橋梁結構健康預警監測系統實現橋梁“治危”向“治未”

在我國橋梁建設領域，得益于交通基礎設施建設的空前快速發展，舉世矚目的世界級橋梁紛紛崛起，使我國成為全球橋梁規模最大、發展最快的國家。然而，面對龐大的公路橋梁數量，確保安全隱患的早期發現和排除，維護在役橋梁的運營安全，嚴防重特大交通安全事故的發生，以及防止人民群眾生命財產的損失，已成為各地交通運輸主管部門面臨的重大課題。

橋梁結構健康預警監測系統實現橋梁“治危”向“治未”(圖1)

2020年5月，虎門大橋渦振事件警醒全國橋梁安全防護工作，行業主管部門在強化對過往車輛監管的同時，愈發重視橋梁健康監測等運維管理信息化系統的重要性。同年12月28日，《交通運輸部關于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》（交公路發〔2020〕127號）應運而生。該意見明確提出，到2025年，特殊橋梁結構如跨江、跨海、跨峽谷等健康監測系統的全面建立；至2035年，我國公路橋梁建設養護管理水平將躋身世界前列，健康監測系統全面覆蓋，安全風險防控體系基本完善，標準化和智能化水平全面提升。

2021年3月1日，交通運輸部發布《公路長大橋梁結構健康監測系統建設實施方案》（交辦公路〔2021〕21號），旨在爭取在2023年12月底前，完成各單橋系統構建、監測平臺和數據平臺建設，實現聯網試運行。2022年6月1日，《交通運輸部辦公廳關于進一步做好公路長大橋梁結構健康監測系統建設實施工作的通知》（交辦公路函〔2022〕825號）的發布，進一步明確了在役公路長大橋梁結構健康監測系統的建設清單。

橋梁結構健康預警監測系統實現橋梁“治危”向“治未”(圖2)

橋梁結構健康監測技術作為一種服務于橋梁管理養護的信息化手段，既符合“新基建”的發展趨勢，也滿足了橋梁管養高質量發展的要求。其全面實施將成為“十四五”及未來一段時期內，公路新型基礎設施建設的重要突破口。

多年來，橋梁運營安全狀況備受公眾關注。2007年8月，湖南鳳凰縣堤溪沱江大橋突發垮塌，造成64人遇難；2010年7月，洛陽欒川湯營大橋整體垮塌，導致52人喪生，18人失蹤；2010年8月，寶成鐵路德陽至廣漢間石亭江大橋被洪水沖毀；2020年5月，虎門大橋發生渦振。一系列事故和異常現象警示著橋梁安全運行的重要性。

截至2021年底，我國已建成公路橋梁96.11萬座，包括特大橋7417座、大橋13.45萬座。據2020年交通運輸部部長政策咨詢委員會調研數據顯示，我國約460余座橋梁已建立健康監測系統，主要針對特大跨徑橋梁。然而，目前我國大橋的健康監測系統覆蓋率尚不足1%。

橋梁結構健康預警監測系統實現橋梁“治危”向“治未”(圖3)

WITBEE?萬賓?橋梁健康監測系統作為橋梁管理養護信息化、數字化、智能化的重要技術工具，在關鍵時刻發揮數據支撐、預警評估、科學決策的重要作用，可為橋梁應急處置、管養決策等提供指導依據。

橋梁結構健康預警監測系統實現橋梁“治危”向“治未”(圖4)

其主要作用：一是實時感知、及時報警。實時感知獲取橋梁運營環境、橋梁結構響應或橋面交通所處狀況，對強風、地震、船撞等偶然荷載及超重車輛作用，以及橋梁運營異常狀況和結構異常響應，進行及時報警，針對橋梁發生特殊事件構建應急管理及報警體系，保障橋梁安全。

二是綜合評估、指導養護。綜合利用實時監測信息和人工巡檢結果，通過專項專業分析把握橋梁結構的主要性能指標和特性，進而評估、評定、評價橋梁結構使用狀況、工作性能和發展趨勢、變化規律，實現科學化、專業化、標準化和信息化的橋梁主動預防管理和養護，維持橋梁使用性能，延長橋梁使用壽命。

三是數字檔案、反哺提升。秉持全壽命周期監管養護理念，建立全過程信息化、數字化橋梁檔案，解決“數據孤島、數據壁壘”問題；體現數據要素，發揮數據賦能，開展深層次、專業性的數據分析和理論研究，驗證、反哺、提升橋梁科學研究、理論方法、設計建設、管理養護的科學技術水平。

針對公路橋梁的安全運行長期監測體系，我們需要不斷加以完善，強化對監測系統軟硬件的維護、監測數據的分析挖掘以及專項專題研究等各項工作。將監測工作與長大橋梁的日常養護管理工作相結合，確保監測系統長期穩定、可靠、高效地運行，充分發揮監測系統數據的價值。通過持續提升公路橋梁監測系統的韌性與服役性能，切實保障長大橋梁的安全運行。

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