《民主與法制時報》記者 莊德通報道
近日，無錫一大橋發生橋面側翻，引發了3死2傷的嚴重后果，引發社會關注。經初步調查，事故原因系貨車超載。近年來，橋梁垮塌事件時有發生，事故原因也各有不同。那么除了加強設計、施工、維護等方面的管理外，能否實現用技術手段對橋梁安全狀況進行實時監控？
記者專訪了黃淮學院教授、河南省橋梁隧道無損檢測工程技術研究中心主任、學科帶頭人李修忠，重點探討了橋梁安全監控領域的新技術，以及大規模推廣的可能性。
現有橋梁健康監控系統尚存問題
記者：目前我們國家在橋梁安全監控方面，狀況如何？
李修忠：據統計，我國有公路橋梁大概是86萬座，城市橋梁接近10萬座。其中40%的橋梁營運時間已經超過了20年，12萬座屬于危橋。大約300座左右安裝了健康監控系統。
為什么危橋沒有都安裝實時監控系統？實際上牽扯到多方面問題。一是健康監控的時效性，再就是健康監控的可靠性。當然，經濟成本也是要考慮的重要因素。目前，橋梁健康監控系統成本比較高。從運營的情況來看也不是那么理想，存在一些尚未解決的問題。
記者：近年來，橋梁安全問題時有發生，造成大量人員傷亡，造成橋梁垮塌的主要原因有哪些？
李修忠：從橋梁的管理上來說，超速超載是一個原因。但是作為專業人員，從橋梁自身的安全性能上考慮得更多。橋梁安全問題的出現乃至垮塌，與橋梁本身的結構性能有關。橋梁結構一旦出現損傷，不能及時發現、處理，問題會越來越嚴重，遇到一些突發事件，就可能造成橋梁垮塌。
記者：在技術層面上，能否實現對橋梁狀況進行實時監測，在危險發生之前進行預警？
李修忠：從技術上來說，橋梁實時監控完全是可以實現的，這是一個多學科交叉的領域。目前我們國家現有的在線監控系統主要以監控橋梁的應力、應變、撓曲變形等參數為主。不過，應力、應變會受到濕度、溫度以及陽光等影響，需要進行矯正，橋梁的撓曲變形會受橋梁荷載的影響。影響因素并不是專一的，所以存在時效性問題，這也是目前我們國家橋梁健康監控系統沒有很好推廣的主要原因。
不過也有一個參數受外界因素影響小，又反映橋梁自身結構性能，這就是我們所說的橋梁動力學特征參數，它是橋梁結構自身的力學性能的反映，目前這項研究在實驗室很成功。在實際應用中，很多人認為動力學參數是多解的。實際上并不是如此，而是由于某些干擾沒有很好消除引起的。我們如果能把這些干擾很好地消除掉，那就完全可以應用于工程實踐，實現橋梁健康監控。
新興監測技術或可實現大規模推廣
記者：在橋梁安全監控方面，國內外有哪些可靠的新技術？
李修忠：前述橋梁動力學特征監控是一個發展方向。目前國內外研究的也比較多，在實驗室也是成功的，但是在應用方面，不如航空和機械制造那么廣泛。例如開汽車時，發生方向跑偏，需要做四輪定位，方向抖動時需要動平衡。橋梁也是一樣，力學性能出現變化時，從橋梁動力學特征上一樣可以反映出來，這也就是我們常說的橋梁模態參數。
當橋梁出現損傷時，力學參數必然發生變化。知道橋梁的力學特征參數變化，就可以通過比對的辦法，判斷橋梁的損傷程度及損傷部位。解決了人工分析對比的難題，也為下一步做人工智能檢測監控應用提供了很好的基礎，具有較好的應用前景。這種動力學檢測方法只需要簡單的振動傳感器安置于橋上，通過振動數據的分析就可以求得橋梁的模態參數，通過自動比對，判斷橋梁的損傷，實現無人值守的全天候橋梁監測監控。
記者：此類技術能否實現大規模推廣？老舊橋梁能否應用其進行改造？
李修忠：我國是一個橋梁大國，也是個橋梁強國。目前從事橋梁加固的專業隊伍相當多，加固水平也是一流的。但是，要進行加固，首先要知道橋梁是不是存在損傷，才能更好地進行加固。
目前橋梁的檢測主要依靠常規的目測和簡單的試驗來進行判別。發現重大問題時才進行力學試驗，包括動載試驗和靜載試驗來判斷橋梁的力學性能。往往橋梁結構局部損傷很難發現，致使橋梁帶病運行。遇到偶發因素時，就會導致發生橋梁坍塌事故，造成人員和財產的損失。
如果我們把此類先進的檢測設備用于橋梁的常規檢測監控，當然可以及時發現橋梁的損傷，及時監測橋梁的力學性能，也可以為老舊橋梁的升級改造起到重要的作用。剛才我們也說了橋梁動力學特征檢測監控，主要依靠振動傳感器，利用振動信號分析模態參數，通過對比的方法就可以知道力學性能的變化。簡單、易行、直觀，很容易進行規模性推廣。
記者：除了技術層面，在橋梁的設計、建造、日常維護等方面，我國還有哪些薄弱之處有待加強？
李修忠：目前我國在橋梁設計施工整個過程中的規范相當齊全。但是作為一個設計者，不能僅僅滿足國家設計規范要求，而是要充分考慮橋梁的力學性能。不能為了美觀大方而降低橋梁的力學性能，橋梁安全運營才是我們追求的最高目標。施工方面一定要加強監督與管理。
當然，日常的運營維護也很關鍵。加強橋梁日常的監測與維護，及時發現橋梁存在的問題，避免損傷的擴大與發展，才能有效地減少橋梁垮塌事故的發生。
原標題：《李修忠：橋梁安全狀況可實現無人值守、全天候監控》
(文章來源52監測網，本文轉載自民主與法制時報，僅用來學習及交流，侵權刪）
