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公路橋梁數字化(hua)養護的水到渠成(cheng)——構建多層級數㊙强壮公弄❌得我次次高潮口述㊙️️據(jù)平台
發布時間:
2025-12-07
橋(qiáo)梁養護作爲“智慧(huì)交通”中的一環,如(rú)何提高與改進其(qi)數👅字化、信息化水(shuǐ)平,是所有從業人(ren)員面臨的一項突(tu)出問題。

随着物聯(lian)網、5G通信、BIM、大數據、人(rén)工智能和雲計算(suan)等新一代信息技(jì)術的突破與發展(zhǎn),“智慧交通”應運而(er)生❌,并成爲交通強(qiáng)🏃🏻國戰略的🤞重要組(zu)成部分。橋梁養護(hu)作爲“智慧交通📐”中(zhong)的一🌈環,如何提高(gāo)與改進其數字化(huà)、信息化水平,是所(suǒ)有從業人員面臨(lin)的一項突出‼️問題(ti)。
問題與不足
我國(guo)公路交通事業在(zai)近30年時間發展迅(xùn)速,公路裏程、橋梁(liang)數量等增速明顯(xian),橋梁規範化、标準(zhǔn)化養護面臨挑戰(zhàn),存在諸多的問題(tí)和不足。主要體現(xiàn)在下述幾個方面(miàn):
1. 截至目前,公路橋(qiáo)梁總數約88萬座,數(shu)量非常龐大。同時(shi),随着工業化水平(píng)的提高和人民生(shēng)活水平的改善,整(zhěng)體交通量👨❤️👨水平呈(cheng)逐年遞增趨勢,且(qie)增速較快🈲,部分路(lu)段的重車比例始(shǐ)終處🧑🏽🤝🧑🏻于較高水平(ping),導緻橋✏️梁超負荷(he)服役現象較爲普(pǔ)遍。此外,對于國道(dao)、省道等幹線公路(lù)及縣鄉公路橋梁(liáng),由于建設年代較(jiào)早⁉️,整體服役年💯限(xian)較長,材料劣化、結(jié)構開裂等病害多(duō)發,整體技術狀況(kuàng)水平較差。随着既(ji)有橋梁服役年限(xian)的增加和交通量(liàng)的逐漸上升,橋梁(liáng)養✍️護工作量大和(he)任務繁重的情況(kuang)将長期存在。
2. 自本(ben)世紀初以來,橋梁(liang)養護工作逐漸得(dé)到各級管⭐理💛部門(mén)及相關從業人員(yuan)的重視,在制度建(jian)設、技術力量和資(zī)金投入等方面均(jun)有長足進步,檔案(an)信息化管理方面(miàn)也🤟取得了明顯成(cheng)效,但仍面臨部分(fen)老🏒、舊橋梁基礎資(zi)料缺失或信息不(bú)詳,橋梁建成後其(qi)🐅初始指紋數♊據不(bú)足或缺失等問題(tí)。此外,目前所用的(de)檔案信息‼️化管理(li)手段仍以信息卡(kǎ)片爲主,即使以電(dian)子化檔案存👉儲的(de)信❓息,其重點仍在(zai)于對日常🌂養護數(shu)據的電子化管理(lǐ),其中靜态數據占(zhan)很大比例,曆年積(ji)累的大量養護數(shu)據沉澱在數據庫(kù)中,其利用效率與(yu)可利用度相對較(jiào)低。
3. 随着養護業務(wù)信息化的發展,大(da)多管理單位已配(pei)備了📞各類養護系(xi)統、軟件,如養護管(guan)理系統、健康監測(ce)系統、檢測軟💛件等(deng)㊙️,各系統、軟件間的(de)養護數據由于缺(que)乏統一的數據标(biāo)準,它們的融合💋及(jí)交互存在技術壁(bi)壘,嚴重影響數據(jù)使用率。
4. 現有的橋(qiáo)梁檢測手段相對(dui)落後,主要以人工(gong)抵近檢查爲主,現(xian)🌂場檢測多采用紙(zhi)質記錄,成果以報(bao)告形式體現,檢測(ce)報告内容、形式繁(fán)雜,成果質量參差(chà)不齊。近年,随着數(shù)字化檢測軟件應(ying)用逐年增多,橋梁(liang)檢測數🈲字化水平(ping)有所改善,檢測成(chéng)果🌈質量有所提高(gāo),但仍存在檢測軟(ruan)件與養護管理系(xì)統交互性🐅差、自動(dong)化檢㊙️測水平低等(deng)問題🍓。
