世界第一高橋有了“定制化”地震安全守護

在貴州關嶺與貞豐交界的北盤江花江段，一座全長2890米、主跨1420米的鋼桁梁懸索橋凌空飛架，橋面距水面垂直距離達625米，它正是世界山區同類橋梁中高度第一、跨徑第一的超級工程——花江峽谷特大橋。在這座“云端之橋”建設的同時，一場針對其地震安全的“定制化”守護行動日前已悄然落地。

花江峽谷特大橋地震災害風險監測系統由貴州省地震局聯合中國地震局工程力學研究所共同建設，歷時近兩年完成，覆蓋大橋自由場、橋塔、主梁三大關鍵區域，共計14個監測點位，實現了對這座世界級高橋地震安全的全天候“把脈問診”。

為何要為“世界第一高橋”定制地震安全方案？

貴州素有“世界橋梁博物館”之稱，全省公路橋梁超過3萬座，世界前100名高橋中有近半在貴州。花江峽谷特大橋不僅是六安高速公路的關鍵控制性工程，更是貴州“十四五”橋旅融合的重點項目。

然而，貴州具備發生6-7級中強地震的地質構造背景，為這座高橋提供地震安全風險監測，做好地震災害風險防范應對，推進地震災害風險治理模式向事前轉型尤為重要。“花江峽谷特大橋是貴州中西部縱向經濟大動脈的?關鍵控制性工程，地處喀斯特地貌區，兩岸邊坡陡峭，地質條件復雜，必須做好防范化解潛在的地震災害風險工作，為橋梁正常運行提供堅實的安全保障。”貴州省地震局項目技術負責人李巍介紹，這座橋不僅是交通樞紐，更是貴州橋旅融合的名片，為其量身打造一套地震安全監測系統具有特別重要的意義。

“定制化”監測：為橋梁裝上“地震聽診器”

2024年3月，貴州省地震局正式啟動花江峽谷特大橋地震災害風險監測評估試點工作，這也是全國第二批重大基礎設施地震災害風險監測評估試點之一。項目團隊針對這座懸索橋的結構特點，精心設計了“一橋一策”的監測方案。

“就像給大橋做了一個全面的‘心電圖’。”項目工程師蒲春林形象地比喻道。在橋址自由場地，布設了三分量力平衡加速度傳感器，用于捕捉場地地震動輸入；在橋塔承臺、連梁、主梁兩端和跨中等關鍵部位，安裝了7臺三分量超低頻測振儀，實時監測結構的加速度響應；在橋塔底部承臺，布設了4臺位移計，監測支座位移；在大橋兩側引橋拉索錨固處，還安裝了兩臺光學攝像頭，通過視覺算法監測橋塔頂部的位移變化。

這套系統共涉及12臺傳感器、7臺數據采集儀、9臺POE交換機，所有設備通過北斗衛星導航系統實現毫秒級時間同步，確保數據采集的精準可靠。監測數據通過光纖實時傳輸至控制中心，再經由加密專網上傳至貴州省重大基礎設施地震安全監測系統。

“山區環境多雨、高濕、溫差大，對設備防護提出了極高要求。”貴州黔通工程技術有限公司項目施工負責人韓露介紹，室外設備均采用IP67及以上防護等級，線纜穿PE管保護，金屬部件涂裝防腐涂層，可耐受-5℃-35℃的溫度變化。試運行期間經歷中雨天氣，設備無進水、銹蝕現象。

智能預警：從“被動應對”到“主動防御”

與傳統橋梁健康監測不同，花江峽谷特大橋的地震安全監測系統實現了真正的“定制化”預警。項目團隊深入研究了大橋的結構動力學特性，設定了分級警報機制。

“我們設定了兩道‘警戒線’。”中國地震局工程力學研究所副研究員王嘯霆解釋，當橋址自由場地或基礎加速度峰值達到閾值時，系統立即觸發警告性警報，通知橋梁管理方采取交通管制措施，并啟動后臺數據分析。

更值得一提的是，系統預留了國家地震預警信號接口。未來，在破壞性地震波到達前，系統可為橋梁管理方爭取到寶貴的數十秒預警時間，用于緊急處置。“這意味著，我們不僅能在地震發生后快速評估，還能在破壞性地震波到來前進行預警，真正實現從‘被動應對’向‘主動防御’的轉變。”

在試運行期間，系統各項性能指標表現優異：設備在線率達99.8%，數據完整性100%，數據傳輸成功率100%，軟件連續運行100小時無崩潰、卡頓，數據顯示延遲不超過0.8秒。

多方協作：打造可復制推廣的“貴州樣板”

花江峽谷特大橋的地震安全監測，并非地震部門的“獨角戲”。2024年12月，貴州省地震局聯合貴州省交通運輸廳、貴州交通投資集團、貴州省交通規劃勘察設計研究院、六安高速公路公司等單位召開專題推進會，形成了“政企研”協同推進的工作格局。

2025年底，項目順利通過專家組驗收。由中國地震局工程力學研究所、貴州省減災中心、貴州省工程防震研究院等單位組成的驗收組一致認為：該項目為花江峽谷大橋運營期地震安全提供了有力保障，形成的技術方案可復制、可推廣，對提升我國山區橋梁抗震防災能力具有重要示范意義。

“我們要的不是一個孤立的監測項目，而是探索出一套可復制、可推廣的技術標準和操作指南。”貴州省地震局項目負責人唐德龍表示，項目團隊正在編寫《特大橋梁地震監測災害風險評估技術指南》，涵蓋測點布設原則、設備選型標準、施工規范、調試流程等核心內容，為全省乃至全國的特大橋梁地震安全監測提供“貴州方案”。

不僅是花江峽谷特大橋這座橋，貴州省正通過重大基礎設施地震安全監測系統建設，為省內特大橋梁、水庫大壩、超高層建筑、大型綜合體、大型礦山、軌道交通等關乎國計民生的重大基礎設施筑起“定制化”的地震安全防線，用一套看不見卻堅不可摧的“地震安全大腦”，守護一方平安。(田景丹、何飛)