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小螺丝里也有大智慧!交通“数字化”应用可以达到这种地步

  交通“数字化”应用可以达到哪种地步?近日,笔者从嘉绍大桥了解到,大桥的“数字化”可以“武装”到小小的螺丝上。

  嘉绍大桥是世界上最长、最宽的多塔斜拉桥,其位置刚好处于钱塘江江海交汇处,建设条件极为特殊,复杂的气候和水文环境让建设困难重重,但在当时创造了多个世界桥梁史上的开创性技术。其中,为科学合理的解决长主梁温度变形问题,在全桥跨中就采用了刚性铰装置的这一创新结构。在当时世界桥梁史上还是首次应用。

  独特而开创性的技术,就意味着管养也要求更加精细化、智能化。这体现在桥梁小小的螺丝管养上。

  在桥梁运行过程中,会受到振动、温度等外界因素及螺丝自身材料蠕变的影响,钢结构桥梁螺丝紧固力会发生变化。那么如何确认螺丝紧固力是否处于安全范围?是不是拧紧螺丝就万事大吉?其实,对在役钢结构高强螺丝的监测一直是行业难题。而这样的螺丝在嘉绍大桥刚性铰固定端上,就有约1300多个。

  “这1300个螺丝的紧固力是否在安全范围内,对大桥‘身体’安全实在是太重要了。”嘉绍大桥公司养护管理部经理陆永强说,“以前,我们对嘉绍大桥螺丝预紧力检测和判断采用传统方法,主要有扭矩法和转角法,辅以有经验的老师傅来检测。他们在结构物上‘敲敲打打’,通过声音音调、音色以及外观状态等多个因素来综合判断螺丝紧固力是否要进行调整,全凭经验。但这种人工检测方式成本高,效率低,还存在技术上的缺陷。对于建设百年品质大桥来说,还远远达不到要求。”

  于是,从去年开始,嘉绍大桥公司坚持目标导向,借着入选交通运输部桥梁结构健康监测系统建设试点单位建设的契机,通过课题研究探索解决方法,在全国范围内率先采用高强螺丝电子监测技术,并启动刚性铰螺丝电子监测系统。他们在大桥关键构件刚性铰的固定端选取16个螺丝进行实时无损监测,以此分析研判刚性铰固定端约1300个螺丝的受力状况,确保大桥关键构件的安全。

  被监测的16个螺丝的“一举一动”,全部实现了数据化的呈现,从此对于螺丝紧固力的判断就有了清晰而科学的数据,告别了“敲敲打打”。并且这对其它螺丝的受力情况提供了参考。

  “选取关键的16个点位,是公司对于数字化应用的广泛性、高效性的考虑,同时,又是对成本投入的合理性和经济性的考究。”陆永强说,每年大桥的运营、养护、检测都要有一大笔资金投入,不能单纯为了实现全范围的数字化,就无限制、低效率投入。因此,嘉绍大桥公司一直坚持问题导向,把钱花在刀刃上,实现管养的精细化、精准化,以效率的最优化实现效益的最大化。

  小小螺丝实现数字化监管仅仅是嘉绍大桥“数字化”进程的一个缩影。如今,嘉绍大桥已经实现“海陆空”全方面数字化监管,并向更高级别的智慧化、集约化管养方向迈进。

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