中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團企業(yè)。
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(fā)送到“醫(yī)院”進行分析，一旦有異常，可以提前預(yù)警，并開出“藥方”，由管養(yǎng)人員前去“醫(yī)治”。這家“醫(yī)院”，就是設(shè)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(shè)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(chǎn)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(tǒng)。
記者在實驗室內(nèi)的南京市長江大橋及隧道健康檢測數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)健康檢測系統(tǒng)，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(dāng)于兩個手機屏幕的大小。
盒子里裝的就是提前布設(shè)的傳感器，波紋是它實時捕捉的信息。包括環(huán)境信息，比如當(dāng)時橋上的風(fēng)速、溫度、車輛負載等；結(jié)構(gòu)信息，比如橋面變形情況、斜拉橋的索力等。一旦捕捉到的數(shù)據(jù)超過預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，系統(tǒng)就會自動報警，然后工作人員根據(jù)信息判斷，給負責(zé)橋梁的管養(yǎng)人員下達指令。比如雨雪天，橋面接近0℃時報警，通知管養(yǎng)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(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可逆的破壞。據(jù)介紹，2008年南京遭遇大雪，當(dāng)時長江三橋一側(cè)橋面積壓大量車輛，另一側(cè)則空空蕩蕩，導(dǎo)致兩側(cè)橋面高度差達到60公分，幸好系統(tǒng)及時報警并處理，沒有對整個橋體造成結(jié)構(gòu)性傷害。
據(jù)介紹，目前全省橋梁基本安裝了健康檢測系統(tǒng)，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(xù)兩次排名第一，堪稱“最健康”。
為了讓系統(tǒng)更精準(zhǔn)捕捉橋梁的健康信息，這幾年，實驗室的專家們?yōu)檫@套健康檢測系統(tǒng)研發(fā)了不少秘密武器。比如，混凝土橋面常常會出現(xiàn)裂縫，有些裂縫只有在車子經(jīng)過的時候才張開，人工巡檢很難發(fā)現(xiàn)，而分布在橋身的傳統(tǒng)傳感器只能捕捉周邊0.5米范圍內(nèi)的裂縫，實驗室和東大合作，研發(fā)分布式技術(shù)，將傳感器捕捉范圍擴大至2米，目前這一技術(shù)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(fā)現(xiàn)，時間一長，就會對橋梁健康產(chǎn)生重大影響。實驗室和華中科技大學(xué)合作，研發(fā)了索蝕斷絲無損檢測技術(shù)，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(shù)人員對這些回波進行捕捉并分析，從而判斷斜拉索內(nèi)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(shè)立了材料實驗室，負責(zé)檢測維修所需的所有材料，為此，實驗室專門抽調(diào)了一批技術(shù)人員駐扎現(xiàn)場。實驗室的專家們還打算將無人機、機器人等技術(shù)引入橋梁檢測，更高效率確保橋梁健康安全。
