【“青科”骄子】窦勇芝:防微杜渐早“体检”做创新思维的桥梁养护人

发布时间:2024-08-13 12:39:00   来源:火狐体育官网首页

  窦勇芝,壮族,岩土工程硕士,现任柳州欧维姆机械股份有限公司检测技术研究所所长,多年致力于缆索体系、混凝土结构检验测试评估与高效加固修复研究工作,负责的缆索体系智能检测和管养关键技术、混凝土结构重要部件快速修复技术等项目经鉴定均达到了国际先进水平。

  傍晚,在白沙大桥上观赏邕江是来到南宁必不可错过的一件美事,落日余晖温柔地铺在波光粼粼的江面,邕江像一段随风飘动的丝绸。夜幕降临时,白沙大桥1600多套照灯照明整座桥梁与江水,营造“桥水合一”的独特景致。

  借助白沙大桥,车辆和行人能快速通行于两岸之间,在桥梁保持安全稳定,并成为一道靓丽风景线的背后,有这样一位养护人——窦勇芝。窦勇芝自工作以来一直从事缆索体系、混凝土结构检验测试评估与高效加固修复研究工作,他与团队历经十年成功攻克我国桥梁结构重要部件快速修复难题。

  一座桥梁连接起两岸城市群之间的交通联系,更连接了桥两岸产业、经济的发展,桥梁的养护对于保证区域经济正常发展有很重要的现实意义。桥梁养护具有很强的特殊性,需要面对不同修复环境、不同病害情况,但不变的是修复的要求:快,再快一点,不能影响桥梁上的正常通行。窦勇芝的故事中也是如此,他的故事情节在不断改变,不变的是他热爱并为从事科研工作而感到自豪的初心。

  2003年,窦勇芝在郑州大学攻读市政工程系岩土工程专业硕士,期间跟着导师参与了多项高速路的桥梁检验测试评估和加固修复工作,工作中慢慢对此类项目产生了浓厚兴趣,此时的他需要一个发挥自身才华平台,将兴趣化为一生的热爱。在我国基础设施高速发展期,混凝土结构长期作为基础设施的主体,那么混凝土结构就会长期面临不同的侵蚀效果和荷载作用,也慢慢的会进入一个病害的爆发期,混凝土结构设施会长期面临开裂、构件性能劣化等结构性变化的难题。这要求桥梁养护人及时采取有效的检测技术,对发现问题的结构安全性能的进行评估,然后采取经济高效的加固修复技术来确保结构安全性能提升,确保国家的基础设施运营安全。窦勇芝注意到,随着桥梁工程技术的发展,我国桥梁逐渐向建设与养护并重转型,这也成为我国关键核心技术的一个需求攻关,桥梁养护人必须关注服役桥梁的安全性能提升与耐久性。

  出身于广西藤县的窦勇芝在外游学和历练多年,他思乡心切,这让他一颗想为家乡桥梁工程做贡献的心躁动不安。此时,窦勇芝注意到柳州欧维姆机械股份有限公司作为广西老牌企业,正在着力建设提供全生命周期的桥梁结构检测及加固养护等系统解决方案的研发平台,这正是他渴求的平台。2009年2月,窦勇芝加入了柳州欧维姆,他加入的研发团队由欧维姆技术中心平台研究所自主培养的技术骨干和技术专家组成,团队涉及机械、土木结构、材料工程检测等专业,依托于欧维姆的技术研究平台,能将团队重点结构检验测试评估和加固修复的技术研究和科研成果进行实际应用的转化。窦勇芝将兴趣化为一生热爱的事业,热爱着桥梁养护工作,作为一名新时代养护人在工作中以国家需求为基础,始终聚焦于广西百年桥梁结构工程安全问题进行科研工作。

  真正有意义的工作从来都不是轻松容易的,项目越难做,所需要承担的责任越重,窦勇芝站在岗位上,他就要认真地把那份工作负责到底。

  他回忆起一次团队面临跨越既有铁路线的拱桥吊杆更换难题时的情景,“桥下和铁路轨道之间的高度是有限的,团队人员如何在高度仅有40公分的空间内安全操作?”这个项目的难点还在于如何在桥面与桥下临时封闭交通管制的时间窗内完成工作,这要求转换装置要安装快捷,拆卸方便,能够进行可控的转化。在窦勇芝与团队接下这个工程之前,国内没有可以参考的相关工程实例,这要求他与团队从零摸索,进行自主创新研究。当时,窦勇芝和团队也提出了一种索力转换装置,可以实现梁下极限空间作业。“我们设计的这样一个转换装置,它必须能在如此极端条件的空间下进行操作。”窦勇芝回忆起当时的设计过程,装置首先需要先适应这样一个有限空间,另外团队也构建了这个装置转换全过程和状态监测的控制预警,搭建了多级智能控制的联动系统,实现了这个利器的可控转换,实现结构的安全。经过不懈努力,窦勇芝团队成功解决了铁路线拱桥吊杆更换难题,这个项目也取得了一些额外突破,窦勇芝团队避免了对桥下铁路接触网的下调改造,节约了将近1500万的工程造价,同时更保证了既有铁路线的运营安全和运营稳定。

