G213线马营大桥危旧桥梁改造工程的无人机全时域安全创新实践

　　一、案例背景：老桥改造面临的三重安全困局

　　G213是国家重要的干线公路，起点位于内蒙古额济纳旗策克口岸，途经甘肃、四川、云南、贵州4个省份，终点位于云南磨憨。其中，甘肃境内213线是甘肃省西部地区的经济运输干线，在全省路网中发挥着重要的作用。K537+798马营大桥始建于1980年，至今已运营45年，桥梁全长163.5米，原桥上部结构为8×20米预应力混凝土简支箱梁，下部结构为双柱墩、扩大基础;埋置式桥台、扩大基础。桥梁宽度10.0米，设计荷载等级为汽车-15级，桥头路基宽度12.0米。2025年底桥梁总体技术状况评定为4类，已严重影响桥梁安全运营。为此，拟采取更换上部结构，改造利用下部及附属结构的方案。然而，马营大桥改造工程自启动之初，便面临三大“安全拦路虎”：

　　(一)工期紧迫与管控盲区并存。危桥改造刻不容缓，马营大桥计划工期仅4.5个月，传统“人盯人”的现场管理模式，在面对旧桥上部结构拆除、高空作业、大型构件吊装等高危施工环节时，往往存在巡查盲区，管理人员难以做到24小时无死角监控，违章作业行为无法第一时间发现并制止。

　　(二)通行压力与安全风险交织。作为甘肃省张掖市至酒泉市交界处的交通动脉，日平均交通量(自然数/当量数)2537辆/6677辆，且呈快速上升趋势，车辆类型以特大型货车为主。施工期间需长期保障便道通行，高峰期拥堵频发，社会影响广泛。传统的仅靠对讲机喊话和人工疏导，不仅效率低，更容易引发二次事故。

　　(三)结构复杂与质量管控困难。桥梁建成年代久远，结构老化且跨度大，涉及旧桥拆除、20米长UHPC组合梁首次在养护工程中安装，下部结构增设玻纤套筒防护、桥台肋板植筋及微型注浆钢管桩加固等多道复杂工艺。传统的巡检依赖人工填表与拍照，隐患从发现到整改往往经历数小时甚至数天，无法实现即时预警与闭环管理。

　　面对“人防”手段难以应对的高风险挑战，甘肃省酒泉公路事业发展中心决定引入“技防”力量，以无人机自动巡航技术为突破口，开展马营大桥改造工程的安全科技赋能实验。

　　二、主要作法：构建“空地一体”的智慧安全防线

　　(一)部署“空中哨兵”：24小时在岗的无人值守系统

　　在G213线洛家庄基站部署大疆Matrice 4TD行业级无人机和大疆机场1套，配备热成像相机、多镜头系统、喊话系统及IP55防护等级，具有实时语音喊话、夜视、雷达避障、高精度测量、长航时和RTK定位等功能。无人机按照预设航线或临时航线自动起飞、自动巡航、自动返航并自动充电，对施工区域进行高精度、高频次巡查。依托搭载的高清摄像头，管理人员足不出户即可在调度中心监控视频、电脑或手机端实时掌握作业区布设是否规范、安全设施是否到位、人员安全装备是否佩戴齐全。系统还能敏锐捕捉违章作业行为并自动留存证据。夜间，无人机将切换至红外相机模式，继续穿梭巡查，确保施工现场实现24小时无死角安全监控。

　　(二)启用“云端喇叭”：拥堵与违章远程极速处置

　　发现隐患是前提，消除隐患才是目的。马营大桥作为张酒界交通要道，施工期间的便道保畅压力较大，该系统搭载的远程喊话器即将化身为“空中交警”。一旦发生便道交通拥堵，管理人员可立即通过无人机进行高空喊话，远程疏导车辆有序通行，这将极大提升应急响应效率和交通疏导能力。同时，无人机可通过喊话器对不安全作业行为进行提醒和警示。

　　(三)训练“AI大脑”：从“看见”到“看懂”的质的飞跃

　　硬件只是眼睛，算法才是大脑。无人机每日采集的影像数据将自动上传至处理中心，依托AI算法不断驯化，达到系统自动识别安全隐患、违章作业行为，并同步比对工程进度。对马营河水位进行监测，发生洪水风险第一时间发出预警，水位监测功能有助于防汛减灾，保障桥梁与周边安全。采集信息经过智能分析后，生成图文并茂的格式化工程巡检报告，精准推送至项目管理人员手机端，为科学决策提供强有力的数据支撑。

　　(四)生成“数字档案”：从人工填表到一键智达

　　每次飞行结束后，系统自动采集影像数据，通过搭载的AI算法，生成图文并茂的格式化巡检报告。对原桥、便道施工、旧桥拆除、桥墩玻纤套筒防护、桥台肋板植筋及盖梁浇筑、UHPC桥面板安装等关键施工场景进行专项航拍，建立高精度三维模型，记录施工过程，为质量验收提供依据，形成全过程数字化档案。

　　三、取得成效：科技赋能下的“马营样板”

　　(一)安全管理实现了“零盲区、全时段”。系统运行以来，累计自动巡航数百架次，通过AI识别并纠正各类违章行为及安全隐患数十起。无论是深夜的违规作业，还是高空死角的安全绳佩戴问题，均在“鹰眼”之下无处遁形。截至目前，项目施工期间未发生一起安全生产责任事故，高风险作业环节得到了有效受控。

　　(二)通行保畅实现了“零拥堵、快响应”。 依托无人机的空中视角和实时喊话，施工便道的通行效率得到显著提升。无人机的高空视角还能实时监测便道车流积压长度，为远端分流决策提供精准数据支撑，极大缓解了交通压力，保障了过往司乘人员的出行体验。

　　(三)管理效能实现了“降成本、提质效”。相比传统的人工巡查模式，该系统的引入使现场专职巡查人力成本显著降低。更重要的是，AI自动生成巡检报告的功能，将技术人员从繁杂的文字工作中解放出来，专注于核心技术的攻关。据统计，安全隐患从发现到处置完毕的平均闭环时间缩短了80%以上，项目管理的精细化水平迈上了新台阶。

　　四、结语

　　从“人工跑”到“云端算”，从“地面看”到“天上巡”，G213线马营大桥危旧桥改造工程的成功实践，证明了以“无人机+AI”为代表的低空经济在交通基建安全管控中的巨大潜力。这不仅是一次技术的引进，更是一次安全管理理念的深刻变革，为今后国省干线公路涉路施工的安全监管提供了可复制、可推广的“智慧方案”。

　　甘肃省酒泉公路事业发展中心将继续深化“无人机全时域监测技术”在普通国省干线养护工作中的应用探索，以科技之力守护公路安全，为交通强国建设贡献基层智慧与实践力量。