北京冬奧會中，觀眾看臺、轉(zhuǎn)播塔、橋架、LED大屏、廁所、臨時用房等賽事保障基礎(chǔ)設(shè)施大多是臨時設(shè)施，而且處于嚴寒、山地、強風(fēng)條件下，設(shè)施安全如何保障?近日，科技日報記者走進重慶大學(xué)結(jié)構(gòu)實驗室，揭秘重慶大學(xué)“科技冬奧”團隊為冬奧會大量的臨時設(shè)施安全保駕護航的“黑科技”。

重慶大學(xué)“科技冬奧”團隊負責(zé)人楊慶山教授介紹，重慶大學(xué)發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，此次牽頭承擔(dān)了“科技冬奧”重點專項中“嚴寒山地地基處理及大面積高容量臨時設(shè)施安全運維關(guān)鍵技術(shù)”等多項課題和任務(wù)，確保冬奧會臨時設(shè)施安全。

在現(xiàn)場，一架無人機盤旋著，圍繞臨時設(shè)施飛一圈，腳手架關(guān)鍵部位的“插銷”是否安裝到位已經(jīng)一目了然。冬奧會架體類臨時設(shè)施關(guān)鍵部位由插銷來實現(xiàn)固定和連接，確定插銷是否安裝到位是確保安全的基礎(chǔ)，僅僅在延慶賽區(qū)，這樣的小插銷就多達10萬枚，這么多插銷如果靠人工檢測既費時，準確率也難保證。對此，該校土木工程學(xué)院研制出的一套基于無人機快速檢測的設(shè)備，隨著無人機的飛行可以對整個腳手架進行快速掃描。由于每一片插銷預(yù)先被涂上了特有的反光材料，一旦有安裝不到位的情況，就能夠被無人機識別，立刻在顯示屏中看到反饋。

在冬奧會進行期間，臨時設(shè)施的安全如何掌握?

“我們研發(fā)了嚴寒山區(qū)復(fù)雜地形下大面積高容量臨時設(shè)施安全運維監(jiān)測系統(tǒng)。”重慶大學(xué)“科技冬奧”團隊成員、土木工程學(xué)院劉綱教授介紹，通過在臨時設(shè)施上安裝溫度、濕度等環(huán)境傳感器，以及振動、傾角、應(yīng)變等結(jié)構(gòu)響應(yīng)傳感器，實時監(jiān)測臨時看臺的狀態(tài)，隨時把脈其“健康”狀況。

“正常走動是不會觸發(fā)報警的，像這樣幾個人一起跳動才能報警。”重慶大學(xué)土木工程學(xué)院副教授孫瑞介紹，這套系統(tǒng)能夠精準地分辨臨時設(shè)施遇到的各種狀況。團隊在崇禮和延慶賽區(qū)，一共安裝了30套設(shè)備對臨時設(shè)施安全進行監(jiān)測，所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)都會實時發(fā)給現(xiàn)場的運維人員，對臨時設(shè)施架體進行及時維護。

“冬奧會舉行的地方氣候嚴寒，凍土深度可達0.85米以上，地基受溫度變化很有可能出現(xiàn)滑坡、塌陷等地基變形情況。”土木工程學(xué)院楊忠平教授介紹，冬奧賽場需要在山區(qū)復(fù)雜坡地地形上建設(shè)大量大面積、高容量的高柔臨時構(gòu)筑物，如臨時看臺、臨時轉(zhuǎn)播塔、臨時用房等，如果出現(xiàn)地基變形，他們研發(fā)的適用于嚴寒山區(qū)大面積復(fù)雜結(jié)構(gòu)荷載的抗凍融循環(huán)凍土地基快速處理專利技術(shù)就能派上用場，及時維護設(shè)施安全。

據(jù)了解，這項技術(shù)研發(fā)的新型樁除可顯著提高承載力外，最大特點在于樁身深入凍土地層段采用隔離套設(shè)計，將中心承載鋼管與周圍凍土隔離，消除了地基土凍脹融沉的影響。特別是樁身采用螺旋葉片式設(shè)計，便于機械旋螺鉆進施工，從而到達實現(xiàn)快速、弱擾動施工，單樁施工僅需10幾分鐘，而且可以反向旋擰回收再利用。這項技術(shù)具有消除凍土影響、施工高效、綠色可回收等特點，可作為保障臨時設(shè)施安全運行的地基處置措施，也可作為應(yīng)急處置措施。