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科技破局·数据护航——桥隧应急检测关键技术创新与应用

2026-06-02 16:42:02
申报单位:天津市交通科学研究院
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  一、案例背景

  随着我国极端天气频发、地质灾害增多,道路桥隧设施面临的自然灾害风险日益严峻复杂,而传统应急检测手段在遇洪水、塌陷等复杂灾害场景下屡屡“失灵”,如:汛期桥下高水位运行,常规检测需待满足检测净空要求后进行;涵洞管径小、内部昏暗,人员进入风险高、盲区多;灾后桥梁、边坡受损部位隐蔽、人员难抵达,常规检测方式难以满足后期修复需求;更棘手的是,实时气象、河道水文数据与自动化监测缺少融合,信息不畅,响应被动,调度困难。这些“老大难”严重影响应急响应感知预判和响应效率,难以满足新时代交通安全应急保障的高标准要求。

  针对这些瓶颈,天津市交通科学研究院(以下简称“交科院”)依托内部组建的应急突击队,用十余年时间、80余项实战任务,蹚出了一条“以队伍为根、以技术为刃、以机制为脉”的破解之道。近三年,这支队伍累计出动802人次、装备578台次,完成294条道路、447座桥涵的应急检测,用实实在在的行动守护天津市民出行安全。

  二、主要做法

  交科院以“科技破局、数据护航”为主线,把每一次应急都变成能力迭代的台阶,把“人脑经验”沉淀为“系统能力”,从“队伍、技术、机制、数据”四个维度同步发力,形成了一套可复制、可推广的实战体系。

  (一)建强一支应急铁军。应急检测,人是第一位的。交科院不走“临时凑人”的路子,而是从内部组建了一支常设应急突击队,常年保持热备状态。这支队伍专业多元,涵盖桥梁、道路、岩土、测绘、信息化等多个方向;梯队合理,老中青结合,每个专业都有“主攻手”和“接班人”;训练实战化,不搞花架子演练,每一次真实险情都是练兵场;作风过硬,先后应对桥梁火灾、车辆撞击等事故50余起,在急难险重中磨出了“召之即来、来则能战、战之能胜”的底气。2024年8月,蓟州区道路桥隧存在安全风险,突击队一次派出7个专业组,采用无人机与人工组合方式,连续7天完成无死角排查。排查结束后,他们没有“查完就走”,而是留下来做技术培训、联合排查,帮助区交通部门把自身的应急能力也“扶上马、送一程”。这种“既解决眼前问题,又留下长远能力”的做法,正是这支队伍区别于一般应急力量的关键所在。

  (二)打磨一套硬核技术。应急现场没有“标准答案”,只有“生死时速”。交科院的很多技术突破,不是在实验室里“憋”出来的,而是在现场被“逼”出来的。1.被洪水逼出来的无人船。2025年7月,青静黄排水渠水位突破近13年极值,两座跨渠桥梁被淹。按照当时洪水消退速度测算,至少需要5天时间才满足检测条件。突击队连夜攻关,研发无人检测船,把梁底检测净空从50厘米压缩到20厘米,抢出了3天时间。2.被涵洞逼出来的升降平台。突击队自主研发升降转动平台,与管道潜望镜集成,形成“岸基远程全景检测”新方法,无需人员进入,360度无死角扫描。2025年7月武清区22座涵洞排查,零人员进入、零事故、零盲区,效率提升3倍。3.被顽疾逼出来的刚性加固方案。天津港海河斜拉桥曾长期“生病”,常规养护方式“三年一大修”。突击队大胆突破,通过理论模拟计算分析和材料试验,历时四个月提出“STC混凝土刚性加固方案”,开创STC混凝土加固大跨钢桥面桥梁的先例,实现桥面铺装十年未大修,成为行业经典。这些技术有一个共同特点:不追求“高精尖”的噱头,只解决“真急难”的痛点。

