小螺栓里也有大智慧！交通“數(shù)字化”應(yīng)用可以達(dá)到這種地步

點(diǎn)擊數(shù)：20432022-03-04 14:19:27　

交通“數(shù)字化”應(yīng)用可以達(dá)到哪種地步？近日，筆者從嘉紹大橋了解到，大橋的“數(shù)字化”可以“武裝”到小小的螺栓上。

嘉紹大橋是世界上最長、最寬的多塔斜拉橋，其位置剛好處于錢塘江江海交匯處，建設(shè)條件極為特殊，復(fù)雜的氣候和水文環(huán)境讓建設(shè)困難重重，但在當(dāng)時創(chuàng)造了多個世界橋梁史上的開創(chuàng)性技術(shù)。其中，為科學(xué)合理的解決長主梁溫度變形問題，在全橋跨中就采用了剛性鉸裝置的這一創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。在當(dāng)時世界橋梁史上還是首次應(yīng)用。

獨(dú)特而開創(chuàng)性的技術(shù)，就意味著管養(yǎng)也要求更加精細(xì)化、智能化。這體現(xiàn)在橋梁小小的螺栓管養(yǎng)上。

在橋梁運(yùn)行過程中，會受到振動、溫度等外界因素及螺栓自身材料蠕變的影響，鋼結(jié)構(gòu)橋梁螺栓緊固力會發(fā)生變化。那么如何確認(rèn)螺栓緊固力是否處于安全范圍？是不是擰緊螺栓就萬事大吉？其實，對在役鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓的監(jiān)測一直是行業(yè)難題。而這樣的螺栓在嘉紹大橋剛性鉸固定端上，就有約1300多個。

“這1300個螺栓的緊固力是否在安全范圍內(nèi)，對大橋‘身體’安全實在是太重要了?！奔谓B大橋公司養(yǎng)護(hù)管理部經(jīng)理陸永強(qiáng)說，“以前，我們對嘉紹大橋螺栓預(yù)緊力檢測和判斷采用傳統(tǒng)方法，主要有扭矩法和轉(zhuǎn)角法，輔以有經(jīng)驗的老師傅來檢測。他們在結(jié)構(gòu)物上‘敲敲打打’，通過聲音音調(diào)、音色以及外觀狀態(tài)等多個因素來綜合判斷螺栓緊固力是否要進(jìn)行調(diào)整，全憑經(jīng)驗。但這種人工檢測方式成本高，效率低，還存在技術(shù)上的缺陷。對于建設(shè)百年品質(zhì)大橋來說，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。”

于是，從去年開始，嘉紹大橋公司堅持目標(biāo)導(dǎo)向，借著入選交通運(yùn)輸部橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)試點(diǎn)單位建設(shè)的契機(jī)，通過課題研究探索解決方法，在全國范圍內(nèi)率先采用高強(qiáng)螺栓電子監(jiān)測技術(shù)，并啟動剛性鉸螺栓電子監(jiān)測系統(tǒng)。他們在大橋關(guān)鍵構(gòu)件剛性鉸的固定端選取16個螺栓進(jìn)行實時無損監(jiān)測，以此分析研判剛性鉸固定端約1300個螺栓的受力狀況，確保大橋關(guān)鍵構(gòu)件的安全。

被監(jiān)測的16個螺栓的“一舉一動”，全部實現(xiàn)了數(shù)據(jù)化的呈現(xiàn)，從此對于螺栓緊固力的判斷就有了清晰而科學(xué)的數(shù)據(jù)，告別了“敲敲打打”。并且這對其它螺栓的受力情況提供了參考。

“選取關(guān)鍵的16個點(diǎn)位，是公司對于數(shù)字化應(yīng)用的廣泛性、高效性的考慮，同時，又是對成本投入的合理性和經(jīng)濟(jì)性的考究?！标懹缽?qiáng)說，每年大橋的運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)、檢測都要有一大筆資金投入，不能單純?yōu)榱藢崿F(xiàn)全范圍的數(shù)字化，就無限制、低效率投入。因此，嘉紹大橋公司一直堅持問題導(dǎo)向，把錢花在刀刃上，實現(xiàn)管養(yǎng)的精細(xì)化、精準(zhǔn)化，以效率的最優(yōu)化實現(xiàn)效益的最大化。

      小小螺栓實現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)管僅僅是嘉紹大橋“數(shù)字化”進(jìn)程的一個縮影。如今，嘉紹大橋已經(jīng)實現(xiàn)“海陸空”全方面數(shù)字化監(jiān)管，并向更高級別的智慧化、集約化管養(yǎng)方向邁進(jìn)。