舟山跨海大橋作為舟山連接大陸的唯一陸路通道,是支撐區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的“黃金動脈”,主跨1650米的西堠門大橋作為建成時世界最大跨度的鋼箱梁懸索橋,更是連島的咽喉要道。大橋持續(xù)安全服役17年的背后,對精細化養(yǎng)護、科學(xué)化評估有著極高的要求。上海市建筑科學(xué)研究院有限公司(以下簡稱“建科院”)作為服務(wù)企業(yè)之一,依托專業(yè)化和數(shù)字化的深厚積淀,集結(jié)研發(fā)力量專項攻關(guān),為大橋量身定制關(guān)鍵結(jié)構(gòu)立體化智能巡檢方案。項目創(chuàng)新引入爬索機器人與智能無人機聯(lián)合作業(yè)體系,以硬核科技實現(xiàn)對核心承力結(jié)構(gòu)全方位、無盲區(qū)的精準“把脈”,成功構(gòu)筑起重大基礎(chǔ)設(shè)施長效安全運營的數(shù)字屏障。
直面挑戰(zhàn)
海洋環(huán)境與人工巡檢的雙重壓力
跨海大橋長期受高鹽霧、強海風(fēng)、強紫外線等嚴苛海洋環(huán)境侵蝕,主纜、斜拉索、錨室、鋼箱梁等核心受力構(gòu)件易出現(xiàn)老化開裂、鋼筋銹蝕、結(jié)構(gòu)裂縫等隱蔽病害,時刻考驗著這些超級工程的耐久極限。傳統(tǒng)人工巡檢受限于高空高危、密閉盲區(qū)、不可達死角,安全風(fēng)險大、排查覆蓋不全,已難以滿足世界級橋梁預(yù)防性養(yǎng)護的精細化要求。
技術(shù)破局
爬索機器人化身“高空醫(yī)生”
在高空百米之上,斜拉索如同大橋的“生命脊梁”,長期承受巨大張力與海洋環(huán)境的雙重夾擊,任何一處護套破損、開裂都可能埋下安全隱患。
建科院研發(fā)團隊將爬索機器人送上這根“高空鋼絲”,在地面遠程操控下,爬索機器人沿斜拉索平穩(wěn)攀行,搭載高清攝像與無線傳輸系統(tǒng),全域采集索體護套影像,并通過自研智能算法實時精準識別護套破損、開裂等細微病害,識別準確率高達95%。這一作業(yè)模式徹底規(guī)避了高空作業(yè)安全隱患,更使檢測效率實現(xiàn)數(shù)倍躍升。
攻堅盲區(qū)
智能無人機闖關(guān)“鋼鐵迷宮”
作為懸索橋最關(guān)鍵的受力節(jié)點,主纜錨碇承載著主纜數(shù)萬噸的張力,其安全穩(wěn)定性是大橋安全運行的重中之重,建科院采用自研專用無人機對錨碇中的主纜錨固情況進行檢查。
針對錨室密閉狹小、無衛(wèi)星信號的特殊環(huán)境,建科院技術(shù)團隊攻克SLAM室內(nèi)定位與厘米級自主巡航避障技術(shù),實現(xiàn)無人機在受限空間的定時定點自動巡查機制,精準捕捉構(gòu)件銹蝕、裂縫、滲水等人工極難發(fā)現(xiàn)的病害隱患。與此同時,無人機還突入鋼箱梁內(nèi)部這一“鋼鐵迷宮”,在封閉、昏暗、結(jié)構(gòu)錯綜的梁內(nèi)空間自主飛行,對頂板、腹板、U肋焊縫等關(guān)鍵部位開展高精度掃描式檢測,系統(tǒng)排查涂層劣化、腐蝕疲勞裂紋等隱性損傷,讓每一個“不可達”的角落變得透明可視。
體系躍遷
從“預(yù)防性養(yǎng)護”到“中國方案”
依托全息數(shù)字化巡檢數(shù)據(jù),建科院為大橋每根拉索、每處關(guān)鍵構(gòu)件建立起動態(tài)“病害檔案”,通過歷年檢測數(shù)據(jù)的智能對比分析,精準研判性能退化趨勢,推動橋梁養(yǎng)護從被動的“事后維修”向科學(xué)化、精準化的“預(yù)防性養(yǎng)護”轉(zhuǎn)型,真正實現(xiàn)“防患于未然”。
在這一基礎(chǔ)上,建科院持續(xù)深化數(shù)字技術(shù)與重大工程運維的深度融合,不斷錘煉自主研發(fā)與系統(tǒng)集成能力,迭代升級智慧管養(yǎng)體系,告別傳統(tǒng)人力的局限與盲區(qū),讓隱蔽深處的隱患無所遁形。以科技之力守護跨海交通大動脈的安全暢通,為西堠門大橋這樣的世界級跨海工程長效穩(wěn)定運行保駕護航,也在全球橋梁智能運維領(lǐng)域刻下屬于中國科技的坐標。

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