5. 在橋梁養護(hu)設計、養護施工及(jí)後評價方面,數字(zì)化水平🌈幾乎爲㊙️零(líng)。養護設計中存在(zai)的檢測與設計脫(tuo)節、設計周💰期長、變(biàn)更量大等問題仍(réng)然較爲突出,養護(hu)施工❗中仍以人工(gōng)經驗爲主,缺乏數(shu)字化管理手段,養(yang)護質量和施工作(zuò)業安全控制水平(ping)參差不齊♊。
解決契(qì)機與途徑
面對橋(qiao)梁養護中存在的(de)諸多問題和不足(zú),數字化養護爲我(wo)們🏒提供了一個解(jie)決問題的契機和(hé)途徑。以多層級橋(qiáo)梁數字化養☁️護平(píng)台爲基礎,充分考(kǎo)慮各管理層級的(de)具體業務需求和(he)各作業環節的實(shí)際工作需要,根據(ju)橋梁結構特點進(jìn)行數據分類,建立(li)統一的标⭐準,預留(liú)相應的數據交互(hu)通道,确保其互融(rong)互通,爲⛷️實現橋梁(liang)養護數字化管理(lǐ)和數字化🌂作業提(tí)供保障。同🌈時,基于(yu)統一的數據标準(zhǔn),充分利💔用現有的(de)新一代信息技術(shu)和圖像識别🔱技術(shù)等,建設數字化養(yǎng)護平台,研發相應(yīng)☎️的智能化、自動化(hua)檢測設備,開發橋(qiáo)梁巡查、檢測、設計(jì)和施工等相關軟(ruan)🤩件,形成橋梁數字(zì)化養護生态體系(xi),提升養護數字化(huà)水平,提高養護作(zuo)業效率和管理效(xiao)率。
在數字化養護(hù)生态體系建設中(zhong),多層級數字化養(yang)✉️護平台建設🐕與數(shù)據标準建立,是最(zuì)重要的兩項基礎(chu)性工作。數字化養(yǎng)護作🈲業平台作爲(wèi)多級數字化📱養護(hù)平台的基礎層,平(ping)台搭建和數據标(biao)準建立應考慮各(gè)層✉️級實際業務需(xū)求,數據分類和交(jiao)互應滿足各層級(jí)業務需求與本平(ping)台各環節間的作(zuò)業需要。同時,數字(zi)化養護作業平台(tai)✏️應對建設期資料(liao)、信息和曆史✊養護(hù)數據等,具🤟有良好(hao)的兼容性與繼承(chéng)🐕性。
建立數據标準(zhun)體系,分析養護階(jie)段所涉及各類基(ji)礎數據🐪和💁動态數(shù)據,保證新建系統(tong)數據的一緻性,實(shi)現對既有數據進(jin)行一緻性融合處(chù)理,打通現有各作(zuò)業平台、軟♻️件與已(yǐ)有養護㊙️系統之間(jiān)的數據通道,實現(xian)與🙇🏻既有養護系統(tong)之間的數據共享(xiǎng)和整合🏃♀️,保證數據(ju)間🚩關系的正确性(xing)、可理解性并避免(mian)數據🥵冗餘,确保數(shu)據傳輸過程的安(ān)🌈全性,以及共享數(shù)據💜的互操作性和(hé)互用性。
數字化養(yang)護實踐
爲适應市(shi)場需要,提高在數(shù)字化養護領域的(de)技術水平,基于統(tong)一的數據标準體(tǐ)系,初步設想的數(shu)字化養護平台主(zhu)要包含基🤩礎數據(jù)、橋涵檢查、健康監(jian)測、智能評估、養🔴護(hù)規劃、養護設計、養(yang)護施工和後評估(gu)共8個基♊礎模塊,各(ge)模塊間數據具有(you)較🈲好的一緻性,确(que)保各模塊間的數(shu)據🐅交互,平台構成(chéng)思路見圖1。截至目(mù)前,在基☂️礎數據、橋(qiao)涵檢查、健康監測(cè)與養護♋設計方面(mian)均開展了部分工(gōng)作,并取🌈得了一定(ding)的應用效果。

