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嘉绍大桥:把“数字化”武装到小螺栓上
发布时间:2022/3/4 11:15:20 来源:交通旅游导报

      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,加上复杂的气候和水文环境,给当时的大桥建设带来重重困难。尽管如此,嘉绍大桥依然创造了多个世界桥梁史上的开创性技术。其中,为科学合理解决长主梁温度变形问题、在全桥跨中采用的刚性铰装置这一创新结构,在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栓管养上。

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

      “这1300个螺栓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,我们对嘉绍大桥螺栓预紧力的检测和判断,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栓紧固力是否要进行调整。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,嘉绍大桥公司以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,在全国率先采用高强螺栓电子监测技术,并启动刚性铰螺栓电子监测系统。他们在大桥关键构件刚性铰的固定端选取16个螺栓进行实时无损监测,以此分析研判刚性铰固定端约1300个螺栓的受力状况,确保大桥关键构件的安全。

      被监测的16个螺栓的“一举一动”,全部实现了数据化的呈现,由此对于螺栓紧固力的判断就有了清晰而科学的数据,并且这对其它螺栓的受力情况也提供了参考。

      “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,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、检测都要投入大笔资金,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。

      小小螺栓实现数字化监管,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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