逢山開路,遇水架橋,是湖南作為建筑強省的“硬核浪漫”。但鮮有人知道,要維持橋梁、房屋的健康使用,也需要工程醫院定期“問診把脈”。
在湖南建設投資集團旗下湖南省建筑科學研究院有限責任公司(以下簡稱湖南建投建科院),就誕生了這樣一家神奇的工程醫院——它擁有能上天的北斗衛星監測系統,能爬墻的爬索機器人,能入水的聲吶三維掃描,以及能云端實時監測的智能系統……無論是跨江大橋,還是地下管網,抑或是千家萬戶的住所,各類建筑工程的“外傷”“內傷”都逃不過這些“黑科技”的耳目。
防控內澇? 給城市管道做“胃鏡”
當前正值“七下八上”防汛關鍵時期,湖南頻遭暴雨侵襲,守牢城市排水防線,提升內澇風險防范應對能力,關系著各城市的安全運轉和廣大居民的幸福指數。
“就像做胃鏡檢查時醫生使用的內窺鏡一樣,我們派出機器人進入隱藏在地下的狹窄管道,工作人員只需在外操作遙控器,就可在地面觀察到管內雜物淤積狀況。”湖南建投建科院工程醫院負責人形象地比喻道。去年以來,通過采用地下巡檢機器人,湖南建投建科院工程醫院為湖南湘江新區近3000公里的排水管網進行全面巡檢,成功疏通地下“經絡”,保障了市政排水管道的暢通,降低了城市內澇的風險。
工作人員用機器人進行檢測工作
“我們會對管道的病害情況進行評級,如果淤積度在20%以下,診斷為一級,不用處理;達到50%以上,則診斷為四級,必須馬上‘開處方動手術’。”湖南建投建科院檢測中心市政管道檢測所所長、工程醫院副院長彭烈輝表示,通常工作人員通過潛望鏡的高清攝像頭在井口觀察,即可對管道內情況進行初步診斷。如有必要,則派出管道機器人進行全域精細巡查,幫助專家快速發現管道變形、淤堵、錯位等具體問題。一旦發現“疑難雜癥”,還可針對性開展“微創手術”。
所謂“微創手術”,其實是非開挖修復工藝,這是湖南建投建科院工程醫院的“獨門絕技”。它省去了搭架、翻轉、用水等環節,與傳統的開挖道路更換管道技術相比,具有施工可控性高、內襯管密封效果好、施工速度快、低噪音、不影響交通等優點,施工成本最高可節省80%。工作人員在成功找到“病灶”所在后,利用局部樹脂固化修復、不銹鋼雙脹圈技術、鋼板內襯法、離心噴涂修復等工藝,即可實現管道的快速“無痛”修復。目前,該項工藝已經應用于汨羅、常德、長沙等多個地區排水管網修復項目。
定期養護? 建筑也可以“延遲退休”
婁底市新化資江一橋自1977年通車,至今已有47個年頭。按照我國橋梁建筑50年設計使用年限的標準,新化資江一橋已是“高齡”服役。
那么,該如何實現“高齡”建筑的“返老還童”?湖南建投建科院工程醫院采用爬索機器人、磁致伸縮導波檢測儀、水下檢測機器人攝像等多項先進技術,從高空到水下,為橋梁進行全方位分層次體檢。新化資江一橋經過道道工序、重重檢測,精準修復“病灶”后,重新煥發生機,可“延遲退休”30年。
2022年,工作人員在邵陽市西湖大橋利用爬索機器人進行吊桿無損檢測
2022年,工作人員在株洲市建寧大橋利用爬索機器人進行拉索外觀缺陷檢測
坐落在黔陽古城的昌齡書社始建于清代末期,是木質結構的古建筑。因年久失修,房屋產生傾斜、下沉、霉爛等問題。為助力懷化洪江市擦亮古城文旅名片,湖南建投建科院緊急組建了一支“醫療急救隊”,開啟了“拯救老屋”行動,應用新工藝、新技術,在90天的超短工期內完成了對書社的加固修繕,成功還原了古建筑外貌。去年底,洪江昌齡書社開業接待游客,給這座古城增添了古色書香。曾經無人問津、險被廢棄的“垃圾建筑”,在工程“醫生”們的巧手下,逐漸展現出新的生命力。
