深化“四新”技术应用,各地加快桥梁养护精细化转型发展
蝶眠落雪
2023年12月01日 11:08:25
来自于道路养护
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    重庆:全寿命周期智能监测!多座桥梁有了“动态心电图” 图源:七一客户端 重庆山高坡陡,两江环绕,桥梁林立,素有“桥都”美誉。在市直管快速路上,分布着300多座桥梁,其中有8座市直管跨江大桥。

   

重庆:全寿命周期智能监测!多座桥梁有了“动态心电图”


图源:七一客户端


重庆山高坡陡,两江环绕,桥梁林立,素有“桥都”美誉。在市直管快速路上,分布着300多座桥梁,其中有8座市直管跨江大桥。


这些桥梁如同城市的交通动脉,每天承载着大量人流车流,需要精心管护。依托数字赋能,重庆市着力提升市政设施数字化应用及管理水平,通过打造智慧市政系统,为城市桥梁的管理和养护注入更多智慧力量,守护好城市交通“生命线”。


11月16日,在水土新城大桥上,无人机从桥面、桥塔到梁底、支座、桥墩依次飞过,并拍下图片和视频,如同为桥梁做了一次全身扫描。


“无人机的应用,让桥梁巡查工作更便捷、更细致,有效提高了检查的覆盖面和可靠性。”市市政设施中心大桥维护二处主任黄伟表示。


以水土新城大桥为例,巡查工作人员需每日步巡,通过实地勘察、人工测量发现桥梁病害。但依靠人工巡查,难免存在盲区。比如,索塔距离桥面有较大高差,要想近距离检查其状况,就得实施高空作业,不光投入费用高,还存在较大安全风险。


有了无人机辅助,盲区也就不复存在。一旦发现病害,无人机会记录下相应画面,经智能识别分析后,再将病害情况上传至巡查App。待病害处理完毕,工作人员再上传处理结果,进行全流程跟踪,形成“巡查—发现—处置—反馈—考核”闭环管理体系。


除了常见病害,诸如水土新城大桥这样的斜拉桥,还会面临拉索腐蚀,PE护套破损、老化等问题。


据介绍,拉索的设计使用寿命通常为20年。定期检测过程中,工作人员除了要对拉索索力进行测量外,还需对拉索PE护套外观状况进行检查。这时,爬索机器人就能派上用场,通过扫描拉索表面状况,自动识别标记病害。在拉索临近设计使用年限时,工作人员还会对拉索进行寿命评估,为换索工作提供数据支撑。


图源:七一客户端


如果说以上巡查、检测是为桥梁做定期“体检”,那么桥梁结构运营状态监测系统的投用,则为桥梁提供了一份“动态心电图”。


点开嘉悦大桥监测系统,不仅大桥挠度、应力应变、桥墩相对位移值等数据被逐条罗列,周边实时温度、风速风向、江水流速等环境参数也被记录在案,一目了然。


这些数据的产生,得益于桥梁上安装的上百个传感器。市市政设施中心监控中心副主任谭睿表示,传感器24小时不间断监测,一旦采集的数据超出预设值,就会自动报警。收到报警信息后,管理部门将立即派出维护人员前往现场查看,并将相关数据交由专家分析。


更重要的是,这些数据通过逐年累计、对比,可反映出桥梁的形状变化趋势,实现桥梁全寿命周期智能监测。


值得一提的是,嘉悦大桥、高家花园复线桥还安装了过桥车辆称重子系统。车辆在行驶途中,会被系统记录下过桥时间、车身重量、车轴数、车牌号等信息,精度差控制在5%以内,可为交巡警执法提供依据。


目前,全市已有6座市直管跨江大桥被纳入桥梁结构运营状态监测系统管理。


不仅是城市桥梁管护,伴随智慧市政系统的建成,道路、隧道、照明、停车管理都被纳入系统业务板块,形成五类市政设施的全要素数据库,全方位接入并展现市政设施“量有多少、分布在哪、状况如何”的实时动态监管数据,可为市政设施管理提供可追踪、可查询、可分析的“管理字典”,以此消除市政设施管理范围大、事项多、内容杂的病灶,实现城市管理由经验判断向数据分析转变,由被动处置向主动发现转变。


