项目概况2024年8月1日，广东省公路建设有限公司湾区特大桥养护技术中心组织召开“大跨径钢箱梁悬索桥智能检查、监测技术研究”专题五钢箱梁内病害智能检测装备验收审查会。箱内科研项目由广东省公路建设有限公司牵头、公路长大桥建设国家工程研究中心与清华大学参与，依托工程为南沙大桥。南沙大桥由大沙水道桥、坭洲水道桥两座千米级悬索桥组成（图1），于2019年4月正式通车运营。通车以来，南沙大桥交通流量屡创新高：自2020年始，南沙大桥日均车流量超过黄埔大桥与虎门大桥之和。图1 南沙大桥2座千米级悬索桥南沙大桥工程体量大、结构复杂，大桥巡检任务重。2座悬索桥的钢箱梁段总长3429.8m，超饱和车流量给钢箱梁的安全服役与工程巡检带来了极大压力。根据过往工程经验，钢箱梁典型病害包括钢涂层脱落、锈蚀以及钢桥面板疲劳开裂等。钢箱梁内部检查的传统人工巡检效率低下、结果受主观影响大。本项目的立项目标，是采用机器视觉技术智能算法与自动化平台代替钢箱梁人工巡检。研究成果项目重点汇报了已完成成果：基于三维激光雷达智能建图的病害定位系统、钢箱梁内便携式智能巡检设备开发、钢箱梁内巡检机器人底盘开发等工作。清华大学承担钢箱梁内便携式智能巡检设备开发、巡检机器人感知端开发等研究任务。为测试巡检装备对箱内病害的检测能力，在钢箱梁构件上使用标准直径金属细丝作为模拟裂缝，使用设备对其拍摄并进行识别（图2）。试验结果表明：设备采集的裂缝图像能够达到算法的识别要求，裂缝宽度检测能力达0.08mm。通过ICP精准匹配现场SLAM建图点云模型与BIM模型（图3），将病害投影、贴图到BIM模型上（图4），交点坐标即为病害定位结果。计算出的坐标可按照规定的格式输出，计算投影与真实位置的最大误差不超过10cm，满足工程要求。验收审查审查会在南沙大桥管理中心举行。管理中心主任周旭东、总工程师李彦兵、技术研发部经理李毅等，长大桥付佰勇、朱尧于及清华大学刘宇飞等参加了评审会。智能检测装备顺利通过会议验收，实桥部署将在下个环节有序开展。图5 审查会现场
