履带吊驾驶室内,突然响起一阵急促的警报声,警报器红灯持续闪烁……听闻警报,正在吊装钢筋笼的吊机驾驶员魏佳保立即暂停操作。透过驾驶舱玻璃,他发现吊臂与温州大桥老桥护栏仅有2米之距,于是马上偏转吊机移动方向,避免了与护栏发生碰撞。
这是中交K8凯发局甬台温高速公路改扩建温州北白象至南白象段项目TJ01标研发的“临近运营高速施工防侵入预警系统”投入使用的场景。
该项目是浙江省综合立体交通网规划“九纵九横五环五通道多连”布局中的重要一纵,建成后将进一步提高国家高速公路通行能力、服务水平和路网保障能力。其中,TJ01标主要施工任务是新建一座与原温州大桥北航道桥紧邻的大桥。老桥于1998年通车,新旧两座大桥均为主跨270米的双塔双索面斜拉桥。新建桥墩与老桥墩最小间距仅有5米,同时邻近3000吨级航运通道。
一边是车水马龙的温州大桥老桥,一边是大型设备紧张作业的甬台温高速改扩建施工现场,如何有效保障咫尺之遥的两者“相安无事”,防止大型设备高空作业“侵入”既有运营高速?“传统吊装作业主要靠人员盯控、眼睛识别判断间距,但作业面和老桥间距极为狭窄,传统做法容易产生误差,安全性不够高。”项目部安全总监尹翔说,如果能借助智能化手段在新老桥之间布设一道安全屏障是最好的。
于是,项目团队从2024年初就将研发智能预警系统的专项工作摆上日程。由项目负责人汪洋统筹组织,项目安全部和工程部形成联合小组,与专业厂家合作,通过对作业场景和工况进行大量调研、模拟,历经三个月试验,终于研发出“临近运营高速施工防侵入预警系统”。
“为防止起重塔吊等设备与大桥护栏发生碰撞,该系统在施工区域和老桥中间设置了一道看不见的‘屏障’。”尹翔指着护栏附近的上空说,这道“屏障”便是由毫米波雷达、无线信号传输器、信号处理器及声光报警装置组成的“雷达网”。
在每个吊机驾驶室,项目部都安装了屏显中控、语音报警器和无线信号接收模组。只要吊装设备或吊物一侵入这道“雷达网”,便会触发系统警报功能。雷达检测信号通过无线传输技术快速传递到驾驶舱内的信号处理中控盒,再输出声光报警信号,使驾驶员第一时间收到预警信息,从而做出应急处置。
“防侵入系统让吊机与老桥护栏保持了安全距离,也就保护了老桥上行驶车辆的安全。”尹翔说,然而新桥桩基钻孔等作业均处于老桥下方,作业面与老桥桥墩最近距离仅有0.5米,如何确保老桥结构物安全又是一道难题。
于是,项目部又研发出一套“桥下吊装防碰撞预警系统”,以防止设备碰撞桥墩和桥底梁体结构。该系统使用三个激光雷达,布置在吊机吊臂顶端上侧、右侧及左侧,雷达将距离数据传输至驾驶室的屏幕上。项目部在系统中设定了超距阈值,当吊臂与障碍物距离小于0.5米时,系统就会发出声光报警。“系统不仅提高了数据处理效率,还增强了车辆环境感知能力,提升了吊装安全性和智能化水平。”尹翔说,大桥吊装作业效率相比传统肉眼观测指挥提高30%。
如今,项目部研发的“临近运营高速施工防侵入预警系统”和“桥下吊装防碰撞预警系统”就像新桥老桥之间的无形“哨兵”,默默守护着大桥安全。该创新成果还成功入选2024年度浙江省安全隐患排查整治合理化建议十大“金点子”名单,成为浙江省安全智能化系统及创新应用的典范。(彭文江)