
由共青團中央、全國青聯(lián)、全國學聯(lián)、全國少工委共同評選的2014年大學生“小平科技創(chuàng)新團隊”日前出爐,重慶交通大學“混凝土橋梁檢測、評估與加固理論與技術(shù)科創(chuàng)團隊”入選。記者今日采訪了解到,這個團隊由中組部“萬人計劃”人選周建庭教授等老師指導。在重慶交大校園里,他們被稱作“橋梁醫(yī)生”和“固哥”,成員有3名博士和26名碩士,都是在校學生,年級橫跨研究生一年級到博士三年級,還有多名“90后”成員,基本都是“學霸”。或許你也好奇,他們研發(fā)了什么?學霸們又是怎么搞科研的?
研發(fā)橋梁“智能機器人” 入選“小平科技創(chuàng)新團隊”
“混凝土橋梁檢測、評估與加固理論與技術(shù)科創(chuàng)團隊”,這樣一個“繞口”的名稱,肯定讓你很困惑:他們到底是干嘛的?
交通運輸部的一項資料顯示,我國混凝土橋梁占橋梁總數(shù)的90%以上,我國70多萬座橋梁中,有1萬多座屬危橋,1/3以上橋梁的部分功能失效亟需加固改造。重慶交通大學這個團隊就是幫橋梁看病,為橋梁加固的。其最亮眼的成果之一是研發(fā)的“智能 機器人”—高大索塔裂縫檢測裝備。
團隊負責人、重慶交大研究生三年級的陳增順向記者介紹,斜拉橋在橋梁建設(shè)中應(yīng)用很廣泛,對斜拉橋來說,索塔承載了整座橋梁的大部分荷載,索塔的塔壁會因材料或者環(huán)境因素出現(xiàn)裂縫,其健康狀況直接影響橋梁的安全,但面對兩三百米高的索塔,現(xiàn)有的檢測主要依靠人工觀察、超聲波掃描等,但都難以到達高大索塔的各個部位。
“我們研發(fā)的成果就可以解決這項難題”。成員宋軍說,“智能機器人”載著高清攝像頭,可以在索塔上上下活動掃描,獲取索塔表面裂縫圖像,然后利用數(shù)字圖像成像系統(tǒng)對裂縫區(qū)域進行影像攝取和分析,獲得裂縫的影像寬度、長度和走向等信息,甚至可以分辨小于0.1毫米的裂紋。
這個機器裝置是U形的,它能根據(jù)索塔的大小調(diào)節(jié)自身大小,并且可以載人到索塔頂部進行人工檢修。該成果目前已完成室內(nèi)試驗,即將運用于廣西外環(huán)高速公路的大沖溝大橋高大檢測索塔裂縫檢測工作中。
團隊研發(fā)的還有磁記憶無損檢測和紅外成像無損檢測等技術(shù)。團隊成員、博士三年級的陳悅介紹,所謂磁記憶無損檢測,就是不打開混凝土結(jié)構(gòu),就可以檢測橋梁的健康,比如里面的鋼筋是否腐蝕等,目前這兩項技術(shù)已進入試驗階段。
這樣的技術(shù)和系統(tǒng)是首次研發(fā)嗎?團隊指導老師、重慶交通大學土木建筑學院教授、博士生導師周建庭告訴記者,這個裝置系統(tǒng)在全國來講是首創(chuàng),而且是交大團隊自主研發(fā)的。
據(jù)悉,該裝置正在申請多項國家專利。正是憑借這些成果,團隊經(jīng)過層層篩選入圍2014年百個“小平科技創(chuàng)新團隊”,我市只有重慶大學和交通大學兩所高校入選。
沒有造出機器人前 他們爬上橋梁索塔“問診”
雖然這個團隊的成員都還是學生,但其研發(fā)的技術(shù)是要被用于橋梁建設(shè)的。因此,研發(fā)中,他們既需要在實驗室里忙碌,也需要去全國各地的工地上“實戰(zhàn)”。
幾年來,團隊中的成員已經(jīng)先后去過西藏、云南、廣西和重慶多個區(qū)縣的工地,檢測加固橋梁500余座。
國內(nèi)第一、世界第二跨徑的軌道斜拉橋—重慶軌道6號線蔡家嘉陵江大橋已經(jīng)建成通車。這座橋的施工監(jiān)控便是這個團隊負責的。八十幾米高的橋塔,沒有任何安全措施,他們常常要上到塔頂粘貼應(yīng)變片,檢測風向傳感器、風速傳感器、雨量計、傾斜儀的設(shè)置。
怎么上到八十多米的橋塔頂端?一位成員告訴記者,他是從橋塔內(nèi)部的通道爬上去的,里面漆黑一片,他借著頭上的小燈,手腳并用,一口氣爬了二十五分鐘,到達塔頂?shù)臅r候已經(jīng)汗流浹背,仍然心有余悸。
同樣是這座橋,兩名成員有一次準備乘坐電梯上到塔頂去粘貼應(yīng)變片,誰也沒有想到的是電梯上升到一半出了故障,既上不去,又下不來,高高地懸掛在五六十米的高空中。“下面就是實實在在的混凝土橋面,說不害怕是不可能的,當時我們想的是,為什么今年沒有買保險呢,嘿嘿。”一位成員打趣地說道。在空中停滯了近3個小時后,工地上的吊車解救了他們, 真真實實地體驗了一次“高空游戲”之后落回地面,驚魂未定的他們,仍然在電梯修好以后再上塔頂,做好自己未完成的工作。
過程中成員們常常受傷,比如手腳被鋼筋刮破或者摔跤。但正是這樣艱辛的實地考察和研究,為他們的技術(shù)研發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗。
他們的青春誰做主? 鋼筋水泥混凝土
研發(fā)的過程是枯燥的,每天朝八晚六,隊員們接觸的是不停運轉(zhuǎn)的大型試驗儀器和各種構(gòu)件碰撞的刺耳聲音,或者就是工地上的鋼筋水泥混凝土。中午常常就是一個七塊錢的套餐,一瓶礦泉水,就著對當天試驗結(jié)果的激烈討論匆匆下肚。晚上再拿著當天的實驗數(shù)據(jù)回到辦公室,運用數(shù)值分析軟件研究,修正,忙到凌晨是常事。