橋梁健康監測係統當前存在的主要問題
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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橋梁健康監測是保障橋梁安全運營的手段之一,經過近幾十年的發展,橋梁健康監測技術也取得了(le)長足的進步,為保障大跨度橋梁安全運營起(qǐ)到的一定的作用,同時也暴露出了諸多問題,降低了(le)橋梁管理部門對橋(qiáo)梁健康監測係統(tǒng)的信任度和期望值。
作者結(jié)合本人健康(kāng)監測項目的(de)實踐,參閱相關技術規範,並借鑒國內相(xiàng)關學者經驗的基礎上,將橋梁健康監測係統在方(fāng)案設計(jì)階段、項(xiàng)目實(shí)施階(jiē)段、係統(tǒng)運營維護(hù)階段存在的主要問題進行了梳理和總(zǒng)結。
一、方(fāng)案設計階段
影響橋梁健康監測係統設計的主要因素包括:需求分析(xī)、監測目標、結構特點、結構環境及荷載特點、業主管養習慣、地方(fāng)或行業(yè)在管養方麵的(de)規定。
1、需求分析
監測需求(qiú)分析是健康監測係統設計的工作(zuò)起點和(hé)基礎,應(yīng)根據監測對象的結構類型,橋梁現狀,荷(hé)載特(tè)點(diǎn),管養製度、慣例及決策流程分(fèn)析(xī)等方麵進行梳理(lǐ),總結出對所監測測量信息的需求,對這些信息的可(kě)監測性進行論證分析,明確監測範圍,設計合理的結構監測目標體係。
目前,監測係(xì)統的設計普遍缺少需求分(fèn)析環節,導致監測參數固化,監測方案照抄照搬,針對性不強(qiáng)。
2、監測(cè)目標
監測目標應根據橋梁的技術現狀、資金情況等對監測目標進行排序(xù),以確定監測目標(biāo)的優先級。
目前(qián),部分業主對健康監測係(xì)統的期望值過高,而監測單位為了獲取項目故意迎合業主的要求,設定目標過高,而在項目實施過程中,無具體的實施路徑,導致目標(biāo)難(nán)以實現。此外,也(yě)有部分業主不關心監測的效果,設立健康監測(cè)項目的目的是在橋梁出現(xiàn)安全事故時,推脫責任。
3、監測參(cān)數
監測參數的選擇,應根據(jù)不同橋型選擇能反映結構損傷或退化過程,以(yǐ)及(jí)結構(gòu)安全的(de)狀態,同時(shí)能給出各監測(cè)指標的預警(jǐng)閾值體(tǐ)係。
目前,監測參數選擇存在(zài)盲目性,針對性差,未按(àn)照監(jiān)測參數的時間尺度特點設定合適的采(cǎi)樣頻率,導致監測數據質量較(jiào)差,不能反映結構真(zhēn)實的受力狀(zhuàng)況(kuàng)。
4、硬件係統
硬件係統的要求應(yīng)是低故障、高可靠性,建成的係(xì)統應該是實用的,能夠長期穩定運行的係統。
傳感器選型應盡量選用技術成熟、性能可靠、經濟實用、安全耐久、易於維(wéi)護和更換、精度和監測參數相匹配,並具有一定的冗餘度,傳感器廠家應具備強大的技術支持能力和長期快速維護能力。
目前,部分健康監測項目隻關心成本,不關心質量,設備質量較差;采購設備未(wèi)經過(guò)市場檢驗,設備穩定性差,壽命(mìng)短,不滿足健康監測項目的要(yào)求(qiú)。
二、項(xiàng)目(mù)現(xiàn)場實施階段
現場實施(shī)階段(duàn)包含硬件實施(傳感器安裝、線路敷(fū)設、橋架安裝、機房和采集站建設、標識等)、軟件實施(設計與(yǔ)開發、測試及部署)、係統調試(shì)及(jí)驗證(zhèng)(單項調試、聯合調試、係統驗證等)、工程驗收等環節。現場施工質量是較為重要的環節,在實施過程中(zhōng)必須遵循規範化、標準化,並采用有效的檢驗、驗收手段,才能保(bǎo)障係統數據采集、傳輸和分析的可(kě)靠性。
目前,健(jiàn)康監測項目普遍存在(zài)現場(chǎng)施工不(bú)規範,監測設備的長期(qī)可靠性和穩定性差,橋梁長壽命與傳感器的(de)短壽命不(bú)匹配;缺乏有效的檢驗、驗收手段,保障係統數據采集和分析的可靠性;隻測(cè)不算,監測數據利用率低,無有效的數據分離和評估算法(fǎ)。
三、係統運營維護階段
該階段主要涉及係統的管理和維護,在係(xì)統出現故障後,能及(jí)時排(pái)除(chú)故障,恢複係(xì)統的正常運行,並能定期對監測數據(jù)進(jìn)行校驗,使監測(cè)係統真(zhēn)正發揮其應(yīng)有的作(zuò)用。係統投入運營(yíng)後,應由業主(zhǔ)、係統建設(shè)單位、橋梁檢測單位組成成立一個專門的維(wéi)護(hù)管理機構進(jìn)行共管,必要時,需組織專(zhuān)家顧問組,為異常事件(jiàn)和疑難雜症(zhèng)的確診服務。
目前,部分監測項目係(xì)統(tǒng)集成單位無監(jiān)測資質,無法出具有效監(jiān)測(cè)報告;係統(tǒng)建設(shè)完成後直接移交業主,業主單位無專業(yè)人員進行運維。
由於(yú)作者水平和精力(lì)有限(xiàn),健康監測係統存在的主要問題梳理的不是很全麵,部分觀點難免有偏頗的地方(fāng),拋出問題的目的是為了(le)引起工程(chéng)技術人員的重視,共同探究解決問題的方法和思(sī)路,隻希望能起到拋(pāo)磚引玉之功效。
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