针对城市桥梁管护,下一步计划引入特大桥梁底巡检机器人,实施中小桥梁集群监测,并有意与高校开展合作,通过不断完善智慧管理的应用场景和内容,提高城市运转效率,为市民提供更加安全、舒适的出行环境。



江苏:普通国省道跨江通道健康监测全覆盖


日前,江苏省常州市公路事业发展中心通过桥梁结构健康监测系统发现,233国道泓口大桥吊杆下锚头环境腐蚀速率偏高且反复超出报警阈值,抽检结果显示锚头出现渗水锈蚀的情况,拟对桥梁进行专项检测与养护处置。


近年来,江苏省全力推广普通国省道桥梁结构健康监测系统,率先搭建省级公路桥梁健康监测平台,分年度、分批次对普通国省道重要桥梁实施结构安全监测,实现了跨江通道全覆盖、特殊桥型全覆盖;积极加密监测网,强化监测数据分析应用,构建桥梁结构监测高效管理体系,为桥梁日常巡查、经常性检查以及定期检查侧重点提供有效指导,探索共建共治共享新模式。


为有效提高养护工作质量和效率,江苏省积极利用现代检测评估手段加强桥梁安全健康状况跟踪监测,防控安全风险;适应病害复杂化和养护规模化新要求,积极探索应用公路桥梁橡胶支座维护保养、超高性能混凝土等技术。


接下来,江苏省将进一步加强桥梁管养部门与交通综合执法部门协作联动,加快推动桥梁养护精细化转型发展,强化桥梁安全运行风险的评估处置,力争到“十四五”末,实现普通国省道特殊桥型桥梁、重载交通通道桥梁、等级航道桥梁、高龄桥梁的全覆盖。



浙江:伸缩缝用上新材料,杭州这座桥再也不用“刷牙”了


最近,杭州桥梁巡查员每次经过余杭塘河上的渚家圩桥,都会蹲下来仔细观察桥上的伸缩缝,看看缝里填充的新材料表面有没有变化。


他介绍,那是他们的一个“试验田”——渚家圩桥上的两条伸缩缝,试验对象是一种新型的伸缩缝填缝材料和伸缩缝养护方法。


据了解,桥上横向贯穿桥面的缝隙就是桥梁的伸缩缝,主要用于调节由车辆荷载和桥梁材料引起的上部结构位移和联结。伸缩缝下方还有一条伸缩缝止水带,用来防止杂物堵塞伸缩缝,影响桥梁的自由伸缩,但橡胶止水带又有易老化、更换频率高、更换方法繁琐的弊端。


渚家圩桥横跨余杭塘河,为空心板钢箱梁桥,总长120.9米,宽27.5米,有两条横贯桥面的伸缩缝。小张说,为保护桥梁构件,养护工人定期要给桥梁“刷牙”,清理伸缩缝的缝隙、更换橡胶止水带,每次施工就得封一个车道,对交通会有影响。


图源:杭州日报


为了解决这个问题,近期,杭州市在渚家圩桥试验采用了新型材料D80伸缩缝专用聚脲密封填充伸缩缝,代替传统的橡胶止水带。


这种材料具有弹性,填充上去之后就不用定期清理缝隙了;另一方面也解决了传统橡胶止水带易老化的问题,新材料耐久性更长,使用年限可达5年以上,减少了维修和养护频次,从而可以有效提升交通通行效率。


图源:杭州日报


图源:杭州日报


自从填缝剂填充完成以后的半个多月以来,小张一直“盯”着渚家圩桥的伸缩缝。从目前来看,填缝剂没有出现任何变形、脱落的情况,免去了定期给伸缩缝“刷牙”的工作,渚家圩桥也就不用定期封道了。



