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智能化监测技术在市政道路桥梁建设中的应用前景
摘要:本研究深度剖析智能化监测技术在市政道路桥梁建设领域的应用前景。详细梳理其当前在结构安全、施工过程及环境影响等方面的应用情况,揭示该技术在提升工程质量把控精度、增强安全预警能力及助力全生命周期管理的显著优势。同时,前瞻性探讨多技术融合、智能化升级及人才协同等未来发展趋势,为市政道路桥梁智能化建设提供坚实理论支撑与实践指引。
关键词:市政道路桥梁建设;智能化监测技术;应用前景
引言
市政道路桥梁作为城市交通的 “动脉”,其建设质量与安全直接关联城市运行效率及居民出行体验。传统建设模式在面对复杂工况时,对隐患察觉存在滞后性。智能化监测技术凭借先进传感、数据处理等手段,可实现对建设全程的精准把控。引入该技术,能极大提升市政道路桥梁建设的科学性与安全性,对推动城市基础设施高质量发展意义非凡。
一、智能化监测技术在市政道路桥梁建设中的应用现状
1.1 结构安全监测技术的运用
在市政道路桥梁建设中,结构安全监测技术至关重要。各类传感器如应变片、位移计被巧妙布置于桥梁关键结构部位,像桥墩与桥身连接处、道路路面基层等。它们持续采集结构应力、变形等数据,通过无线传输模块实时反馈至监测中心。以大型跨江桥梁为例,在主梁架设阶段,应变片监测主梁应力变化,确保施工加载过程中结构受力在设计允许范围。一旦应力异常,系统即刻预警,施工方得以迅速调整施工工艺,避免结构损伤,保障桥梁建成后的长期安全稳定运行。
1.2 施工过程监测技术的实施
施工过程监测技术覆盖市政道路桥梁建设的各个环节。利用全球定位系统(GPS)与全站仪组合,对桥梁构件安装位置进行精确定位监测,确保构件安装偏差控制在极小范围,保障施工精度。在道路基层施工时,压实度监测设备实时检测压实情况,依据预设压实度标准,指导压路机作业遍数与行驶速度。同时,混凝土浇筑过程中,温度传感器监测混凝土内部温度,防止因水化热过高产生裂缝,全方位保障施工过程按质按量推进。
1.3 环境影响监测技术的采用
环境因素对市政道路桥梁建设影响不容小觑,环境影响监测技术应运而生。噪声传感器分布于施工现场周边,实时监测施工噪声,一旦超标,系统自动报警,提醒施工方采取降噪措施,降低对周边居民干扰。气象监测站收集风速、降雨量等气象数据,在强风、暴雨等恶劣天气来临前,为施工方提供决策依据,提前做好防护与应急准备。此外,空气质量监测设备对施工现场扬尘进行监测,助力施工方采取降尘措施,践行绿色施工理念。
二、智能化监测技术应用于市政道路桥梁建设的优势
2.1 提高工程质量把控精度
智能化监测技术凭借其高精度的传感器和先进的实时数据分析能力,为市政道路桥梁工程质量把控带来了质的飞跃。传统的人工检测方式存在诸多局限性,检测人员的主观判断、检测时间间隔以及检测范围的有限性,都难以全面、精准地掌握工程质量状况。而智能化监测系统则能够对道路桥梁从原材料投入到结构最终成型的全过程进行持续、细致的监测。在原材料质量检测方面,通过对钢筋、水泥、骨料等原材料的关键性能指标进行实时监测,如钢筋的屈服强度、水泥的凝结时间等,确保原材料质量符合设计要求。在道路路面平整度检测中,激光平整度仪利用激光束扫描路面,获取路面的高程数据,并通过智能化分析软件精确计算出路面平整度数值。施工方根据这些精准数据,能够及时调整路面施工工艺,如摊铺机的振捣频率、压路机的压实参数等,有效提升路面平整度,为车辆行驶提供更加舒适、安全的条件。
2.2 增强施工安全预警能力
施工安全始终是市政道路桥梁建设的核心关注点,智能化监测技术为施工安全提供了全方位、多层次的预警保障。智能化监测系统通过对施工现场各类与安全相关的数据进行实时采集、传输和深度分析,能够敏锐地察觉潜在的安全隐患,并在第一时间发出准确、及时的预警信号。在桥梁高空作业场景中,人员定位与行为监测系统发挥着至关重要的作用。该系统利用高精度的定位技术,如蓝牙定位、UWB 定位等,实时追踪施工人员在高空作业区域的位置信息。同时,借助图像识别、动作传感器等技术,对施工人员的行为进行监测和分析,判断其是否存在违规操作行为,如未系安全带、在危险区域停留时间过长等。一旦系统检测到人员位置异常或行为违规,立即通过声光报警、手机推送等方式向施工管理人员和相关人员发出警报,提醒施工人员及时纠正行为,避免安全事故的发生。
2.3 助力工程全生命周期管理
智能化监测技术贯穿于市政道路桥梁从规划设计到运营维护的全生命周期,为工程的可持续发展提供了强大的技术支撑。在规划设计阶段,通过对已有市政道路桥梁建设项目的监测数据进行收集、整理和分析,能够获取丰富的工程经验和数据参考。设计师可以依据这些数据,结合项目所在地的地质条件、交通流量预测等因素,优化道路桥梁的结构设计和施工方案,使设计更加科学合理,提高工程的经济性和安全性。在施工阶段,智能化监测系统实时采集的施工数据,如结构应力、位移、施工进度等,不仅为施工过程中的质量控制和安全管理提供了重要依据,还为工程竣工验收积累了详实、准确的数据资料。
三、智能化监测技术在市政道路桥梁建设中的未来发展趋势
3.1 多技术融合推动监测创新
未来,智能化监测技术将融合人工智能、大数据、物联网等前沿技术。人工智能算法对海量监测数据深度挖掘,精准预测道路桥梁病害发展,实现预防性维护。大数据技术整合不同项目监测数据,为新工程设计与施工提供丰富参考。物联网使监测设备互联互通,构建全方位、无死角监测网络。例如,结合人工智能的图像识别技术,对桥梁表面裂缝自动识别与分析,提高监测效率与准确性。
3.2 监测系统智能化水平提升
监测系统智能化将迈向新高度。设备具备自我诊断与自适应调节功能,当监测环境变化时,自动调整监测参数,确保数据准确可靠。智能决策支持系统依据监测数据,快速生成应对方案。如在遭遇突发自然灾害时,系统迅速评估道路桥梁受损情况,给出抢修建议,提升市政道路桥梁应对突发事件能力。
3.3 人才培养与技术应用协同共进
随着智能化监测技术广泛应用,对复合型人才需求激增。高校与职业院校将开设相关专业课程,培养既懂市政道路桥梁专业知识,又掌握智能化监测技术的人才。企业通过内部培训、产学研合作等方式,提升员工技术应用能力。人才培养与技术应用相互促进,为智能化监测技术在市政道路桥梁建设中深度应用提供坚实人才保障。
四、结论
智能化监测技术在市政道路桥梁建设中已展现出广泛应用与显著优势。从当前结构安全、施工过程及环境影响监测的实际应用,到在提升质量、保障安全及全生命周期管理方面的突出成效,都预示着其光明前景。未来,多技术融合、智能化升级及人才协同将推动该技术持续创新发展。持续深化智能化监测技术应用,对市政道路桥梁建设行业实现高质量、可持续发展至关重要,必将助力城市交通基础设施建设迈上新台阶。
参考文献
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