双导梁式架桥机作为大跨度桥梁施工的核心装备,长期服役于复杂工况,需持续承受梁体重载、施工振动及环境侵蚀等多重作用,导梁、支腿、焊缝等关键部位易出现应力集中、疲劳损伤等安全隐患。传统依赖人工巡检的管理模式,存在响应滞后、隐蔽损伤识别不足、数据碎片化等弊端,难以满足现代化施工对装备安全的精细化管控需求。结构健康监测(SHM)系统通过多维度感知、智能分析与精准预警的协同集成,可实现架桥机全生命周期健康状态的实时掌控,为主动安全运维提供数据支撑,是推动架桥机装备智能化升级的关键路径,具有重要的工程实践意义。

双导梁式架桥机SHM系统集成的核心是构建“全域感知-高效传输-智能研判-精准预警”的一体化技术体系,其关键在于各模块的协同适配与数据互通。在感知层集成设计中,需结合架桥机结构特点与工况需求,实现关键部位的全覆盖监测:在导梁跨中、节段焊缝等应力敏感区域,部署光纤光栅应变传感器,精准捕捉微应变变化;在支腿底部及行走机构,安装高精度压力传感器与倾角传感器,实时监测载荷分布与姿态偏移;在整机关键节点增设无线振动传感器与温度传感器,同步采集振动响应与环境参数,为多维度健康评估提供基础数据。传感器选型需兼顾抗电磁干扰、耐高低温潮湿等复杂环境适应性,部分区域采用非侵入式安装,避免影响结构承载性能。
传输与数据处理层的集成优化是保障系统可靠性的核心环节。通过边缘计算节点与无线自组网技术的融合,实现监测数据的实时汇聚与初步过滤,有效降低传输延迟与冗余数据干扰;采用4G/5G多模通信模块,构建“本地-云端”双数据中心,本地中心保障施工场景下的实时预警响应,云端中心实现数据长期存储与深度分析。在智能研判模块集成中,融合机器学习算法与有限元基准模型,通过对比实时监测数据与健康状态基线,自动识别结构异常变形、应力集中、连接松动等潜在损伤,精准定位损伤位置并评估严重程度。同时,集成BIM数字孪生技术,将监测数据与架桥机三维模型实时关联,实现结构健康状态的可视化展示,提升数据解读效率。
SHM系统的集成应用需构建全流程闭环管控机制,通过建立“黄-橙-红”三级预警体系,结合施工工况动态调整预警阈值,当监测参数超出安全范围时,可通过驾驶舱弹窗、声光报警、手机APP推送等多渠道实时预警,确保操作人员快速响应。实践表明,集成化SHM系统可将架桥机结构损伤识别提前至萌芽阶段,有效降低倾覆、结构失效等安全事故发生率,同时通过历史数据分析优化运维策略,减少非计划停机时间,提升施工效率。该系统的集成与推广,不仅为双导梁式架桥机的安全管控提供了智能化技术支撑,也推动桥梁施工装备从“经验驱动”向“数据驱动”的转型升级。