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英国国度公路经管局(National Highways)正在寻求桥梁潜在劣势早期无损检测(NDT)本事，鼓动发展结构的自我监测和赞佩才调。

结构探月蓄意

在职何公路网中的桥梁及结构所靠近的最大恫吓之一即是钢材的腐蚀，而钢材经常皆被包裹在混凝土中。

国度公路经管局是一家国有公司，持重诡计、改善、经管、运营和赞佩英国的要紧谈路网——跨越4500英里的高速公路和不时国度并鼓动经济增长的主要谈路。

公路经管局以为，改日的桥梁赞佩应包括结构自身的监测和赞佩，并需要通过“顶端”本事来已矣这一出路。因此，算作“结构探月”（Structures Moonshot）名堂中的一项商榷，为匡助已矣桥梁的自我监测和赞佩，公路经管局颐养阿特金斯公司(Atkins)和雅各布斯公司(Jacobs)，在2023年6月驱动了一项竞赛，饱读舞应用先进的传感器、成像本事、机器学习算法、东谈主工智能等顶端科技，研发全新的劣势无损检测本事（NDT），发现潜在的桥梁结构劣势，辞谢于未然，经管老化桥梁的使用、经管、赞佩和安全问题。

据国度公路经管局结构部副主任兼“结构探月”名堂发起东谈主科林·乔治（Colin George）说：“英国通盘的结构皆有健全的赞佩和搜检轨制，但如果能找到新的方法来尽早发现劣势，这将透顶更正英邦交通会聚基础武艺中的桥梁赞佩、安全和服从。”

“结构探月”蓄意的根底主张是最大限制地期骗近期快速发展的本事，来应酬在经管和赞佩老化桥梁的安全和使用方面日益严峻的挑战。

科林·乔治说：“咱们的主张是减少谈路会聚入网划外的干扰次数，这将为谈路使用者带来更好的体验，并最终已矣传统上由现场东谈主员进行的搜检和监测等行动的自动化。同期，咱们但愿大要找出阛阓上已有的最好本事，并尝试开拓性的新思法，以致是咱们可能还莫得思到的东西。”

胜出的参赛单元将赢得一个珍贵的契机，从已退役的A14亨廷顿铁路高架桥（A14 Huntingdon Railway Viaduct）上进行取样，对其转换服从进行实桥测试。这也将提供一个平台，在这座桥梁被撤销之前向国度公路经管局和更平日的行业展示本事产物，并考据其扫尾。测试扫尾还将匡助参与者优化其赞佩经管决策的灵验性和适用性。测试扫尾公布于众之后，不错促进通盘这个词行业的协作和共同学习。

来自Atkins公司的交通运输部本事总监克里斯·蒙代尔（Chris Mundell）暗示：“这个独到的名堂将使咱们对交通基础武艺中一些最复杂、最贫乏的结构的状态有更深化的了解，并将透顶更正国度高速公路监控和经管这些结构状态的形态。”

相同，Jacobs公司的无损检测照看人詹姆斯·沃森（James Watson）补充说：“老化的桥梁结构给全天下要津基础武艺的通盘者过头放射的相近社区带来了弘远的赞佩包袱。这项商榷是测试新兴检测本事后劲的珍贵契机。通过在本事层面相比不同点，并探索新的和行将推出的方法，商榷扫尾不错更正国度公路经管局英邦交通会聚基础武艺的形态，以擢升改日的安全性、弹性和可靠性。”

这项竞赛相称热心具有以下两种特征的钢构件：后张法结构中的钢筋以及混凝土半不时处的钢筋。

据称，这些钢构件更容易恶化，且很难对里面情况进行搜检，经常需要干扰性技能进行评估，导致谈路临时禁闭，影响交通出行。

算作竞赛的一部分，将进行两轮测试。第一轮测试将遴荐一些练习的无损检测（NDT）本事，皇冠体育这些本事之前已被名堂团队细则用于进一步商榷，现在尚未用于国度公路经管局持重统帅的结构中。第二轮测试的重心是之前在可行性商榷阶段细则的新兴本事，以及通过竞赛发现的本事。这可能包括使用东谈主工智能和机器学习来最大限制地减少东谈主为干扰，并促进自动搜检和辛苦监控。

“不错说，这项商榷名堂进一步加强了英国国度公路经管局在后张法桥梁经管的人人起初地位。”克里斯·蒙代尔说谈。

数据的挑战

有众人称，通过东谈主工智能和机器学习不错为桥梁的自我监控和赞佩铺平谈路。期骗机器学习本事评估从钞票中获取的数据，将使咱们大要以自动形态大鸿沟监测和评估这些结构。其中，卫星图像会捏续收罗大面积的数据，因此会削弱大鸿沟东谈主工评估这些数据的资本。商榷东谈主员正入辖下手开拓将卫星监测的数据分析功能，纳入建筑环境钞票通盘者使用的数字信息模子中，并探索从这些不停增长的大型数据祛除索取要津见解的可能性。主张是基于卫星数据，进行更灵验的监测和运营赞佩，擢升钞票的全人命周期性能和质地。

钢筋的腐蚀主如果由氯离子局部破裂钢筋上的钝化层引起的。氯离子来自除冰盐或海洋环境表露。因此，需要知谈通过掩盖混凝土的氯离子剖面与钢筋位置的关系。这有助于细则不同结构元件的腐蚀风险，以及不错遴荐哪些扶植门径来镌汰这种风险。

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来自Centura集团的营销总监John Drewett以为：如果大要趁早发现风险，那么简便的羁系涂层可能就充足了，但如果钢筋中仍是存在浓度较高的氯离子，那么阴极保护系统可能更妥贴。经管咱们的公路基础武艺需要一整套无损检测建造和训导丰富的桥梁搜检员，他们知谈在那儿寻找以及若何使用建造并解释扫尾。过多的数据自己即是一个问题。

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另外，算作基础武艺的通盘者和运营商，在作念出赞佩政策或投资等决策之前，需要赢得相关基础武艺状态的准肯定息。因此，开拓先进的结构监测方法不错促进趁早发现可能的结构恶化，延伸结构的使用寿命。现在，最先进的本事和经管决策是在给定的时候驱逐内评估结构的状态，仅在进行测量时提供快照。在评估时，这种方法的扫尾受环境条款（举例环境温度）的影响很大。导致桥梁故障的成分有许多，包括当然灾害、碰撞、过载、劣化和疲劳开裂（如果不加以适度，可能会导致倒塌，并可能导致桥梁关闭）。正因如斯，一些科研机构的商榷重心放在了开拓一种独到的传感器，监测钢构件的疲劳裂纹。而这些成分确认了对自主、一语气和遥远监测系统的要紧需求。

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本文刊载 / 《大桥养护与运营》杂志 2023年 第3期 总第23期

作家 / 托马斯 · 约翰逊

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