  桥梁病害类型繁多,广西地区桥梁被水腐蚀是桥梁常见病害,“小病”不治,会对混凝土结构造成腐蚀,桥梁表层渐渐剥落开裂、拉索被腐蚀,长期如此会导致荷载能力降低,缩短桥梁使用寿命。窦勇芝与团队着手构建了缆索体系一体化智能检测管养平台,将现场检测的移动电脑端和监控中心的后台软件连接,实现了现场数据检测和后台桥梁病害在线管理分析和评估。然后通过基于团队研发的自学习理论的桥梁拉索病害管理分析软件,实现智能桥梁病害识别,实现桥梁拉索的检测、评估、维修等技术信息化和智能化。窦勇芝团队还建立了相关桥梁的病害库,实现桥梁拉索自动检测评估以及科学养护决策响应。窦勇芝自豪地说道:“借助缆索体系一体化智能检测管养平台,我们可以做到在线的监测和对问题的最快反应。”缆索体系一体化智能检测管养平台,成功解决了病害的漏判误判、养护响应不及时等难题。平台将50多座桥梁纳入平台系统管理,保障了广西重大公共结构的安全运营,并推动缆索体系检测管养技术服务产业向智能化、信息化升级。

  不仅如此,2012-2020年窦勇芝还率领团队来在缆索体系的智能检测和高效维修上实现了创新突破。团队研发了轻型智能检测机器人来解决传统拉索检测方法中存在的“够不到,看不清楚,判断不准确”问题,可对拉索外观、索力及断丝、锈蚀等方面进行检测,其性能得到了很大提高,远远超过了之前的产品。同时,窦勇芝针对拉索“易老化、易开裂”和锚固区填充材料“易变质、易泄露”的难题提出一种桥梁拉索全方位高效维护方法,实现了对桥梁拉索从外到内的全方位长效防护,团队所研发的锚固区防护阻蚀密封材料在关键性能指标上超越了国际同类产品,达到国际先进水平。

  谈及未来发展,窦勇芝和团队正在进行一个新项目试验,这个项目已经进行了五年,他们遇到的难题都一步一个脚印踏踏实实地跨过去了,“在未来的项目开发中要解决的难题是非常多的,遇到技术难题时,我和团队首先要有攻关的信心,或者要走出思维的边界进行一些技术的创新。”窦勇芝认为必须有这样的信心和认识,才能让我国桥梁结构检验测试维修领域在未来更上一层楼。

  未来桥梁结构检测维修领域会向着系统化、快速化、智能化这些方向发展。所谓系统化,窦勇芝和开发团队未来计划要实现大跨度的支撑桥梁的智能检测,并进行智慧化的结构健康监测的一个新技术开发。而快速化是建立在系统化基础之上的更新,以往人工检查桥梁拉索需要考虑桥面交通状况、人员安全保障以及天气等因素,但如果借助智能化平台进行系统扫描,可能只需要用时几分钟,不会影响桥梁正常通行的同时能在多种复杂环境下作业。通过检测机器人,团队人员可以在后台远程操控进行桥面评估,整个功效提高至少一倍,并且检测机器人会将收集到的信息上传桥梁病态案例库,实现系统化、快速化、智能化三点同时进行。

  “我觉得在整个科研过程中没有所谓的精彩故事,最重要的就是通过科研的过程,我个人取得了一定的成长,也包括了我在技术上的一些突破,我未来就能带领我们的团队共同解决一些科研问题。”窦勇芝为自己能给企业、行业、国家做出一些技术贡献而高兴,“我觉得也是很有成就感,在我们欧维姆的技术研发平台中汲取了很多营养,能够利用这个平台的优势来带领我们的团队在我们科研工作上进行一些技术创新,包括做一些相关的成果转化。所以我把它作为一个很热爱的一个事情去做它,实际上我也不会觉得做科研的过程中有多么困难,只是沉浸在里面。”

  怀揣着桥梁养护人岗位的骄傲自豪,窦勇芝做好检测工作,为桥梁结构检验测试和加固修复提供可靠方案;怀揣着为广西桥梁工程做实事的初心,窦勇芝严守桥梁安全,无形中为群众每一次通行保驾护航。谈到平常工作的时间和陪伴家人的时间比例,窦勇芝经常奔波于广西各座桥梁现场进行实地考察,与家人相处的时间甚少,本次采访的时间也是恰逢他刚结束出差回到欧维姆,他不禁感慨道:“感觉亏欠了妻儿很多时间,但我的工作也还是为了她们的安全,算是另一种方式的陪伴吧。”(文/黄睿雯  视频/吴海涛)