
2026年6月25日下午,粤港澳大湾区检测技术创新与应用实践交流会在广州保利世贸博览馆隆重举办。本次交流会由广东省公路学会主办,是“2026粤港澳大湾区智慧交通科技创新大会暨成果展”核心平行论坛,吸引了全省交通主管部门、公路建管养单位、科研院所、行业龙头企业共计160余名行业代表齐聚现场,汇聚全行业前沿智慧,助推公路工程检测技术革新迭代,全面提升粤港澳大湾区乃至全省公路工程检测与监测数字化现代化发展水平。
本次交流会精准邀约来自公路建设、营运管理、检测养护、施工维修等多领域顶尖专家,带来9场重磅专题技术报告。广州市建筑科学研究院集团有限公司副总经理、总工程师孙晓立教授级高级工程师应邀作《大跨径桥梁索杆轴力检测-监测创新技术研发与应用》专题报告,系统分享了广州建科院属下市政检测公司科研团队围绕索杆轴力检测与监测形成的4项创新技术成果及其工程应用进展,引发在场众多行业专家、企业代表及专业观众的广泛关注与热烈反响。

缆索体系桥梁是跨江跨海通道的重要组成部分,索杆轴力是反映桥梁缆索结构受力状态和健康状况的重要指标。围绕桥梁养护中“测得准、传得稳、用得上”的实际需求,市政检测公司科研团队持续开展技术攻关,形成了覆盖“精确计算理论、轻量化监测、非接触检测、智能感知监测”的技术体系。
01考虑复杂边界条件影响的索杆索力精确计算方法
传统振动频率法基于理想铰支假定,对短索的计算误差随索长减小显著增大,同时索杆弯曲刚度EI受拉伸状态和边界条件耦合影响,理论取值与实际偏差较大。团队提出了考虑复杂边界条件影响的索杆索力精确计算方法。该方法基于索杆多阶实测频率,采用最小二乘与迭代求解方式,可同步识别索力与弯曲刚度EI,提升复杂工况下索力计算的适用性和准确性。室内拉索试验验证表明,该方法索力计算平均相对误差小于1.3%,显著优于传统弦振动理论。该方法已在广佛高速汾江大桥、广州解放大桥和洛溪大桥等工程得到推广应用,现场对比测试证实该计算方法用于索杆索力识别效果良好。


02基于边缘计算的索杆轴力轻量化监测设备及系统
传统索力加速度监测依赖高频采集与有线传输,数据量大、供电布线复杂,大规模部署成本高。团队研发了基于边缘计算的索杆轴力轻量化监测设备及系统。设备集成高精度MEMS三向加速度计与低功耗主控芯片,内置了复杂边界条件索力精确求解算法,该算法无需提前获知EI,仅输入拉索线密度、索长等参数,即可在传感器端完成基频自动识别与索力计算。传感器仅向平台传输基频与索力结果数据,单包数据量仅为传统监测方法的1/700,有效降低了数据传输与存储压力。结合定时休眠唤醒机制与太阳能供电,设备可连续工作2年以上时间。配套监测平台采用分层架构设计,可实现索力数据展示、状态管理与预警分析。该监测设备及系统已在广州洛溪大桥、江村大桥等项目得到成功应用。


03基于机器视觉的桥梁拉索索力识别技术
传统加速度传感器需人工高空布设,受安装位置限制难以捕捉索杆振幅最大点位的振动信号,低阶频率识别易受干扰。团队研发了基于机器视觉的桥梁拉索索力识别技术,该技术通过无人机、固定相机等载体采集索杆振动视频,无需布设靶标即可实现非接触测量,结合角点追踪、光流分析和噪声分离等算法,有效过滤无人机抖动等干扰,实现索杆振动位移识别、频率提取和索力分析。现场对比试验表明,该技术与传统加速度计法的频率测试偏差小于3%。该技术已在从化大桥、南沙大桥、解放大桥等项目中得到示范应用。


04悬索桥索夹螺杆轴力智能监测技术及设备
悬索桥索夹螺杆紧固力不足易引发索夹滑移,威胁主缆结构安全。传统超声回波检测法受金属蠕变影响误差较大,千斤顶拉拔法仅适用于施工期紧固。面向索夹螺杆轴力长期监测需求,团队研发了悬索桥索夹螺杆轴力智能监测技术及设备。传感器采用多环结构与多弹簧协同受力设计,通过对称布置的敏感元件精确测量压应变,厚度仅为传统测力传感器的1/10。传感器采用LoRa、NB-IoT低功耗物联网传输方案,耗电量降至常规设备的1/24,搭配太阳能供电可实现长期免维护监测。该技术已在深中大桥、南沙大桥开展索夹螺杆轴力监测工程示范,为索夹螺杆复拧养护提供了精准数据支撑。该技术也能用于斜拉索、吊杆等索力监测场景,并在洛溪大桥、狮子洋通道等项目中得到示范应用。


市政检测公司科研团队围绕大跨径桥梁索杆轴力检测与监测形成了覆盖索力计算、在线监测、非接触检测、关键构件监测等全场景的4项创新技术,突破了多项行业技术瓶颈,形成的相关成果获得2024年广东省科技进步奖二等奖,研究成果对提升大跨径缆索体系桥梁运维的智能化水平、保障基础设施安全具有重要意义。随着粤港澳大湾区智慧交通建设的推进,该技术体系将为湾区世界级桥梁集群的全生命周期安全运维提供坚实支撑,助力交通强国战略在湾区落地见效。
展望未来,市政检测公司将锚定大跨径缆索体系桥梁运维领域的核心痛点,持续向技术“深水区”挺进,重点围绕拉索外观病害智能检测、缆索内部锈蚀断丝无损探伤、钢箱梁疲劳裂缝精准捕捉等关键技术瓶颈开展系统性攻关,加速前沿技术的迭代升级与成果转化。市政检测公司致力于以科技创新赋能交通基础设施的“全生命周期”健康管理,推动桥梁运维从“被动维修”向“主动预防”的数智化跃升,为全省乃至全国交通基础设施的高质量发展注入强劲的新质生产力。