《探索交通》智能守護中國橋

2025-01-22 14:45

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

壯闊之長江，延綿之運河，縱橫的水網在江蘇大地上交相融匯，水韻江蘇的人文景象在大江大河之間生長，也孕育了一批世界級橋梁。

自上世紀90年代起，中國橋梁迎來一場前所未有的蛻變，為支撐經濟社會的快速發展，橋梁高峰建設、蔓延至今的故事拉開帷幕。以中國首座跨徑超千米大橋——江陰長江公路大橋，以及世界首座跨徑超千米斜拉橋蘇通長江大橋為代表，江蘇，正以橋梁為利器，突破發展的桎梏。建設者們歷經幾多艱險、幾多征戰，斬斫著沿路荊棘，曾經橫亙的天險已變通途。就在一座座橋梁拔地而起的背后，新的發展理念也在滋生。

蘇交科集團股份有限公司首席工程師張宇峰：

橋梁的監測，最早都是從機械、航空這些領域開始引入到橋梁領域的。那么我們國家在監測最早應該說是在上個世紀90年代，像我們江蘇江陰長江大橋這樣的一些橋梁（監測系統），就是它最早的開端，一開始更多的還是引入的國外的一些技術，在進入到21世紀以后，我們的這項技術實際上得到了比較快的一些發展，到2005年前后，實際上國內已經在很多的大橋上就開始在應用這樣的一些技術，但往往一個新技術的開始應用，大家對它的期望都會偏高，所以從我的理解上來說，大概到2010年前后，這個結構監測是經歷了一個低谷，這時候大家認為花了大量的錢，做了大量的監測系統，但這些監測系統又沒有發揮預想當中的那些作用。

事情的轉機發生在技術迭代之后，近年來，以全域感知、高效傳輸和智能分析為核心特征的物聯網技術迅速發展，顯著提升了橋梁監測系統在傳感設備、數據傳輸和平臺計算等方面的能力，同時成本大幅降低，這樣的耦合成為懸掛在照亮橋梁結構監測路上的一盞明燈，自此，新的發展局面嶄然顯露，橋梁監測技術茁壯成長，規模日益龐大。伴隨著行業發展需求不斷增長，新的挑戰也在慢慢降臨。

與許多新興技術首先應用于較為復雜的個體上一樣，再度出發的橋梁監測系統從長大橋梁開始。江蘇境內，長江大橋監測系統建成后，面臨相同的挑戰：大型的監測系統復雜、技術要求高、專業性強，且各自獨立，由此形成的數據孤島現象說明，分散的結構和多樣化的體系形式不利于橋梁統一管理，亟需新的發展戰略將其納入到統一的管理框架之下，實現更高效的協同工作與長期安全管理。

蘇交科集團股份有限公司首席工程師張宇峰：

所以2010年的時候，當時我們蘇交科集團就和江蘇交通控股一起聯合，成立了江蘇省長大橋梁健康監測數據中心，就把所有的這些長大橋的數據集中起來，由我們來統一提供這些監測系統的日常的運維，而且這樣的一個模式慢慢的現在也被其他各個省得到他的認可，包括現在部里面推“部-省-單橋”這樣的三級（節點聯網貫通模式），相當于原來我們說的省，現在部里面更高的一個層面，他甚至還在考慮部級的一些聯網，但整體的模式就是我要把這些數據統一起來。

集成化數據中心的建立與運營，大幅度提升了工作效率，也為此后構建區域乃至更廣泛的監測網絡奠定了堅實基礎。江蘇率先設立了我國首個區域性橋梁群健康監測數據中心，管理著世界上規模最大的橋梁結構健康監測系統數據。目之所及的每一項數據，都深刻鏈接著這個身處長江經濟帶重要地區的橋梁安全，更充分顯示了一個橋梁大省繁榮發展的面貌，在這里，16座長江大橋在內，400余座江蘇省內橋梁的健康數據交融相會、和諧共處，即使放眼今天，這一模式仍然在全球范圍內處于領先地位。但對于江蘇來說，橋梁安全穩定運行的事業遠不止于此。

蘇交科集團股份有限公司首席工程師張宇峰：

實際上在2022年、2023年，交通部就陸陸續續在出一系列的管理性的文件，提結構監測方面的一些要求。最早部里面下的清單里面就要求是大概有400多座長大橋梁要有結構監測系統；后來把清單又擴展到了600多座，仍然是長大橋梁；在今年（2024年）新發的新一輪的通知和要求里面，實際上大概已經擴展到了3000座橋梁，當中有2000多座，而且明確是面向常規橋梁，它是要做橋梁群的輕量化監測。

