桥梁隧道健康检测与智能管理系统研究

易凌云 （湖南湘创检测有限公司，湖南 长沙 410000）

近年来我国不断加大交通基础设施的建设力度，而桥梁隧道则是交通系统中的重要控制性工程，其工程结构的健康状况直接关系到交通的安全性和畅通性，所以桥梁隧道的管理部门必须加强对桥梁隧道的日常管理，实时监测桥梁隧道状态。通过建立智能化的管理系统可不仅可以实现对桥梁隧道工程健康状况的动态监测，而且还可以有效提高管理的质量和效率。因此，桥梁隧道工程的管理部门应积极应用各种先进的网络信息技术，构建智能化的管理系统，结合桥梁隧道工程健康检测等工作的实际需要，建立相应功能的子系统模块，从而丰富智能管理系统的功能，使其能够适应现代桥梁隧道的健康检测需要，从而为桥梁隧道的安全运营提供更加可靠的保障。

1 智能化健康检测及管理系统在桥梁隧道工程中的重要作用

1.1 能够使桥梁隧道工程管理维护成本下降

桥梁隧道工程的传统日常管理维护工作需要大量的资金以及人力成本，而在建立了智能管理以及健康检测系统后，由于系统具有较高的信息化、自动化以及智能化水平，且其功能十分丰富，能够自动完成对桥梁隧道工程的动态监测、健康检查等多项管理工作，并为管理决策提供了重要的参考依据，有效降低了人工成本和管理成本，并使桥梁隧道的日常管理质量效率得到了有效提升。

1.2 能够更好地保障桥梁隧道的安全畅通

智能管理系统的建立可以使桥梁隧道工程的管理部门更加科学有效地对交通流量进行控制管理，提高了车辆通信的畅通性，避免车辆在桥梁或隧道长时间滞留，这样不仅可以提高桥梁隧道的安全性、畅通性，而且也可以将降低车辆的尾气排放量，有利于减少对环境的影响。

2 智能化桥梁隧道健康检测以及管理系统分析

在桥梁隧道工程的日常管理维护工作中，建立智能管理系统不仅可以对桥梁隧道工程的健康状态进行实时动态监测，直观准确地掌握其历史遗留缺陷以及现时状态，为科学的预测其健康发展趋势提供可靠的依据，而且也能够为桥梁隧道的实际运营情况进行客观的判断，为制定合理的维护检修决策奠定良好的基础，以确保桥梁隧道工程的安全畅通[1]。桥梁隧道工程的管理部门应积极应用各种先进的智能技术和网络信息技术，建立桥梁隧道工程全方位的路网级智能管理及健康检测系统，使系统功能更加完善丰富，以满足桥梁隧道工程健康检测以及日常管理工作的实际需要。在桥梁隧道工程的智能化健康检测以及管理系统中，其基础是数据库，同时包括桥梁隧道检测评估决策、实时监测、预算维修计划以及地理信息等功能模块，各功能模块既相互独立，又能够协同配合，极大地提高了桥梁隧道工程维护管理及健康检测系统的智能化水平。

2.1 智能化桥梁隧道管理系统数据库的构建

数据库模块是智能化桥梁隧道工程管理维护系统以及健康检测的基础，其主要功能是全面收集桥梁隧道的基本工程数据、日常监控检测数据和养护维修数据以及历史交通事故信息等动静态数据资料，并能够对各项数据信息进行整理存储，同时可以为数据的查询调用提供便利，为桥梁隧道工程的管理维护工作提供了可靠的参考依据。

2.2 智能化桥梁隧道管理系统检测评估模块功能分析

在建立桥梁隧道工程的检测评估决策模块时，由于不同的桥梁隧道在工程结构等方面存在较大的差异，其在功能性以及安全性指标方面也各不相同，因此应结合桥梁隧道工程的实际情况以及日常检测经验合理确定健康检测的项目内容、评测标准、维修数量等相关内容，这样才能对桥梁隧道工程的健康状况进行科学准确的检测分析。为了合理确定智能化桥梁隧道健康检测管理标准和检测项目，应充分考虑可能会对桥梁隧道的安全性和畅通性产生影响的各种因素以及其动态发展趋势，这样才能对其进行科学的定量以及定性分析，从而准确判断桥梁隧道工程的健康状况，为采取相应的养护维修措施提供可靠的依据。

2.2.1 合理确定桥梁隧道智能化健康检测项目标准的基本原则分析

在确定桥梁隧道工程的健康检测标准时，由于现代桥梁隧道工程结构往往比较复杂，所涉及的检测指标相对较多，桥梁隧道工程的管理部门应严格按照桥梁隧道工程的管理维护规范科学的确定健康检测指标，以确保检测指标能够对桥梁隧道工程的实际结构特征进行准确客观的反映。同时，在确定桥梁隧道工程的健康检测项目标准时应确保其能够对桥梁隧道工程各结构物的实际健康情况进行全方位的全面体现，以确保健康检测的完整性。在对桥梁隧道工程进行健康检测时，其检测指标应具有较强的代表性，以确保能够全面反映桥梁隧道工程的各项重要特征因素，且所确定的健康检测项目标准应相对独立，以防止出现重复计算等问题。为了实现对复杂桥梁隧道工程结构的有效检测，在智能化健康检测评价模块中应对检测指标进行层次性划分，使复杂指标分解为多个具体项目标准，以便对桥梁隧道工程结构进行逐层检测分析和评价。此外，在确定健康检测指标时还应具有较强的可比性和科学性，以便于对检测数据进行不同时间或空间维度的对比分析，从而保证桥梁隧道工程的健康检测结果客观准确。