山东:德州应用“四新”技术,推动桥梁养护走出新路径


为解决桥梁伸缩缝养护难点,降低养护成本,创新科技养护,近日,山东省德州市积极探索研究,应用“四新”技术——硅酮自流平桥梁伸缩缝灌缝胶,助推桥梁养护工作提质升级。


图源:大众网


据介绍,桥梁伸缩缝作为桥梁的重要组成部分,对桥面正常伸缩变形和车辆平稳行驶起到重要作用。但长期以来,受行车砂土撒漏、雨水冲刷等影响,泥沙和杂物极易落入桥梁的伸缩缝内,若不及时处理,会导致砂石泥土淤积、堵塞伸缩缝,同时,桥梁伸缩缝橡胶止水带在日晒、雨淋、行车等外界因素作用下,易出现老化、破损、断裂等病害,直接影响桥梁的安全。这就需要桥梁养护人员定期清理维护桥梁伸缩缝,但频繁清缝、更换止水带不仅影响正常安全通行,还会增加养护成本。

此次应用的新技术所使用的硅酮自流平桥梁伸缩缝灌缝胶,是一种专门为替代传统伸缩缝橡胶止水带而设计的环保型、低模量的常温固化嵌入型密封材料。与传统桥梁止水带相比,硅酮灌缝胶与型钢及水泥混凝土粘结力更强,能够快速适应伸缩缝的往复伸缩和剪切变形,具有耐老化、稳定性高、施工工艺简便、后期维护成本低等优势。


与传统施工工艺相比,施工步骤少,一般只需要2小时左右,即可开放通行,大大降低了对交通的影响。好工艺要配好工法,桥梁养护人员在硅酮自流平桥梁伸缩缝灌缝胶传统施工工艺的基础上,针对每座桥梁伸缩缝宽度不同的情况,改进施工工具,将腻子刀切割成伸缩缝等宽凸口,即能防止胶体外溢,又大大提高了施工速率,达到了事半功倍的效果。


图源:大众网


此次运用此技术的天衢路岔河桥、天衢路运河桥作为先期试点,待相关数据测试成熟后,将逐步向市管主干道桥梁推广。


下一步,德州市将继续深入调查研究,敢于创新,积极推广新技术的应用,降低养护成本,提升桥梁养护能力,助推桥梁管理高质量发展。



河北:保定创新桥梁维修养护方式 提高桥梁管养效能


近日,保定市对保定东三环府河桥进行维修。该桥伸缩缝处混凝土承受较重的冲击荷载,桥身易出现混凝土开裂情况,影响行车安全。


东三环府河桥由于处于外环快速路段,桥上来往车辆数量多、速度快。为了不影响府河桥正常通行,节省维修时间,保定市打破原有思维模式对标先进理念,积极寻找新材料,通过实地验证后,采用高耐候超早强混凝土材料,对伸缩缝混凝土开裂部位进行剔凿浇筑修补。该材料不但具有优异的抗裂性,耐腐蚀,耐磨损,抗冻融特性,而且使用1-2小时后便可通行。


为进一步保障桥梁运行安全,保定市分别对保定工农桥、永华桥、东三环府河桥进行支座更换。在此次过程中,采用桥梁多点液压同步顶升机,完成支座更换。


本次施工的桥梁,有两座为连续梁结构,一座为简支梁结构,丰富了保定市市政维护中心对不同结构类型桥梁施工的经验,有利于优化桥梁支座方面的施工方案。


图源:凤凰网河北


保定市不断探索市区桥梁维修养护的先进技术和方法。


其中,保定市路桥QC小组凭借《提高桥梁支座更换一次性合格率》《提高桥梁混凝土抗渗合格率》《研制小型混凝土泵送机》课题荣获2023年度河北省市政工程建设优秀质量管理小组3项二等奖。


图源:凤凰网河北


接下来,保定将再接再厉,对标先进找差距,积极探索新工艺、新材料、新技术,保障桥梁安全、做好桥梁养护工作,为打造品质生活之城贡献力量。

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