作為廣深珠高速公路網(wǎng)的主要組成部分,虎門(mén)大橋是廣東沿海地區(qū)重要的交通樞紐,始建于1992年,1997年通車(chē)至今,大橋一直都十分平穩(wěn)。
但是在5月5日下午14時(shí)左右,近5千米的虎門(mén)大橋橋面出現(xiàn)了幅度明顯的“抖動(dòng)”,像是波浪一樣,橋中間的隔離帶上的指示牌也隨之上下?lián)u動(dòng)。甚至?xí)r至6日凌晨,依然能檢測(cè)到橋面的震動(dòng),嚴(yán)重影響行車(chē)舒適性和交通安全,大橋管理部門(mén)迅速啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,聯(lián)合交警部門(mén)及時(shí)采取了雙向交通管制措施。
當(dāng)晚,中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院教授級(jí)高工、業(yè)務(wù)總監(jiān)、著名橋梁專家吳明遠(yuǎn),廣東虎門(mén)大橋大修辦公室副總工程師張?chǎng)蚊舯几艾F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察,給出了目前最可信度最高的說(shuō)法,初步認(rèn)定此次虎門(mén)大橋的振動(dòng)主要是因?yàn)檠貥蚩邕呑o(hù)欄連續(xù)設(shè)置水馬(擋墻),破壞了大橋的斷面流線型,在特定風(fēng)環(huán)境條件下,產(chǎn)生了橋梁渦振現(xiàn)象。
如何避免渦振事件?
不過(guò),雖說(shuō)“虎門(mén)大橋抖動(dòng)”是虛驚一場(chǎng),卻也又給我們敲響了警鐘。近年來(lái),大橋坍塌的事件層出不窮,給人民的生命和財(cái)產(chǎn)都造成了巨大的威脅,導(dǎo)致了不少家庭支離破碎的悲劇發(fā)生。
然而,不是所有的橋梁公路等基建在對(duì)抗外力的情況下都那么幸運(yùn)。關(guān)于大橋因外力坍塌最著名的例子是1940年塔科馬海峽大橋,同樣是懸索橋,但是在通車(chē)4個(gè)月后,突然被微風(fēng)摧毀?;氐絿?guó)內(nèi),去年10月臺(tái)灣省宜蘭縣21年橋齡的南方澳跨港大橋和無(wú)錫高架橋皆因外力發(fā)生結(jié)構(gòu)型橋梁垮塌。
由于近幾年我國(guó)重型汽車(chē)數(shù)量等帶來(lái)的交通壓力越來(lái)越大,同時(shí)惡劣天氣帶來(lái)的腐蝕性也越來(lái)越高,對(duì)于有一定使用年代的橋梁和基建結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不小的負(fù)面影響。所以,橋梁的健康檢測(cè)、結(jié)構(gòu)安全評(píng)估以及損耗監(jiān)測(cè)等顯得尤為重要。
物聯(lián)網(wǎng)在橋梁監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
事實(shí)上,早已經(jīng)有類(lèi)似的解決方案在上海、武漢等地施行,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例也屢見(jiàn)不鮮。
具體來(lái)說(shuō),打造一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)閉環(huán)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)中臺(tái)以及應(yīng)用端。數(shù)據(jù)采集包括智能傳感器、傳感網(wǎng)和巡檢終端等;數(shù)據(jù)傳輸包括LoRa、NB-IoT等;數(shù)據(jù)中臺(tái)包括數(shù)據(jù)管理、分析以及可視化平臺(tái);應(yīng)用層則對(duì)應(yīng)了各類(lèi)基建設(shè)施,對(duì)于安全性需求較高的領(lǐng)域,例如軌道交通、能源行業(yè)等等。
四信橋梁在線監(jiān)測(cè)方案
四信聯(lián)合橋梁支座生產(chǎn)商設(shè)計(jì)了橋梁遠(yuǎn)程在線檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)橋梁支座承壓情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),對(duì)橋梁安全狀態(tài)進(jìn)行跟蹤和判斷,及時(shí)發(fā)出警告信息,在事故預(yù)警、橋梁養(yǎng)護(hù)、橋梁維修方面發(fā)揮了重要作用。
前端:主要由橋梁支座和無(wú)腔壓力變送器組成,壓力變送器輸出4-20MA模擬量信號(hào),量程在0-80MPa,用于感知支座的受力變化情況。
傳輸設(shè)備:采用四信4G全網(wǎng)通RTU,無(wú)線工業(yè)級(jí)設(shè)備,能更好適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,穩(wěn)定工作,實(shí)時(shí)采集壓力變送器信號(hào)并上報(bào)到檢測(cè)中心。
服務(wù)端:主要由運(yùn)行數(shù)據(jù)解析軟件的內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器組成,時(shí)刻對(duì)傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和計(jì)算,形成相應(yīng)的曲線變化圖和數(shù)據(jù)報(bào)表,對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)告警處理。
方案價(jià)值
? 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁支座壓力數(shù)據(jù),壓力異常時(shí),自動(dòng)向檢測(cè)中心軟件發(fā)送預(yù)警信息。
? 監(jiān)測(cè)中心軟件具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、故障預(yù)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、自動(dòng)生成報(bào)表和曲線分析等功能。
? 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以支持定時(shí)主動(dòng)上報(bào)壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或者當(dāng)壓力數(shù)據(jù)超過(guò)臨界值時(shí),立即上報(bào)告警信息,確保異常信息及時(shí)上傳。