世界最高的橋
貴州高速公路開(kāi)發(fā)總公司杭瑞高速貴州境畢都項目辦主任周平介紹,由中交公路規劃設計院設計、多家施工單位合作建造的北盤(pán)江特大橋東與貴州水城縣都格鎮相連,西與云南省宣威市普立鄉相交,是鋼桁梁斜拉橋,橋面到谷底垂直高度達565米,相當于200層樓的高度,超越之前世界第一高橋四渡河特大橋的560米(四渡河大橋地處湖北宜昌與恩施交界處,位于湖北巴東縣野三關(guān)鎮四渡河),成為目前世界第一高橋。大橋全長(cháng)1341.4米,主跨720米,是目前世界上第二大跨徑的鋼桁梁斜拉橋,由貴州省和云南省共同出資修建,總投資為10.28億元。橋面設計為雙向四車(chē)道,設計時(shí)速80公里。針對峽谷深、施工條件艱苦的特點(diǎn),自2012年開(kāi)工建設以來(lái),設計與承建單位在建造過(guò)程中進(jìn)行了系列科研攻關(guān),克服沿線(xiàn)山巒疊嶂、溝谷縱橫、地質(zhì)復雜、氣候惡劣等重重困難,確??萍己扛?、難度大的北盤(pán)江特大橋建設得以順利合龍。
能夠自己流動(dòng)均勻填密的“智能”混凝土
用于大橋建造的所謂“智能”混凝土,學(xué)名叫“機制砂自密實(shí)混凝土”。
利用機制砂配制自密實(shí)混凝土,必須根據機制砂的顆粒特征采取相應的技術(shù)措施,才能配制出滿(mǎn)足工作性能要求的自密實(shí)混凝土。由貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司研發(fā)的“智能”混凝土,具有高流動(dòng)性和良好的抗離析泌水能力,能夠僅依靠自身重力而無(wú)需施加振搗就能均勻密實(shí)填充成型,能夠很好滿(mǎn)足現代結構復雜和配筋密集的工程混凝土成型要求。這種混凝土的“智能”之處,就是能夠自己流動(dòng)均勻地填密。以前用混凝土鋪路面,要用滾筒等工具振動(dòng)混凝土,以便混凝土密實(shí),但是如果是振漏了或者振過(guò)了,就會(huì )出現空洞、蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷,如果橋墩支架有空洞那問(wèn)題就嚴重了。采用所研發(fā)的“智能”混凝土能夠既保證質(zhì)量,又讓施工更方便,大大降低了作業(yè)人員的配置及作業(yè)時(shí)間,節約大量的人工費用,提高機械設備工效,有效地縮短施工工期,降低施工成本。尤其是在鋼構混凝土橋梁使用中,管狀的鋼構件里不可能振蕩混凝土,因此如果在里面形成空洞,就將危及橋梁結構安全。使用“智能”混凝土,它會(huì )沿著(zhù)管道自己均勻分布,保證橋梁質(zhì)量。
云計算用于大橋質(zhì)量安全監測
大橋設計者采用云計算技術(shù),研發(fā)并建立了一個(gè)集建、管、養于一體的橋梁管養綜合信息化平臺,打造了該橋的數字化“貼身醫生”,“尋脈問(wèn)診”不需再去現場(chǎng),一旦發(fā)現大橋“生病”,可立即報警。
北盤(pán)江大橋設計和建設者們不僅擔負建造的重任,還要負責大橋今后的正常安全運行。
針對畢格高速北盤(pán)江大橋的施工和建設特點(diǎn),以及后期運營(yíng)養護中存在的工程量大、涉及專(zhuān)業(yè)面廣、管理信息繁冗的問(wèn)題,該工程在國內率先提出了“全過(guò)程動(dòng)態(tài)信息化管理”的方案,將云計算與物聯(lián)網(wǎng)、大數據結合為一體,使該橋的建、管、養信息化需求一網(wǎng)打盡。
大橋設計者采用云技術(shù)研發(fā)并建立的云信息平臺,將施工過(guò)程中包括橋梁施工監控在內的各種建設數據與后期運營(yíng)過(guò)程中的結構健康監測數據建立起有機聯(lián)系,繪制出該橋的“基因圖譜”,并形成整座橋梁的全壽命數據鏈。
據了解,守護這座大橋安全的有三朵“云”:橋梁基礎信息云、橋梁監測養護數據云、橋梁分析決策云。
通過(guò)安裝在橋上的感測傳感器,把橋梁的索塔、桁梁、橋面、斜拉索等各處的車(chē)輛載重、溫度、風(fēng)況、振動(dòng)等環(huán)境和部件的“健康”狀態(tài)轉化為數字信號,通過(guò)高速傳輸網(wǎng)絡(luò )“秒傳”至系統的基礎信息云和橋梁監測養護數據云,然后分析決策云對前面這兩朵云上的數據進(jìn)行分析,將分析結果數據發(fā)送到指定人的手機或平板電腦上。
在大橋的每個(gè)關(guān)鍵構件上,都使用了激光標刻或者二維碼技術(shù),也就是讓每個(gè)關(guān)鍵構件都擁有了獨一無(wú)二的“身份證”,在“云”中能夠準確追溯到從生產(chǎn)到運輸、架設、營(yíng)運各個(gè)階段的質(zhì)量、計量等“時(shí)間軸”指標,管理部門(mén)也可以通過(guò)追溯系統對其進(jìn)行監管,一旦發(fā)生重大災害和安全事件,能夠快速、高效地追蹤溯源,及時(shí)處置。
在“云”里,還設立了典型病害庫,為每個(gè)關(guān)鍵構件預設病害類(lèi)型,通過(guò)自動(dòng)發(fā)送數據或者人工掃描附著(zhù)在構件上的二維碼信息,選擇相應的病害信息就可以實(shí)時(shí)傳輸至云端,讓病害隱患無(wú)處可逃。
中交公路規劃設計院的張杰主任解釋說(shuō),比如橋上的某根斜拉索營(yíng)運一段時(shí)間后,一旦出現了微小“失常”,桿件上的傳感器就會(huì )自動(dòng)發(fā)送相應數據到云端,甚至一些關(guān)鍵部位的某些零部件松動(dòng),也會(huì )被第一時(shí)間發(fā)現,并根據云端數據采取及時(shí)的應對措施。