副经理郭勇说,主要有三个方面原因。

  

  其一,作为当时世界上最长、最宽的多塔斜拉桥,嘉绍大桥具有独特的结构,其位于强潮的水文环境也很有特点,嘉绍大桥既有类型代表性又有区域代表性。因此,研究此类桥梁在复杂气候和水文环境中的健康状况具有重要的科研价值。

  其二,嘉绍大桥配有健康监测硬件设备,有较完整的原始数据积累。自2013年建成通车以来,嘉绍大桥就谋划布局科技化和智慧化养护手段,经过多年设备提升和数据积累,已逐步形成全天候、全方位的监测体系。与此同时,相关设备和研究已处于国内甚至国际领先水平,这为公路长大桥梁结构健康监测试点提供了良好的现实基础。

  其三,嘉绍大桥信息化改革启动较早,有一定的技术基础和实践经验。自2018年起,嘉绍大桥公司已着手启动信息化系统建设,通过软硬件平台搭建,逐步将大桥监测各子系统纳入到公司健康监测数据信息中心,实现管理的智能化和集约化,这也是试点的重要组成部分。

  四方面的考究打造“嘉绍特色”

  全国11座入围大桥,桥桥不同。那么嘉绍大桥公司又如何在满足交通运输部关于试点要求的基础上体现“嘉绍特色”呢?公司总经理周大勇提出,大桥公司将从四方面探索彰显“嘉绍经验”。

  

  

  首先,根据试点要求,嘉绍大桥公司既考虑大桥健康监测的内在要求,又纳入相关外在因素作为监测的重要内容。交通运输部的文件要求更多立足于大桥健康监测的本身,如结构安全等,而对外在性影响因素如气象和交通状况等的监测,更多是作为选择项,但嘉绍大桥将两方面都考虑进去了。周大勇说:“交通流量、气候水文变化以及养护工作本身等都会对大桥产生影响,是不可忽视的因素,所以要充分重视对外部因素变化的监控。”

  比如,嘉绍大桥在原有67座航标的基础上,安装虚拟电子围栏,探索解决水上安全预警难题;升级视频监控系统,充分利用桥上222路高清摄像机,每30分钟一次电子巡逻,实现桥面24小时实时监管。“通过监测,减少水陆交通对大桥的干扰,这是对大桥最好的维护。”公司养护管理部经理陆永强说。

  

  其次,大桥公司既考虑数字化应用的广泛性和高效性,又兼顾成本投入的合理性和经济性。周大勇说:“每年大桥的运营、养护、检测都要有一大笔资金投入,不能单纯为了实现全范围的数字化,就无限制、低效率投入。因此,嘉绍大桥公司一直坚持问题导向,立足管理短板,把钱花在刀刃上,实现管养的精细化、精准化,以效率的最优化实现效益的最大化。”

  一个细节可见一斑。在桥梁运行过程中,受到振动、温度等外界因素及螺栓自身材料蠕变的影响,钢结构桥梁螺栓预紧力会发生变化。那么如何确认螺栓紧固力是否处于安全范围?是不是拧紧螺栓就万事大吉?其实这里面学问很多,在役钢结构高强螺栓的监测一直是个难题。嘉绍大桥公司坚持目标导向,通过课题研究探索解决方法,在全国范围内率先采用高强螺栓电子监测技术,并于今年启动刚性铰螺栓电子监测系统。在大桥关键构件刚性铰的固定端选取16个螺栓进行实时无损监测,以此分析研判刚性铰固定端约8000个螺栓的受力状况,确保大桥关键构件的安全。

  再次,大桥公司既考虑桥梁监测安全预警的及时性,又注重考虑全寿命周期的长远性。周大勇告诉笔者,基于此,今年大桥公司开始建设主桥北斗智能实时监测系统,对主桥段16个变形特征点进行三维动态变形实时连续监测,以此掌握大桥具体的沉降位移和形变情况。通过对桥梁结构的分析,设置结构变形的预警参数,实现对结构整体变形的运营安全预警和评估,为下阶段的管养决策提供科学依据。

  此外,大桥公司既考虑对特定指标监测的针对性,又考虑数字化应用的协同性。现实中,不同的监测内容,都有其独立系统,有不同“大脑”,这给大桥养护的数字化和集约化管理带来难题。“要发挥数据综合效用,就要实现信息同平台同频共振。”周大勇说,两年来,嘉绍大桥一直致力于打造公司级统一数字化管理平台。公司数据信息中心的建立则实现了一个“大脑”管起桥梁运维的全生命周期,真正开启了嘉绍大桥的“智慧时代”。

  数字化应用也推动着企业管理模式的转型。今年,嘉绍大桥公司还将日常的财务管理、资产管理、项目管理、人力资源管理等基本功能模块以及党风廉政建设等管理纳入到统一的信息化系统,实现了大桥本质安全、交通安全、应急处置、公司治理等全域的深度融合。

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