
近年来,随着城市化进程的不断加快以及极端天气频发,沿海城市的基础设施安全问题日益受到关注。广州作为我国重要的南方门户城市,地处珠江三角洲腹地,面临台风、风暴潮、海水侵蚀等多重自然威胁。为提升城市海岸带防护能力,保障重点区域安全,广州市在智慧城海岸防护工程中引入了拉森钢板桩结构,并配套建设了“数字监测系统”,实现了对防护结构运行状态的实时感知与智能管理。
拉森钢板桩作为一种高效、可重复使用的深基坑支护和防渗挡土结构,在国内外广泛应用于港口、码头、堤坝及临水建筑中。其优势在于施工便捷、止水性能好、抗侧向压力强,尤其适用于软土地基环境。在广州智慧城海岸线加固项目中,大量采用U型或Z型拉森钢板桩进行连续打设,形成一道坚固的地下连续墙,有效阻止海水渗透并增强岸坡稳定性。
然而,传统钢板桩结构在长期服役过程中易受腐蚀、沉降、变形等因素影响,若缺乏及时有效的监测手段,可能引发安全隐患。为此,广州相关部门联合科研机构与技术企业,开发并部署了一套集物联网、大数据、云计算于一体的数字监测系统,实现对拉森钢板桩工作状态的全天候、多维度监控。
该系统以高精度传感器网络为核心,在关键点位布设倾角计、应力应变计、地下水位计、振动传感器及腐蚀监测探头等设备,实时采集钢板桩的位移、内力变化、周围土体压力、地下水动态及材料劣化程度等数据。所有传感信息通过低功耗广域网(LPWAN)或5G通信模块上传至云端数据中心,经过边缘计算预处理后,进入统一的监测平台进行可视化展示与智能分析。
监测平台采用B/S架构设计,支持PC端与移动端访问,管理人员可通过图表、热力图、三维模型等方式直观查看各段钢板桩的健康状况。系统还内置预警机制,当某项指标超过设定阈值时,自动触发分级报警,并推送短信或APP通知至相关责任人,确保突发事件能够第一时间响应处置。
更为重要的是,系统融合了人工智能算法,具备趋势预测功能。通过对历史数据的学习建模,可预测未来一段时间内结构的变形趋势、腐蚀速率及潜在风险点,为主动维护提供科学依据。例如,在台风来临前,系统可根据气象数据结合当前结构状态,模拟不同潮位下的受力情况,辅助决策是否需要加强临时支撑或疏散周边人员。
此外,数字监测系统还实现了与城市CIM(城市信息模型)平台的对接,将海岸防护设施纳入智慧城市整体管理体系之中。这不仅提升了应急联动效率,也为后续城市规划、生态修复和资产管理提供了可靠的数据支撑。
值得一提的是,该项目在设备选型上充分考虑环保与可持续性,所用传感器大多具备太阳能供电与自清洁功能,减少后期运维成本;钢板桩本身也可在工程结束后拔出再利用,符合绿色建造理念。同时,租赁模式的应用降低了初期投资压力——施工单位无需一次性购买大量钢材,而是根据工期需求灵活租用,配合监测系统的远程管控,极大提高了资源利用率和项目执行效率。
目前,该系统已在广州智慧城多个滨海片区成功应用,覆盖岸线长度逾8公里,累计预警异常事件20余次,避免了多次潜在险情的发生。实践证明,拉森钢板桩与数字监测技术的深度融合,显著提升了海岸工程的安全性、耐久性与智能化水平。
展望未来,随着国家对海洋强国战略和新型基础设施建设的持续推进,类似“智慧+工程”的融合模式将成为城市韧性建设的重要方向。广州的经验表明,只有将先进材料、现代施工工艺与数字化管理手段有机结合,才能真正构建起“看得见、管得住、防得了”的现代化城市防护体系。下一步,广州计划将这一监测系统推广至更多临水工地、地铁深基坑及地下综合管廊项目中,进一步拓展其应用场景,助力城市高质量发展。
可以预见,在科技赋能下,传统的土木工程正迈向智慧化新阶段。广州智慧城海岸防护拉森钢板桩租赁数字监测系统的成功实施,不仅是工程技术的一次升级,更是城市治理现代化进程中的生动缩影。
Copyright © 2022-2025