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桥梁轻量化监测:中小桥梁为何不必照搬长大桥监测系统?
更新时间:2026-10-23 11:14
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2024年末,全国公路桥梁达110.81万座、10197.58万延米。扣除特大桥11329座、大桥19.14万座,中小跨径桥梁约90.5万座,占比81.7%;《中国公路学报》专栏导语的统计与之接近,并指出近40%服役超过20年。行业期刊披露的危桥总数约6.8万座。在这一体量下,"预算充足,中小桥梁是否应当直接安装全套监测系统"被反复提出。答案不在预算,而在适配。

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一、监测参数由风险谱决定

长大跨径桥梁结构体系复杂:缆索承重结构存在索力重分布,高墩大跨对风致、地震响应敏感,连续刚构存在长期下挠与腹板开裂,监测参数往往数十项,采样与数据分析能力需同步配置。中小跨径桥梁多为简支或连续梁体系,"结构体系简单、失效模式明确"。其风险集中于倾覆滑移、基础冲刷沉降、支座脱空老化、桥面与主梁裂缝、异常振动等有限几类,特征参数同样有限。以复杂结构的参数体系覆盖简单结构,增加的是设备、线缆与数据冗余,并不提升对核心风险的识别能力。

二、安装方式应计入结构扰动成本

现役中小桥梁中相当比例建于上世纪九十年代至本世纪初,主体结构老化、桥面铺装破损、支座状态下降较为普遍。传统监测需钻孔取点、敷设线缆、安装机柜,并配套封路与大型作业;施工期振动、临时荷载本身即构成新增作用。对这类桥梁,安装方式的结构扰动应与监测精度一并纳入选型条件。桥梁轻量化监测方案以集成化传感、无线传输、低功耗采集减少现场工程量,降低的不只是造价。

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三、系统须能被基层养护体系承接

《进一步推进公路桥梁隧道结构监测工作实施方案(2024—2030年)》(交办公路函〔2024〕26号)确立的原则包括"属地建设、轻量化为主、市场化推进"。"属地建设"意味着系统最终由基层养护单位持有使用,而其人员配置难以支撑7×24小时值守研判、定期校准与海量数据处理。系统若不能被日常养护流程消化,建成后容易停留于数据展示。参数精简、阈值可配置、预警可分级、报表可导出,才与基层工作方式匹配。

四、薄弱环节在巡检之外的时间空档

按现行公路桥涵养护规范,经常检查以月为周期,定期检查以年为单位,特殊检查由事件触发。这一节奏对缓变型病害有效,对突发事件存在空档:洪水冲刷、重载集中通行、撞击之后,基础与支座响应可能在数小时内发展。轻量化监测的作用正落在这一窗口——连续采集、阈值触发、分级推送,使状态变化在过程中可见。

五、分层配置,而非替代

桥梁轻量化监测不是传统监测的简化替代品。长大桥隧仍需完整的结构健康监测系统,中小跨径桥梁需要的是参数精简、部署快速、运维门槛低的监测能力。政策同样体现分层:2020年《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》提出2035年实现全国公路桥梁监测全覆盖;2024—2030年实施方案则在长大桥梁之外,同步推进桥梁群轻量化监测试点。

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中交路桥科技在这一路线上形成了"感—传—算—控"成套方案:前端集成化传感与低功耗采集,传输支持4G、LoRa自组网与北斗短报文,平台侧依托自研基安云平台与基安智能设备完成数据汇聚、阈值预警与养护报表输出,并延伸为检监测治一体化服务。公司成立于2009年,持有公路工程综合甲级、CMA、甲级测绘及桥梁隧道工程专项资质,为河北省专精特新企业;相关方案已在京昆高速石太段、国道G307及河北沧州23座重点桥梁智能监测项目落地。中小桥梁的监测建设,最终要回答的不是"配置是否齐全",而是"关键风险是否被看见、预警是否被响应"。按此标准,适配优于规模。

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