  (三)形成一套标准战法。有了队伍和技术,还需要科学的方法论。交科院在十年实战中,总结出“快速响应—立体诊断—分类处置—复盘迭代”的标准化战法。快速响应:指令一到,装备集结与方案制定同步推进;立体诊断:根据不同灾毁类型,灵活组合“空中+地面+地下+内部”四维装备,桥梁、涵洞、道路、边坡各有各的“设备套餐”,让有限装备发挥最大效用;分类处置:根据隐患等级给出“封闭抢修”“实时监测”“正常通行”等明确建议;复盘迭代:每一次应急结束后,队伍都会坐下来“过一遍”,把暴露出的短板转化为装备升级方向和流程优化点。

  (四)搭建一个智慧平台。交科院坚持“科技兴安”理念,自主搭建了应急响应信息平台,贯通“感知—预警—调度—处置”全链条,让信息传递更及时、指挥调度更可视、抢通处置更规范。

  事前,变被动等为主动算。自主研发信息抓取算法,实现气象数据实时采集,筑牢感知网;系统梳理我市行洪河道水位数据及历史汛情,哪座桥梁曾经冲刷、哪个涵洞易积水——平台提前标定,动态更新风险隐患清单,应急方案预制定,做到底数清、情况明。

  事中,变频繁往返为可视指挥。一旦险情发生,平台成为远程调度中枢。接到指令后快速完成设备集结与方案制定,先遣“应急先锋”第一时间赶赴现场;运用立体检测体系对灾毁设施进行全方位“体检”,综合研判风险,辅助给出分类处置建议,并通过应急信息化管理平台,将监测数据、检测结果、气象信息等多源数据实时上传展示,实现远程调度指挥。应急指挥部不再靠“听汇报”,而是靠“看数据”做决策,实现汛情应急“可视、可测、可控”的目标。

  事后,变经验为数据资产。每一次应急检测的数据、处置方案、复盘记录都会被平台归档,形成可检索、可复用的应急知识库。这些数据反哺装备迭代和流程优化,让每一次应急都比上一次更快、更准。

  交科院的实践证明,科技破局,就是用装备突破极限、用技术根治顽疾、用机制固化经验、用数据驱动决策。四轮驱动,缺一不可。

  三、取得成效

  通过“队伍、技术、机制、数据”四轮驱动,交科院的桥隧应急检测工作实现了从“被动应对”到“主动防控”、从“经验驱动”到“数据驱动”的跨越。

  (一)实战能力显著提升。2023年“杜苏芮”期间,10余天完成17次应急行动,检测道路360余公里、桥梁40余座,保障受灾群众提早安全返乡。2025年汛期,高水位桥梁检测时间缩短60%,涵洞排查效率提升3倍。十余年80余项应急任务,涵盖洪水、火灾、撞击、塌陷等多种灾害类型,始终保持“零安全事故”。

  (二)科研体系成果丰硕。交科院不满足于“会检测”,更追求“懂机理、能评价、可修复”。围绕桥隧应急检测与安全评估,形成了一系列系统性科研成果,累计获得专利及软著10项、天津市科技进步奖等10余项,掌握了老旧桥梁快速定检、桥梁事故应急快速检测评估、高浑浊度水域桩柱高清图像采集、水下病害自动扫查成像等先进技术。

  (三)数字底座从无到有。应急响应信息平台的建成,标志着突击队从“经验驱动”迈入“数据驱动”新阶段。事前能感知、事中能可视、事后能沉淀,这套系统补上了过去应急体系中“信息碎片化、知识难传承”的关键短板。

  (四)行业引领效应凸显。自主研发的无人船、潜望镜升降平台等装备已被纳入天津市交通运输委应急装备库,具备了向区县交通部门推广输出的条件。突击队先后荣获交通运输部、全国总工会“最美公路人”、天津市“工人先锋号”等荣誉,相关实践被《中国交通报》、天津电视台等多家媒体报道,形成了良好的行业示范效应。

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