圖1 數(shu)字化養護作業平(píng)台
基礎數據與檢(jiǎn)測評估
綜合考慮(lǜ)養護管理、檢測評(ping)估、養護設計施工(gōng)等多☁️方面需求,根(gēn)據橋梁類型對養(yǎng)護數據進行識别(bie)、分類,以💔參數化形(xing)式快速建立基于(yú)GIS的數字化信息檔(dàng)案,包含地理位置(zhì)、行政區劃、橋梁功(gong)能、結構信息和養(yǎng)護曆史等,爲各作(zuo)業環節提🤩供相應(yīng)的基礎數據。
檢測(ce)評估軟件開發的(de)基本思路是設置(zhì)web端和APP端兩個操作(zuò)終端,共享統一的(de)數據庫。web端主要用(yong)于前期行政信息(xī)、結構信息、曆史養(yang)護信息等基礎數(shu)據的錄入,構件目(mù)錄🈲樹建立及後期(qi)報告的編制調整(zhěng)等。APP端主要用于現(xian)場檢測信息錄入(rù),可用于橋涵的日(rì)常檢查、經常性檢(jiǎn)查、定期檢查與特(tè)殊檢查,定期檢♊查(chá)時軟件的操作流(liú)程如圖2所示。

圖2 軟(ruan)件操作流程
軟件(jian)在設計開發過程(cheng)中,針對web端與APP端,綜(zong)合考慮了多方面(miàn)需求,主要實現了(le)下述特色功能。
1. Web端(duān)特色功能:
(1)建立橋(qiáo)梁檔案、資料數據(jù)庫,實現動态管理(lǐ)。
(2)依據規範有效、準(zhǔn)确地評定橋梁的(de)技術狀況等級。
(3)一(yi)鍵生成各類标準(zhun)檢查報告,支持版(bǎn)面人爲調整。
(4)根據(ju)病害類型及數量(liang)定制養護維修方(fāng)案。
(5)對數據進行各(ge)種統計分析,爲養(yang)護大數據奠定基(jī)礎。
(6)實現不同層級(ji)用戶的權限管理(li)。
2. APP端特色功能:
(1)與web端(duān)管理系統數據交(jiāo)互。
(2)内置病害數據(jù)庫,快速病害點選(xuan)(或語音)記錄。
(3)一鍵(jiàn)拍照、現場快速繪(huì)制病害示意圖。
(4)病(bìng)害數據離線錄入(ru),适應性強。
(5)支持一(yī)座橋梁多組同時(shí)檢測。
(6)可現場出具(ju)橋梁定期檢測技(jì)術狀況評定結果(guǒ)。
健康監測及養護(hù)設計
健康監測軟(ruan)件開發以現行交(jiāo)通運輸部頒行業(yè)标準💘爲評估基🤩礎(chǔ)依據,綜合多種分(fen)析評估方法,以靜(jing)力參數監🤞測爲主(zhǔ)、動力參數監測爲(wei)輔,分web端與APP端兩個(ge)操作終端,共🏃享統(tǒng)一數據庫而建立(li)😍的監測系統。web端主(zhǔ)要用于前期行⁉️政(zheng)信息、結構信息、傳(chuan)感器等基礎數據(jù)的錄入,阈值建立(li)及監測報表🔴、報告(gao)的生成等。APP端則用(yong)于監測數據、預報(bao)警信息和查閱報(bao)表。

圖3 健康監測系(xì)統操作界面
養護(hu)設計軟件開發的(de)基本思路是以現(xiàn)行國家标準和部(bu)頒行業标準爲基(ji)礎,針對不同結構(gou)形式橋🚶♀️涵的常見(jiàn)病害、加固☔方法、加(jia)固材料、加固工藝(yi)等建立基礎設計(jì)信息庫,輔以必要(yào)的結構分析、驗算(suan)、繪圖等必要軟件(jian),實現🥵養護設計的(de)半自動化。截至目(mu)♻️前,基于現行橋涵(hán)設計規✂️範和加固(gù)設計規範開發的(de)結構驗算部分,已(yǐ)能夠完成各類構(gou)件的結構驗算功(gōng)能。

圖4 公路橋梁加(jia)固計算程序
公路(lu)橋梁數字化養護(hù)既包含管理也包(bāo)含技術,涉及橋🈲梁(liang)全壽命周期内的(de)各相關從業單位(wei)與人員,是新一代(dài)信息技術與傳統(tong)土木技術的交叉(cha)融合。數字化養護(hù)技術的發展需要(yao)各方共同努力,建(jiàn)立統一的數據标(biāo)準,建設多層級的(de)數字化養護平台(tai)⭕,開發配套的🔞管理(li)軟件及養護作業(yè)軟件,進而形成💋健(jian)康的、可持續發展(zhan)的數字化養護生(sheng)态體系。
柳州咸阳尔易金属制造集团(急速版)位于(yu)全國重工業城市(shi)柳州,是一家生産(chǎn)橋隧檢修設備、橋(qiáo)梁吊籃、定制型橋(qiáo)梁檢測車、礦山機(jī)械設備、焊合件、大(dà)噸位大跨度橋梁(liáng)檢修平台、重型鋼(gang)結構組合件、混凝(níng)士破拆機械等産(chan)品的老牌資質廠(chǎng)家。公司始建于2004年(nian),于2009年正式成立柳(liu)州咸阳尔易金属制造集团(急速版),面向全球市場(chǎng)市場開展橋隧設(she)備的定制式服務(wù),不斷爲中國的橋(qiáo)隧養護單位提供(gong)技術和産品服務(wu),并與中鐵,中交,中(zhong)建等大型企業在(zài)建築、橋隧工程上(shàng)長達十多年的誠(chéng)信友好合作。
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