2.2.2 合理确定梁隧道智能化健康检测项目

在桥梁隧道工程健康检测中主要是对各项病害以及灾害问题进行检测，健康检测一般应在每年秋季开展，以便准确分析病害原因，为桥梁隧道工程的安全畅通提供可靠的保证。在健康检测中应重点对桥梁隧道工程的基础结构、衬砌结构以及洞门等关键部分加强检测，通过智能化健康检测系统的应用提高检测的效率和准确性。

在应用智能化健康检测系统对桥梁隧道工程进行经常性监测时，应重点检查管理部门所辖区域范围桥梁隧道工程洞内是否有漏水情况存在，且排水设施是否通畅以及在洞口桥面等处是否有落石等杂物存在，并要对各项病害变化进行实时观测，一旦发现存在异常时应及时采取相应的维护措施[2]。同时，智能化健康检测系统还可以对桥梁隧道的主体工程结构和相关附属设施结构病害情况进行定期性的检测，并对病害原因进行智能化的分析判断，给出检测评价报告，为维护管理决策提供可靠的参考依据。对于存在严重病害问题、大断面、超长桥梁隧道工程也可以在智能化健康检测系统中设定特别检测项目，以提高健康检测的效率和质量，满足桥梁隧道工程管理维护的实际需要。此外，智能化检测系统还可以对隧道工程进行限界检测，以准确高效的掌握其结构变形、开裂、渗水、沉降、位移、路基翻浆、冒泥等各种病害问题，从而为病害分析以及采取有效的维修养护措施提供客观全面的数据基础。

2.3 智能化桥梁隧道实时监测模块功能分析

智能化桥梁隧道工程管理系统的实时监测模块能够动态监测桥梁工程的运行工况环境、承载性能以及动静态反应等指标参数，同时也可以监测隧道工程的洞内环境以及隧道结构的沉降变形情况等。根据系统预设项目，智能实时监测模块可以对路基沉降、衬砌结构变形、隧道衬砌结构开裂等进行全面的监测。同时，结合应用各种传感设备，智能管理系统还可以对隧道内部的照明通风设备运行情况、烟雾浓度、温度变化、内外亮度以及隧道内的实时交通情况进行监测。在应用智能化管理系统对桥梁隧道工程进行实时监测时，应该科学确定监测点的位置和数量，并合理确定状态参数，以便智能系统根据预设参数对采集数据自动进行分析对比，对桥梁隧道工程状态进行智能化的判断。同时还应在智能化实时监测模块中设置自动化的警报系统，这样当智能管理系统判断监测数据与预设参数间的偏差值超过了允许的范围时就可以自动发出警报信息，为安全隐患的及时排除争取时间，并可以为维修养护措施的确定提供数据信息，从而不仅可以为桥梁隧道工程的安全畅通提供更加可靠的保证，同时也可以使桥梁隧道工程的使用年限得以有效延长。

2.4 智能化桥梁隧道管理系统维修预算计划模块功能分析

目前在桥梁隧道工程的日常维护管理工作中普遍存在养护经费有限的问题，因此需要通过智能化管理系统加强对维修计划预算的优化控制。智能化管理系统的维修预算计划模块可以根据预算额度、桥梁隧道工程所需维修项目的重要及紧迫程度有维修项目进行降序排列，并结合智能化管理系统的数据库信息为桥梁隧道工程管理部门的年度维修计划的制定提供参考数据，通过优化维修计划实现对预算的合理分配控制，从而在确保桥梁隧道工程安全畅通的基础上有效控制预算，达到降低维护管理成本的目的。

2.5 智能化桥梁隧道管理系统地理信息模块功能分析

在桥梁隧道工程的智能管理系统中利用GIS技术建立了地理信息模块，以便对桥梁隧道工程的地理属性信息进行采集存储以及整理分析。同时，智能管理系统中的地理信息模块也是数据交流共享的重要平台基础，桥梁隧道工程的管理部门可以通过该平台便捷的获取工程地理属性信息、电子地图等，还可以对隧道内部进行定位观测，并可以实现数据转化，自动生成相关的图表等。

3 总结

在桥梁隧道工程的日常管理以及健康检测工作中运用智能化系统能够有效提高桥梁隧道工程的管理维护质量和效率，降低桥梁隧道工程的维护管理成本，实现对桥梁隧道工程健康状态的实时动态监测，从而能够及时准确的掌握桥梁隧道工程的健康状况，及时发现安全风险，为采取有针对性的维护检修措施提供可靠的参考依据，有利于合理控制桥梁隧道工程的维护管理预算，为保证桥梁隧道的安全畅通奠定良好的基础。