很少有人知道,南京長江(jiāng)二橋上安裝(zhuāng)著200多個傳感器,它們24小時捕捉著橋(qiáo)梁“身體(tǐ)健康”狀況的所有(yǒu)信息,發送到“醫院”進(jìn)行分析,一旦有(yǒu)異常,可以提前預警,並開出“藥方”,由管養人員前去“醫治”。這(zhè)家“醫院”,就是設在江寧高新(xīn)園(yuán)蘇交科集團的“在役長大橋梁安(ān)全與健康國家重點實驗室”,專門給橋梁“把脈看病(bìng)開藥方”。
“橋梁的設計壽命一般為100年,但(dàn)由於常年裸露在外,又承(chéng)受車輛碾壓,會對健康狀況(kuàng)產生極大威脅。”實驗室主(zhǔ)任張宇峰告訴記者,中國的橋(qiáo)梁(liáng)在全(quán)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(fèn)之一在江蘇,而(ér)江蘇全省除了建成(chéng)較早的南京(jīng)長江大(dà)橋,實驗(yàn)室為其他大橋都裝上了健康檢測係統(tǒng)。
記者(zhě)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(shí)時播放著各座橋梁的圖像,下麵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(kāng)檢測(cè)係統,屏幕上跳出二橋的模擬圖,橋(qiáo)身上一個個圓圈閃爍,一旁的近(jìn)景畫麵則顯示,這些圓圈都是一個個(gè)小盒子,相當於兩個手機屏幕(mù)的大小(xiǎo)。
盒子裏裝的就是提前布設的傳感(gǎn)器,波紋是它實時捕捉的信息。包括環(huán)境信息,比如當時橋上的風速、溫度、車輛負載(zǎi)等;結構信息,比(bǐ)如橋麵變形情況、斜拉橋的索力等。一旦捕捉(zhuō)到的數據超過預先設(shè)定的數值,係統就會自動報(bào)警,然後工作人員根據信息判斷,給負責橋梁的管養(yǎng)人(rén)員下達指令。比如雨雪天(tiān),橋麵接近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(máo)病(bìng)”,一旦生“大病”,就會對(duì)整個橋梁結構產生不可逆的(de)破壞。據介紹(shào),2008年南京(jīng)遭遇(yù)大雪,當時長江三橋一側橋麵積壓大量車輛,另一側則空空蕩(dàng)蕩,導(dǎo)致兩側橋麵高度差達到60公分(fèn),幸好係統及時報警並處理,沒有對整個橋體造成結構(gòu)性傷害。
據介(jiè)紹,目前全省橋梁基(jī)本安裝了健康檢測係(xì)統,而在交通部每5年一次的全國橋(qiáo)梁大體檢中,江蘇橋梁的健康狀況已連續兩(liǎng)次排名第一,堪稱“最健康”。
為了讓係統(tǒng)更精準捕捉橋梁的健康信息,這幾年,實驗室的(de)專家們為這套健康檢測係統研發了不少秘密武器。比如,混凝土橋麵常常會出現裂縫(féng),有(yǒu)些裂縫隻有在車子經(jīng)過的時候才張(zhāng)開,人工巡檢(jiǎn)很難發現,而(ér)分布在橋身的傳統傳感器(qì)隻能捕捉(zhuō)周邊0.5米(mǐ)範圍內的裂縫,實驗(yàn)室和(hé)東大合作,研發分布式技術,將傳感器捕捉範圍擴大至2米,目前這一技術已在蘇通大橋試用。
橋梁斜拉(lā)索一般包裹在各(gè)種防護(hù)材料中,其(qí)中的拉絲一旦斷裂,外表很難發(fā)現,時(shí)間一長,就會(huì)對橋梁健康產生重大影響。實驗(yàn)室和華中科技(jì)大學合作,研(yán)發了索蝕斷絲無損檢測技術,利用磁性機械波自動檢測(cè)。這種機械波遇到缺陷會有回波(bō),技術人員對這些回波進行(háng)捕捉並分析,從(cóng)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(qiáo)正在進行(háng)為期27個月的大修,實驗室專門為這次維修設立了(le)材料實驗室,負責檢測(cè)維修(xiū)所需的所有(yǒu)材料,為此,實驗室專門抽調了一批技術人員駐紮現場。實驗室的專家們(men)還(hái)打算將無人機、機器人等技術引(yǐn)入橋梁檢測,更高效率確保橋(qiáo)梁健康安全。