從攀登纖細(xì)主纜、迎風(fēng)肉眼勘查,到無人機自主巡航與AI精準(zhǔn)診斷,在甘肅省臨回族自治州,一座大橋的養(yǎng)護革命正在黃河峽谷悄然發(fā)生。
作為連接黃河兩岸的重要通道,被譽為“西北第一懸索橋”的劉家峽大橋,自2013年12月建成通車以來,憑借其536米的主跨、568米的全長和單跨雙絞鋼桁加勁梁式懸索橋結(jié)構(gòu),成為當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性工程。然而宏偉之下,挑戰(zhàn)始終嚴(yán)峻:晝夜不息的溫濕度起伏、變幻莫測的峽谷陣風(fēng)、持續(xù)不斷的車輛荷載,以及結(jié)構(gòu)自身二十多項內(nèi)部指標(biāo)每時每刻都在動態(tài)變化之中。
更棘手的是養(yǎng)護作業(yè)本身的困境。傳統(tǒng)模式下,工程師需系著安全帶攀高查驗,高空作業(yè)風(fēng)險如影隨形;許多隱蔽在結(jié)構(gòu)深處的病害,更是人眼難以捕捉的“隱形威脅”。
智能轉(zhuǎn)型:從“人防”到“技防”的躍升
如今,在健康監(jiān)測系統(tǒng)與“無人機+AI”智能巡檢技術(shù)的雙重賦能下,劉家峽大橋正穩(wěn)步邁入“數(shù)字化精準(zhǔn)運維”新階段。
橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)依托先進的信息化架構(gòu)與分布式數(shù)據(jù)庫,構(gòu)建起覆蓋橋梁重要結(jié)構(gòu)的監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)實時采集多項環(huán)境參數(shù)和結(jié)構(gòu)指標(biāo),通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸至數(shù)據(jù)中心進行集中管理和分析。
此外,“預(yù)警+現(xiàn)場”聯(lián)動的治超機制依托劉家峽大橋與祁家黃河大橋的健康監(jiān)測系統(tǒng),與臨夏州公路超限綜合管理平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián),形成“遠(yuǎn)程預(yù)警→精準(zhǔn)鎖定→現(xiàn)場執(zhí)法”治超新模式。經(jīng)持續(xù)治理,S106線超載車輛數(shù)量同比下降52%,沿線橋梁運營安全系數(shù)顯著提升。這一實踐于2024年獲評中國公路學(xué)會法律工作委員會“公路治超典型案例”。
“以前爬纜檢查,一天也檢查不了多少,還特別危險。現(xiàn)在依托‘無人機+AI’,短短幾小時就能完成全橋精細(xì)巡檢,連人眼看不見的早期微損傷都能揪出來。”現(xiàn)場技術(shù)人員的感慨,道出了技術(shù)變革帶來的實效。
空中偵察:無人機+AI的精準(zhǔn)診斷
2025年初,臨夏公路事業(yè)發(fā)展中心科創(chuàng)團隊開展“無人機+ AI”智能巡檢技術(shù)攻關(guān),最終成功研發(fā)“無人機智能巡檢+ AI技術(shù)橋梁病害智能識別系統(tǒng)”,拿下首項以單位為主體的計算機軟件著作權(quán),為橋梁智能巡檢寫下了“西北方案”。
數(shù)據(jù)顯示,這套“空中慧眼+ AI診斷”系統(tǒng),病害識別準(zhǔn)確率達(dá)90%以上,巡檢效率較傳統(tǒng)人工提升4倍——徹底告別了“肉眼判斷、手工記錄”的粗放模式,實現(xiàn)了橋梁表觀巡檢的智能化、體系化與標(biāo)準(zhǔn)化。
變革之光:安全與效能的雙重突破
劉家峽大橋的智能化轉(zhuǎn)型,不僅是技術(shù)工具的升級,更是養(yǎng)護理念的深刻重構(gòu),是安全與效能的雙重飛躍。
隨著智能化巡檢技術(shù)全面替代傳統(tǒng)高空作業(yè),劉家峽大橋高空人工巡檢頻次年均減少90%以上,徹底終結(jié)了依賴“蜘蛛人”懸空作業(yè)的高危養(yǎng)護時代,從根本上消除了人員高空墜落、高空墜物等安全隱患,將橋梁養(yǎng)護的安全系數(shù)提升至新高度。
AI視覺分析系統(tǒng)的應(yīng)用,可精準(zhǔn)捕捉寬度僅0.2毫米的細(xì)微裂縫,遠(yuǎn)超人類肉眼0.5毫米的識別極限,能在病害萌芽階段及時發(fā)現(xiàn)隱患,避免小問題演變?yōu)榇蠊收希瑸闃蛄航Y(jié)構(gòu)安全筑牢“預(yù)警防線”。
此外,智能化系統(tǒng)將巡檢數(shù)據(jù)與橋梁三維模型結(jié)合,搭建數(shù)字孿生平臺,直觀呈現(xiàn)橋梁病害的分布狀況與發(fā)展趨勢,形成可追溯、可分析的橋梁管理“數(shù)字檔案”。這些數(shù)據(jù)不僅支撐維修方案的動態(tài)優(yōu)化,更顯著提升了養(yǎng)護決策的科學(xué)性、前瞻性與綜合效能,推動養(yǎng)護模式向“按需養(yǎng)護”和“精準(zhǔn)施策”轉(zhuǎn)型,為橋梁養(yǎng)護管理注入了高效、集約的新動能。
“如今我們更像是橋梁‘醫(yī)生’。”橋梁工程師這樣形容,“依托數(shù)據(jù)提前診斷‘病因’,再制定精準(zhǔn)的‘治療方案’,大橋養(yǎng)護已從被動維修轉(zhuǎn)向了主動預(yù)防。”
劉家峽大橋的養(yǎng)護實踐,是眾多重大基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)對長效安全挑戰(zhàn)的一個縮影。從天塹之上的“攀爬之困”,到智能技術(shù)的“突圍之路”,它標(biāo)志著橋梁養(yǎng)護已進入一個以數(shù)據(jù)驅(qū)動、智能感知為核心的新時代。當(dāng)科技的力量讓高空作業(yè)風(fēng)險降至最低,讓隱蔽病害變得“透明可見”,這些跨越天塹的“鋼鐵長虹”,必將在智能守護下,成為經(jīng)得起時間考驗的“百年通途”,持續(xù)守護黃河兩岸的繁榮與安寧。
(中國日報 馬靜娜 臨夏公路事業(yè)發(fā)展中心供圖)