桥梁隧道健康检测与智能管理系统的模式与发展

桥梁隧道健康检测与智能管理系统的模式与发展

王国伟 张世杰

呼和浩特铁路局集团有限公司包头工务段，内蒙古包头 014040

摘要：随着我国经济建设的快速发展，人们生活水平的提高，对于出行要求和出行质量与日俱增。近年来，桥梁隧道的质量事故层出不穷，给社会及国家带来不可计量的损失。减少施工及使用过程中的质量问题，不仅可以提高项目的使用性能，延长工程使用寿命，还可以确保车辆行人的通行安全，因此加强桥梁隧道健康检测与智能管理系统尤为重要。

关键词：桥梁隧道健康检测；智能管理系统

引言

高科技技术的快速发展给予了我国道路建设新的发展机遇和发展空间，为我国经济建设不断进步奠定基础。借助现代化的信息技术开展健康检测工作，能够提升桥梁隧道的结构性能，借助智能管理系统对桥梁隧道运营进行管理，能够降低不利因素对于桥梁隧道的影响，避免严重性突发事故的发生。健康检测与智能管理系统在桥梁隧道管理中的有效应用，提升桥梁隧道病害的安全防治水平。

1桥梁隧道施工风险评估与安全管理控制的必要性

桥梁隧道工程因为施工形式的特殊性，在项目运行的过程中，风险因素会随着施工的推进逐渐增多，为保障工作人员的安全，确保施工进程可以按照方案设定的流程推进，在工程建设中引入风险评估与安全管理，通过安全管理保障工程建设，按照设想的方向推进。隧道施工进行前需要进行实地环境调研，掌握项目所在地的环境因素，这是进行风险评估安全管理的前提，在此基础上可以掌握影响项目施工的因素，判定工程项目的风险因素，由此可以提前制定预防方案，确定防控方法，规避风险。在项目进行期间，设置救生机制与预警机制，在工程出现问题后可以快速利用救送机制与预警机制，将风险因素对施工形成的影响降至最低，及时纠正施工问题。开展隧道工程风险管理工作需要将风险具体化开展针对性防控措施，使工程项目管理者快速发现干预工程施工的因素，对施工风险进行判断，结合前期收集的工程数据提高施工风险评估的准确性。在此基础上开展安全管理工作，在施工风险评估进行期间，确保风险评估的方式可以最大程度地通过具体的信息展示工程面临的风险。开展安全管理工作需要考虑到安全管理工作的实施效果，与工作人员的配合情况有直接关联，因此当下必须保证参与工程项目的工作人员意识到安全管理对隧道工程顺利开展的重要性，从主观意识方面给予风险评估与安全管理足够的重视，从而在工作期间严格按照管控要求实施各项工作，由此将施工发生安全事故的概率降至最低。在隧道施工风险评估安全管理中，每一个参与工作的人员必须要了解隧道工程风险的因素掌握相关原因，从而可以在施工中进行针对防护。施工风险评估与管理工作必须贯彻于隧道工程的各个阶段，保证项目参与人员可以正确地执行风险评估和安全管控对其提出的要求，发挥风险评估与安全管理的功能效用，在最大程度上保证工程项目朝着设想的方向推进，提高施工过程的安全性。

2检测项目及测点布置

桥梁健康检测系统设置不应该只追求“高大全”原则，而是需要在满足系统应用功能需求前提下，最大程度节约健康检测系统投资资金，继而达到最低费用、最优效益比的系统应用目的。检测项目的确定是需要以桥梁的实际施工特征、区域地理环境、周边气候变化以及运营安全需求等信息为基础，对桥梁进行有限元分析，在确定桥梁典型载荷关键构件部位、相对危险界面位置以及危险点位置的前提下，对桥梁的关键部位进行重点性检测。

3施工检测

1.需要加强爆破施工质量检测。在这个施工环节，试验检测人员要掌握桥梁隧道施工的具体情况，了解地质信息，明确爆破孔距离、深度及装药量等，确保施工安全性；2.加强开挖强度质量控制。施工人员可以合理选择新奥法或者矿山法等形式提高开挖质量，避免给周边围岩结构产生影响；3.加强支护施工质量检测。支护施工在公路桥梁隧道施工中不必可少，试验检测人员要对混凝土的喷射质量、锚杆安装质量及钢构件质量进行检测，加强支护回填的密实度，提高结构之间的紧密性，促使整体项目建设质量得到有效提高；4.充分检测隧道整体施工质量。隧道施工的结构比较复杂，试验检测人员需要对有关的参数进行分析，明确隧道净总宽及净高值等，确保边坡仰度保持在合理的范围内。质量检测人员要掌握公路桥梁的整体结构，才能够强化综合质量检测效用。

4基于激光扫描的隧道变形检测思路

三维激光扫描是一种非接触测量技术，利用激光测距原理快速扫描被测物体表面，并获取大量密集点的三维坐标和反射率等信息，具有高速率、高精度、高密度、非接触式、主动式和数字化采集的优点。三维激光扫描技术广泛应用于土木工程、工业测量、文物数字化、数字城市地形可视化等领域。基于激光扫描的隧道变形检测的基本思路为：利用二维激光断面仪获取地铁盾构隧道结构、轨道及道床扫描点云，通过坐标转换、位置修正、噪点剔除等数据预处理即可获得隧道结构表面扫描点集；对预处理后的扫描点集进行椭圆拟合，并对比该处隧道设计断面或历史扫描断面，即可获得该时期内隧道断面任意角度的收敛变形结果。

5椭圆度检测

隧道的管片按设计要求为圆形，但因管片在加工、输运、拼装及使用过程中都会存在一定偏差，若偏差太大，则会严重阻碍管片的正常运用，更有甚者会引起公共道路交通意外事故，因此，运用椭圆度对管片的不圆程度进行量化。该参数可以对地铁盾构管片的总体弯曲变形实际状况，展开定量研究分析。隧道盾构法项目施工综合系统设计、检测验收的有关标准规范对该参数也有具体规定。全站仪断面测量法是指在隧道中线上架设整平全站仪，输入棱镜高、仪器高、测站点坐标、后视点坐标等信息，再进行后视。吊铅锤法是指通过皮卷尺和吊铅锤结合测得盾构管片的长短轴，再运算盾构管片椭圆度。激光断面仪法是成立在激光距离测量专业技术和精密数据测角专业技术上，将极分布坐标测量确定模式与电脑计算机视觉感官专业技术集合在一起，再结合有经验的计算机操作控制与图像全面处理操作应用软件，获得盾构管片的内部轮廓线，之后运算隧道椭圆度。国内各大型城市的地铁运行维护压力，伴随着地铁建设发展速率的加快而愈发增大，旧有传统类型的椭圆度测试模式作业工作效率低，没有办法符合需要。经过多年的专业技术发展进步，移动三维立体激光自动扫描专业技术促使盾构隧道管片的椭圆度测试工作，转变得更为便捷、高效、可靠，是未来地铁运营管理维护保障专业技术的主流发展进步朝向。

结语

桥梁隧道健康检测与智能管理系统的建设应用能够降低桥梁隧道的管理维护成本，为桥梁隧道突发性安全事故提供有效的解决策略，减少桥梁隧道安全事故带来的经济损失。桥梁隧道工程应用的健康检测与智能管理系统，能够建立良好的社会秩序，使桥梁隧道工程创造出更高的社会经济效益。

参考文献

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[3]周伟，蒲涛.探究大型桥梁与隧道工程的健康监测与评估管理系统[J].建材与装饰，2019（5）：256-257.