物联网在市政桥隧管养领域的创新应用

物联网在市政桥隧管养领域的创新应用

刘世伟

重庆建工第一市政工程有限责任公司 400020

摘要：在我国交通规划建设中，桥隧工程项目起到了非常关键的作用，为人们的日常出行带来了一定的便利。随着桥隧工程规模的不断增大，施工单位需要及时处理工程施工质量问题，积极落实质量控制工作，以便于有效确保工程项目的安全性。此外，明确桥隧工程施工质量控制难点，加强施工技术的改进与优化，对维持交通领域的稳定发展同样具有一定的积极影响。基于此，以下对物联网在市政桥隧管养领域的创新应用进行了探讨，以供参考。

关键词：物联网；市政桥隧管养领域；创新应用

引言

随着物联网及智慧城市的不断深入发展，现代物联网传感技术得到了更加广泛的应用，发挥了更大的作用。该技术已逐步应用于桥梁管养工作，在电力配电、隧道配电房等应用领域表现优异。一些可靠、精确的新型传感器，如应力传感器、位移传感器、应变传感器、振动传感器等，推动了桥梁健康安全监测的发展，但目前对非结构领域的健康安全监控应用则相对较少。

1公路桥梁、隧道施工现状

随着我国基础设施的不断完善，加上土木工程又是我国一大热门专业，吸引来的学生以及工作者数量庞大，难免保证在施工过程中会出现一系列的问题。从国家统计局于2019年年末发布的数据来看，我国道路普及率已经高达97%，其中一、二级等级公路里程分别为11.71万公里和40.53万公里，城市桥梁76157座。随着工程施工的进一步发展，面临的问题也逐渐增多，施工区域安全性不规范、施工质量得不到保证、环保污染等问题接踵出现。高级技术人员不足，设备技术无法广泛地应用于工程施工中。虽然在重要线路上投入的资金以及技术足以开展大部分线路、桥梁、隧道方面的施工工程，但对于特殊地形地质下的工程安排还无法做到高效快速的施工安排，加上基础建设的完善，对高等级线路的要求也越来越多，只单纯依靠现有的技术以及设备还无法满足我国对于公路等级的需求，桥梁的架设在工程施工阶段也达不到更高标准的要求，随着地铁、穿山公路的建设，隧道施工无法仅凭盾构机等单一设备展开大范围的线路建设，因此，技术和设备的欠缺限制着我国基础建设的进一步发展。

2桥隧施工运营中所出现的问题

2.1裂缝

毋庸置疑，裂缝是常见的工程病害问题之一，主要出现在桥梁、隧道结构上，其特征表现为施工前期不明显，日常检查易忽视，易留下安全隐患。在后期使用过程中，缝宽和长度会逐渐增大，甚至会贯通整个截面，假如宽度超过2mm，则需及时采取有效措施进行补强修复，否则会导致桥梁结构承载力下降，隧道衬砌开裂、错台变形。

2.2防排水问题

同其他施工环节相比，防排水施工具有较强的综合管理性与专业技术性。在桥隧工程施工中，排水系统的常用选材多以防水卷材为主，要求与项目施工实际情况紧密结合。防排水施工是按先确定材料，后沿着隧道壁纵、横、环的方向铺设排水管，确保施工得以顺利进行。从实际情况来看，受到周边环境、施工选材等因素的影响，防排水施工最终质量与预期质量目标存在一定差距，提高桥隧工程施工质量水平显得至关重要。例如，在隧道壁纵向排管过程中，未按规定落实纵向排管的集中排放工序，较易对防排水施工产生不良影响。

2.3砌浆脱落

砌浆是道路桥梁隧道施工中不容或缺的一部分，是提高加固性的关键所在，但是如果发生砌浆脱落的现象，墙面就会失去保护层，进而对安全性产生影响。

3物联网在市政桥隧管养领域的创新应用

3.1实施方案

以鼓山大桥为例，对该桥锚室、鞍室及钢箱梁温湿度进行远程监测。（1）利用温湿度传感器可对桥梁锚室、鞍室及钢箱梁的温湿度进行远程监测。（2）对除湿机的工况参数（三相电压、电流）进行监测。（3）利用数据采集传输终端将监测数据实时传输到后端云平台。（4）云平台端部署后台监控软件。（5）可生成温湿度曲线表以及除湿机工作表。（6）可通过APP、电脑等实时监测桥梁温湿度与除湿机工作状态。通过这些工况曲线，不仅可以对除湿机工作效率进行量化计算，还可以起到桥梁安全辅助预警的作用。

3.2综合信息管理系统的应用

现阶段，公路桥梁养护管理中建立了公路桥梁养护综合信息管理系统，其中应用相对较多的PAD系统已经实现了在PC端与移动客户端之间的应用程序实时对接，能够对养护管理方案从设计到实践完成的各项信息进行在线监测与查询及监督。其中的功能设置主要以模块化为准，系统界面中包括了日常养护模块、质量抽检模块、专项工程模块、隧道检查模块、桥梁检查模块、桥梁巡查模块、隧道巡查模块、路政巡视模块、机电巡查模块、电子地图模块等，而且能够将每日的养护内容以巡查日志的方式进行记录，随时可以登录该系统，进行各项信息的查询。以PAD公路桥梁养护综合信息管理系统地图服务模块为例，点击进入电子地图模块，可以显示出地图服务模块界面，根据桥梁基本信息、涵洞基本信息、隧道基本信息等，直接点击查询，或者通过检查窗口进行检索。

3.3创新思路

（1）设置超声波安全水位预警，与排污泵联动工作，使水位达到预警值的地下通道自动进行声光报警，提醒行人注意安全。（2）设置高灵敏度漏电报警，同时兼具电气火灾报警的功能。（3）安装电参数采集器，采集污水泵工况参数，对市电缺相等线路故障进行报警。（4）安装温湿度传感器、有害气体探测器，对泵房内温湿度及有毒气体进行检测预警，与风机联动工作。（5）泵房安装的门禁考勤刷卡器，与照明系统联动（可在抢险期间迅速开门，也可作为班组考核依据）。（6）安装EPS不间断电源，预防市电电源在台风天气被切断。（7）在地下通道与隧道内安装防止灭火器丢失的智能声光报警系统，同其他系统联动后，可将报警信息传送至电脑与手机APP。

3.4培养知识型工作人员，定期培训工作人员

从我国目前的施工现场来看，技术型人才不但是急缺的，而且在现有的人才储备里也很难挽留。解决这一问题的最有效的方法便是在现场的工作人员中培养具有工作经验和技术理论知识支持的多方面人才，施工单位要定期开展专业化培训，以此加强工作人员的专业知识和技术，同时外聘高级技术人员对施工人员进行培训，加强其线桥隧的专业知识，使专业工作人员掌握过硬的技术本领，在此基础上，加强福利待遇，挽留专业人才，在施工方面上做到精密化高效化，使施工质量得到保证的同时还能加快施工进展。

结束语

在我国交通事业的不断发展下，道路桥梁隧道施工水平越来越高，各类新型技术的出现，在一定程度上推动了施工的有效性，其中灌浆法该技术在不断研究当中趋于成熟化。作为一种辅助技术，可以修补裂缝，起到加固作用，施工技术人员需要注重安全问题，提高操作技术，避免因人为因素而对隧道施工产生的二次伤害，除此之外，还要严格按照施工现场的实际情况，针对性的进行灌浆方法，发挥出灌浆技术的作用与价值。

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