水下橋墩檢測

鄂西管理處工作人員介紹：以前，檢測涉水橋梁主要是通過橋檢車和無人飛行器，但只能實現(xiàn)橋梁水上結(jié)構(gòu)檢測，水下結(jié)構(gòu)受實際環(huán)境限制，大多在河流水庫干枯時段采取人工水下摸排，危險性較高且容易存在檢測盲區(qū)。有了水下機器人，可有效對水下部分全面科學檢測，提高管養(yǎng)水平。使用機器人進行橋梁檢測，已經(jīng)不是新鮮事了，除了上面提到的無人飛行器，還有南京理工大學研發(fā)的爬壁機器人、在索結(jié)構(gòu)橋梁中常用的爬索檢測機器人等等。相比之下，水下檢測的難度相對大了一些，尤其在水體渾濁，能見度較低的區(qū)域。

我國橋梁水下橋墩沖刷的大規(guī)模現(xiàn)場觀測可以追溯到20 世紀50 年代。鐵一、鐵二、鐵三、鐵四院、大橋局、鐵科院以及交科院，先后開始進行橋墩沖刷洪水觀測和研究工作。1960 年，鐵道部和交通部將橋墩沖刷列為部頒科研課題，由鐵科院和交科院負責，將全國分成4個片區(qū)，進行橋墩沖刷和洪水觀測的研究。我國一些鐵路局也長期不間斷地對重要橋梁進行汛期橋下河床洪水沖刷觀測和橋墩周圍局部沖刷觀測［3］。近些年在蘇通大橋、滬通長江大橋［4］等橋梁應用了多波束測深儀、GPS 定位等技術(shù)［5］，對橋墩的防護工程進行過水下檢測，但并沒有在洪水期間進行過連續(xù)監(jiān)測，也沒有監(jiān)測過沖刷隨洪水過程的發(fā)展過程。2010 年西堠門大橋“跨海懸索橋結(jié)構(gòu)監(jiān)測、巡檢管理關(guān)鍵技術(shù)研究”達到了國際領(lǐng)先水平，但仍然只針對水上部分進行實時監(jiān)測和管理，水下安全監(jiān)測方面仍然處于空白狀態(tài)。在結(jié)構(gòu)檢測機器人方面，研究機構(gòu)主要為上海交通大學、中國科學院沈陽自動化研究所等幾家單位，從事應用型產(chǎn)品開發(fā)的公司較少，而且探測技術(shù)、工藝水平、導航與定位、復雜環(huán)境中的運動控制等方面與國外存在一定差距。近年來通過引進國外技術(shù)和設(shè)備，加之國內(nèi)的自主開發(fā)研究，用于海洋結(jié)構(gòu)的檢測與維修能力已有較大提高。

本打撈工作在水上和水下同時作業(yè),水下情況復雜具有一定的危險性和不可預見性。若是水系較淺，有縱深岸邊，岸邊與水面高差不大，可在過河管中間線的岸邊原地上制管段；或許岸邊與水面高差較大，就須開挖岸邊，削減與水面高差，并在開挖區(qū)內(nèi)下降地下水位后再制備管段。水下管道與水下土工布鋪設(shè)施工。管道自然沉放定位：當管道橫進管中基槽內(nèi)浮于水面時，利用岸邊設(shè)立的三個手拉葫蘆，分上下及軸線，確保管道準確定位于中軸線上。水面用船舶利用吊環(huán)對管道中間定位。全站儀兩臺立于兩岸配合定位。彎管段定位于河流上游。進水：當橫管完成后，打開兩管端的排氣閥，打開進水口。在統(tǒng)一指揮下將鋼管成形水平浮于河面，確保鋼管兩端處于管中基槽上，直至鋼管完全處于基槽上方，將管道呈半成型位基槽的姿態(tài)。向管道進水管用水泵強制，下沉總指揮根據(jù)管道兩端的排氣情況分多次指揮各吊船放松鋼絲繩，使鋼管逐漸下沉，每次下沉0.2m。隨著水不斷灌入管道逐漸下沉。