桥梁健康管养：技术创新推动安全可靠交通基础设施建设

　　记者：李晨星

　　美国马里兰州巴尔的摩市的弗朗西斯·斯科特·基大桥于当地时间3月26日凌晨因船只撞击而发生结构性坍塌，导致交通中断以及人员伤亡。据了解，这座建于1977年的桥梁是典型的老旧交通基础设施，尽管弗朗西斯·斯科特·基大桥的垮塌是由外在原因造成，但桥梁本身的防撞设施不完善，也是灾难的潜在因素之一。在美国，有大量建于上世纪中期的桥梁存在安全隐患，根据2023年初的不完全统计，约有近十万座桥梁需要维修和加固。与此同时，我国经过20多年的大规模基础建设，已成为桥梁建设强国，桥梁规模居世界首位。然而，截至2023年1月的统计，全国已有约四百多座桥梁发生坍塌事故。这些事故的主要原因包括结构设计不合理、施工不规范、超载、车辆或船只撞击、地震以及洪水等自然灾害因素。此外，我国桥梁的平均服役年限为29年，桥梁老龄化问题也日益突出。

　　桥梁作为重要的交通基础设施，其安全性和可靠性越来越受到业界乃至全社会的关注。

　　一座安全可靠的桥梁不仅是交通的动脉，也是城市的形象代表，直接关系到人们的出行便利和生活品质。因此，目前桥梁管养工作的重要性不容忽视。桥梁管养工作的意义不仅在于维护桥梁的结构稳固和使用寿命，更在于保障交通的安全畅通和城市的正常运转。

　　为此，记者特意采访了在危桥加固解决方案和桥梁养护方面的桥梁专家王良雷先生。他在接受采访时表示，全球目前在桥梁养护方面都面临着一些共同的挑战。首先，随着桥梁结构和设计的不断创新，养护技术也需要同步提升。一些复杂的桥梁结构以及新型材料或技术的使用增大了养护难度。其二，由于资金短缺或地区基建维护的优先级较低，许多桥梁的养护工作可能无法得到应有的保障。第三，在进行维修工作时可能会导致交通中断或限流，带来交通不便影响区域经济活动和居民日常出行。此外，环境因素如气候变化和自然灾害对桥梁养护工作也存在影响。特别是在地震、洪涝等灾害发生后，损坏的桥梁修复工作问题会更突出和复杂。特别是人才短缺的问题，大量定期检测老旧桥梁并判断是否存在结构问题需要专业人员进行，而这方面人才短缺已成为一个现实难题。此外，对于桥梁的修复加固和健康检测监测需要大量数据收集、管理和分析，如何有效地利用现代信息技术手段做到实时监控和远程管理是急需优化的问题。

　　在这一背景下，桥梁养护技术发展创新成为了解决桥梁安全隐患、提升交通运输效率的关键。传统的桥梁维护主要依靠人力和简单的工具，随着更多现代化桥梁的兴建，桥梁的维护技术需求也需要更加系统化和科学化的技术来完成。相较于传统被动性桥梁救护模式，即当桥梁出现了安全隐患和发生事故之后才着手亡羊补牢，中国桥梁设计师王良雷从2005年便已开始着手推行创新型桥梁管养模式，建立了主动预防性桥梁管养为主、被动纠正性桥梁修复加固为辅的综合性养护体系。这一创新模式结合了传统的养护方法和最新的科技手段。该模式采用了最新智能感知技术，通过在桥梁结构上部署各类传感器，实时监测桥梁的结构健康状况。这些传感器可以监测桥梁的变形、应力、振动、温度、湿度等多个参数，能将数据传输到中心控制系统进行分析和处理。

　　王良雷先生介绍说他们的养护模式还运用了大数据分析技术。通过对传感器数据进行大数据分析和挖掘，可以及时发现桥梁结构中的异常情况和潜在问题。同时，利用历史数据和经验，可以建立起桥梁健康状况的预测模型，为养护管理决策提供科学依据。通过模型的全自动预测预警技术，可以预判类似巴尔的摩大桥的一些罕见撞击事件，在撞击发生之前及时预警，疏导交通。

　　除了智能感知和大数据分析技术，王良雷先生还提到了他及专业团队在养护方案设计上的创新。他们采用了定制化的养护方案，针对不同桥梁的结构特点和使用环境，来制定个性化的养护计划。这种定制化的养护方案既考虑了桥梁的安全性和可靠性，又同时兼顾其经济效益和对环境的友好性。例如，他们最新运用到了纳米材料修复技术。这中新型材料可以在桥梁结构中填充微小裂缝和损伤，提高桥梁的耐久性和抗风险能力。不仅能够快速修复桥梁结构，而且对环境影响较小，具有广阔的应用前景。

　　现阶段桥梁管养的重要性无可置疑，各级政府和相关部门都积极响应加强对桥梁的管理和维护，确保桥梁的安全运行和长期稳定服务社会的需要。而桥梁养护技术的创新不仅提升了桥梁的安全可靠性，也为全球桥梁养护领域的发展指明了方向。通过技术创新，我们有望建设更加安全、可靠的交通基础设施，也为行业的发展注入了强劲动力。