石家莊一鐵路橋橋面被洪水沖塌，橋梁結構監測時刻守護橋梁安全

2023年7月30日晚上10點多，受持續強降雨影響，位于河北省石家莊市井陘縣境內的石太鐵路一座鐵路橋被洪水沖塌一段，部分垮塌橋梁被水淹沒，所幸無人員傷亡。

石家莊一鐵路橋橋面被洪水沖塌，橋梁結構監測時刻守護橋梁安全(圖1)

橋梁作為交通系統的重要組成部分，在人類文明的發展和演化中起到了重要作用。隨著現代科技的發展以及運輸需求的不斷增長，橋梁越來越多的出現在人們的視野中，然而，橋梁在建造和使用過程中，由于受到環境、有害物質的侵蝕，車輛、風、地震、疲勞、人為因素等作用，以及材料自身性能的不斷退化，導致結構各部分在遠沒有達到設計年限前就產生不同程度的損傷和劣化。這些損傷如果不能及時得到檢測和維修，那么輕則影響行車安全和縮短橋梁使用壽命，重則會導致橋梁突然毀壞和倒塌，造成不可預估的重大損失。因此，對橋梁進行結構健康監測，可以診斷橋梁結構的穩定性，及時發現問題，并依此可以對變形等情況進行事先預警。

橋梁結構健康監測是指通過對橋梁結構狀況的監控與評估，為橋梁在特殊氣候、交通條件下或橋梁運營狀況異常嚴重時發出預警信號，為橋梁的維護維修和管理決策提供依據與指導，更有效地保障橋梁的安全和使用性能。

石家莊一鐵路橋橋面被洪水沖塌，橋梁結構監測時刻守護橋梁安全(圖2)

橋梁結構監測相關政策

2020年，交通運輸部發布《關于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》(交公路發[2020]127號)明確提出，到2025年跨江跨海跨峽谷等特殊橋梁結構健康監測系統全面建立，到2035年公路橋梁結構健康監測系統全面建立的工作目標。

2021年3月，交通運輸部辦公廳印發了《公路長大橋梁結構健康監測系統建設實施方案》，部署在“十四五”期開展跨江跨海跨峽谷等長大橋梁結構健康監測系統建設。

2022年10月，交通運輸部發布《關于開展在役干線公路基礎設施與安全應急數字化試點工作》的通知，明確提出加快推進在役干線公路基礎設施(公路、橋梁、隧道等)與安全應急數字化，利用一年左右時間，重點在基礎設施數字化、智能養護、安全與應急等三個領域先期開展試點。

石家莊一鐵路橋橋面被洪水沖塌，橋梁結構監測時刻守護橋梁安全(圖3)

橋梁結構健康監測的流程

橋梁結構健康監測的流程通常包括前期準備、現場實施、數據處理和分析等環節。前期準備階段需要確定監測目標、選擇合適的設備和監測方案;現場實施階段則需要按照計劃安裝設備，進行參數設置和數據采集;數據處理和分析階段，則需要根據采集到的數據，分析橋梁的結構狀態，發現潛在問題，并提出相應的維護和管理建議。

橋梁結構健康監測系統

WITBEE?萬賓?橋梁結構健康監測系統利用城市生命線智能監測儀器、北斗衛星導航、4G/5G、大數據和橋梁專業技術，對橋梁的位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、索力、溫濕度、動態平衡和人體舒適度等輕量化結構監測系統，地表震動，橋面撓度，車輛荷載，車船撞擊報警等監測指標的數據收集，為橋梁靜態響應分析、動態響應分析、意外震動分析、交通荷載統計分析、擾度分析和模態分析提供數據支撐，實現橋梁養護管理工作的數字化和智能化，有效降低結構管理養護成本和提高結構物耐久性，延長橋梁的使用壽命。

石家莊一鐵路橋橋面被洪水沖塌，橋梁結構監測時刻守護橋梁安全(圖4)

橋梁結構健康監測設備

智能結構診斷器

智能結構診斷器是一款用于建筑物或構筑物結構監測的智能監測儀器，采用多維度結構健康無損SHM識別技術，集成了多種自主核心算法和邊緣計算能力的設備。它能夠監測位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、地震烈度、動態平衡、人體舒適度和結構溫濕度等10多項指標，創新性設計實現了一體化小型化易安裝部署，3分鐘上電即上云、極大縮短施工時間和減輕維護量、降低95%使用成本。

石家莊一鐵路橋橋面被洪水沖塌，橋梁結構監測時刻守護橋梁安全(圖5)

橋梁結構健康監測是保證橋梁安全的重要手段之一，通過橋梁結構健康監測，我們可以更好地了解橋梁的結構狀態，及時發現和解決潛在問題，提高橋梁的安全性和可靠性，隨著技術的進步和應用的拓展，橋梁結構監測技術也將越來越先進。

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