“實際上,樓房外墻瓷磚的壽命通常為15-20年,超出期限后,就有必要加強專業巡檢和修護。”湖南建投建科院黨委副書記、副董事長、總經理彭琳娜表示。房屋與人一樣,是一個“有機生命體”,也需要進行全生命周期的質量安全管理,通過“小修小補、大修大補”,消除安全隱患。目前,住房和城鄉建設部正在加快推進全國城鎮房屋體檢、房屋養老金、房屋保險三項制度試點,解決老房子“治病”難題。山東、青海、廣州等地區已經開展試點,長沙、株洲亦在探索。“對于房屋建筑來說,應根據健康狀況和年限等進行定期的保養。除確保結構安全外,要更關注外墻脫落、滲水等方面的檢測修繕,以保障居民住得更健康、舒適。”湖南建投建科院檢測中心路橋檢測研究所所長何志軍建議,對于橋梁,其深化的結構檢測則應該根據養護等級分類,I類養護橋梁3-5年進行一次體檢,II類-V類橋梁6-10年進行一次。
依托建造基因? ?“工程醫院”破繭成蝶
湖南建投建科院的歷史可追溯至1987年,依托近40年的建筑工程設計經驗,領跑全省的建設工程質量檢測中心。而湖南建投集團強大的工程建造“基因”更是助力其在新賽道破圈,從而誕生了湖南首家工程醫院。事實上,以打造專業、親民、便利的工程“三甲醫院”為目標,蹚出這條路,湖南建科院花了四年之久。
目前的建筑加固、修復工作,設計單位與施工單位分工割裂,責任界定難,工序復雜、成本極高。深諳此痛點,湖南建投建科院工程醫院打通工程檢測鑒定、設計咨詢、施工修復、數字化運維等行業壁壘和流程工序,融合自有優勢,創新前沿技術、工藝和材料,推出工程檢測修復“一站式服務”。在猴子石大橋5號橋墩遭貨船撞擊、岳陽平江洪澇災后重建等應急處險工作中,還組織“專家聯合會診”,甚至到現場“出急診”,為各項建筑工程提供更為高效和靈活的即時“處方”和“手術”。
同時,對于后期運維,湖南建投建科院工程醫院有自己的實時健康監測系統。可以對已修復的建筑,利用傳感器和數據采集技術,進行遠程實時監測評估,持續為工程開展全周期健康管理與安全保障。建筑維修與安全不再是“一錘子買賣”。
貫通“產學研”一體化鏈條,湖南建投建科院匯聚了行業頂尖的專家團為建筑結構加固、房屋建筑工程和市政基礎設施提供技術服務支撐、“問診把脈”以及實時檢測、數字化運維指導;同時,聯動中南大學、湖南大學、長沙理工大學等多所高校,開展關鍵核心技術的聯合攻關,推進產業鏈、創新鏈、人才鏈深度融合,合力打造協同創新資源共享平臺。
湖南建投建科院黨委書記、董事長戴勇軍表示,下一步,將深耕低碳化、智慧化工程醫院建設,持續迭代檢測系統和養護服務,在工程的耐久性、安全性、使用舒適性上下功夫,為建筑工程“延壽”,為人民安全幸福護航。
湖南建設投資集團黨委書記、董事長蔡典維表示,建科院要緊跟國家戰略、市場導向,抓住城市體檢、城市更新、城市危舊房屋排查、地下管網改造等發展機遇,提前占位、搶占份額,贏得新的增長點;將做實做強“工程醫院”品牌,以現有的結構補強、管道非開挖修復為核心,打通“檢測鑒定-設計咨詢-特種施工修復-數字化智慧運維”產業鏈,推動實現傳統設計院的轉型發展。(雷希 廖慧姣)
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