橋梁之于中國，仿佛陽光普照大地，繁華都市、偏遠之地、生命禁區，無處不在，大型橋梁如骨干般跨江跨海，中小型橋梁則好像毛細血管，密集分布各地，無論南北東西，不管從分布面積還是數量上，常規橋梁都占據絕對的主導地位，它們的健康與安全，同樣需要勾勒出一個宏大的布局，輕量化監測就是答案，這種面向場景的監測模式沒有直接因襲大型橋梁，而是結合實際需求打造一種全新的監測體系，通過技術、設備、造價等方面的進一步優化，使之成為橋梁安全發展過程中更為廣泛的選擇。

蘇交科集團股份有限公司首席工程師張宇峰：

本質上對于這樣的一些常規橋，業主單位不需要把方方面面所有的信息全部掌握，他更多的是面向一些風險場景，他來進行（橋梁結構）的重點監測和跟蹤觀測，我們大概在2011年就開始這方面的研究，在2013年前后，我們大概就把這樣的一塊頂層設計就已經完成了。

如今，輕量化監測已經成長為交通基礎設施領域發展新質生產力的重要舉措，推動行業養護技術轉型升級。

上午，蘇交科的工程師們出發前往常州G312國道，面對繁忙的交通流量和大件運輸帶來的風險，線路上14座橋梁安裝了輕量化監測系統，專注于監測橋梁撓度變化的光電撓度設備已經順利安裝完成，還需要測試確保設備正常運行。

這樣的應用源于不久前交通運輸部辦公廳發布的組織開展高速公路監測預警應用示范揭榜的通知，為全面改善高速公路災害高風險路段監測預警能力，堅決杜絕重特大事故發生，分兩個批次向行業發起征集，技術團隊參與第一批提交的橋梁簡易感知報警設備已經成功上榜，并已經通過驗收進入推廣階段。現在，正是第二批提交的輕量化橋梁群結構監測展開試點的重要時刻。

蘇交科集團股份有限公司首席工程師張宇峰：

實際上部里面這次兩輪的揭榜掛帥，它本質上并不是像我們的國家重點研發計劃等等里面，它的那種揭榜掛帥，現在實際上他是讓你來看你手頭有沒有一些合適技術能夠滿足我部里面的需求，在你接了榜之后你需要做的，你要在一些試點示范工程上進行應用，來檢驗你這個技術它的實際的些效果，那么這里面的大量的技術實際上都是，包括我們還有其他的一些研究單位等等，在前期已經有大量的研究，已經形成了基本上是可以進行產業轉化的一些技術。

隨著自上而下的應用推廣，已經能夠窺見，未來中國橋梁將建立起一個空前未有的輕量化集群網絡。

為迎接即將到來的挑戰，技術團隊也在加緊進行傳感器的各項測試，提前做好準備工作。

蘇交科集團股份有限公司首席工程師張宇峰：

從我的理解上來說，目前很大程度上抑制監測技術大面積的推廣應用，很大的一個問題是當前監測的總體成本還是偏高，而得到的收益可能他又覺得會有不足，那么因此為什么我們推大量的輕量化監測、做高集成，第一方面就是降低現場集成的難度，把你原來需要在現場完成集成的這樣的一些內容，在工廠層面就把它解決掉，同時通過這樣的方式，大規模的同款產品的工業化生產，把費用、成本能夠壓下來，這樣才有利于整個的市場的大規模拓展，那么我們整個就是把這樣的一個需求和我技術要把它能對接起來，能完成低成本的觀測。

長期以來，長三角城市群都是中國經濟發展的佼佼者，江蘇水系發達，橋梁眾多，生長在這里的人們深刻體會到大橋與生產生活之間的密切聯系，江蘇的發展得益于橋梁的跨越，反之，橋梁的生命安全也需要江蘇人民守護，在如何保障橋梁健康的追問中，江蘇橋梁監測的發展脈絡是中國這一領域從分散走向一體、從點至線、織線成網的縮影，從業者也在此時完成了技術迭代，以精度更高、易于安裝的毫米波雷達為代表，橋梁監測向著更智能、便捷的方向邁進，在社會不斷融合的今天，這片江南水鄉與橋梁事業發展并進，攜手走向全國，成為這片遼闊疆土上“中國橋”發展的重要力量。