厦门同安大桥人行道钢板锈穿出现通透孔洞:三维激光扫描在钢桥构件锈蚀定量检测与2520米全线排查排序中的应用
一句话结论:一处锈穿修好不难,难在 2520 米桥上还有多少处处于同一阶段。三维扫描给的不是"哪里锈了"这种定性结论,而是每处锈蚀的坑深、面积、位置坐标,按这些数排序才能排出真正有依据的维修计划。
网友先发现的,不是巡检先发现的
2026年9月17日,有网友曝光厦门同安大桥人行道上一块钢板严重锈蚀,出现大量孔洞。视频里,桥面接缝处的钢板有一个巴掌大小的通透空洞,透过洞能直接看到桥下的海面,孔洞周围已经非常薄。
9月18日上午,养护单位厦门市公路桥隧维护与应用中心回应:已经关注到此事,派人现场布控保证安全,材料已安排运送,当日内维修完毕,接下来会全面检查大桥相关设施,对老旧设施及时维护。
同安大桥又名同安湾大桥,连接同安区丙洲与翔安区琼头,2007年3月通车,全长2520米,宽32米,双向6车道城市快速路,设计时速80公里,是厦门外环快速路和海翔大道的组成部分。2026年7月,公路部门刚启动过桥上部分路面修复工程。
这件事的尴尬之处不在锈蚀本身,在于发现方式。一座 2520 米的跨海大桥,日常巡检是有制度的,但锈穿到通透这一步,需要的时间以年计,中间一定经历过起皮、鼓包、局部减薄这些肉眼可见的阶段。这些阶段要么没被看到,要么被看到了没被记下来。
"厚不厚"要有个数,不能靠踩
网友的形容是"踩下去堪比高空跳水"。这句话是感受,不是数据。养护要做判断,需要的是三个数:剩余板厚、锈蚀坑最大深度、单位面积上的锈蚀率。
这三个数里,扫描能直接给的是后两个的形状部分。把锈蚀区域扫成高密度点云,再和未锈蚀区域的设计面做比对,可以得到锈蚀坑的三维形貌:坑有多深、面积多大、深度分布是不是均匀。锈蚀产物本身是膨松的,点云测到的是锈层表面,这一点后面会说清楚。
剩余板厚要靠超声测厚仪。这里有个配合关系:扫描先圈出坑深超过阈值的区域,测厚仪只在这几个区域打点,比全桥逐块测快得多。反过来,如果先测厚再扫描,测厚点的位置在点云上有坐标,两者能叠在一张图上。
| 检测量 | 用什么测 | 能得出什么判断 |
|---|---|---|
| 锈蚀坑深度分布 | 扫描点云与设计面比对 | 局部减薄速率,是否接近临界 |
| 孔洞面积与边缘形态 | 点云提取孔洞闭合轮廓 | 通透范围,边缘剩余宽度 |
| 剩余板厚 | 超声测厚仪 | 承载力复核的真实输入 |
| 锈蚀区域面积占比 | 正射影像 + 点云分割 | 构件整体劣化等级 |
| 板面变形/鼓包 | 点云平整度分析 | 判断是锈胀还是外力变形 |
2520米,先修哪一段
养护单位说要"全面检查大桥相关设施"。这句话执行起来的第一个问题是:全线 2520 米,从哪里开始,按什么顺序。
常见做法是按里程分段,一段一段人工走。这个办法能查,但查出来的记录是文字描述加照片,不同检查人员的判断尺度不一样,"轻度锈蚀"和"中度锈蚀"之间的界线是模糊的。等到明年再查,没法直接比"这一段比去年严重了多少"。
扫描的做法是先把全线扫成一套统一坐标下的点云,然后按构件事先分好区,每个构件算出上面那几个量化指标,再按指标排序。排序结果是一张表:哪些构件排在最前面,先修;哪些处于临界,纳入半年内复测;哪些还早,列入年度计划。
这张表的价值在第二个用处。三年后再扫一次,同一构件的同一指标直接比对,劣化速率就出来了。有了速率,才能回答"还能撑多久"这种问题,也才能把有限的养护预算花在真正要紧的地方。相关工作我们在桥梁检测数据可复核那篇里讲过类似的逻辑。
接缝处为什么总是先坏
这次锈穿的位置在桥面接缝处。这个位置容易坏,原因一半是材料一半是几何。
几何上的原因很直接:接缝是桥面的低点,也是伸缩变形集中的地方,雨水、海水雾气、除冰盐残留都会往这里聚。钢结构最怕的不是泡在水里,是干湿交替,接缝位置正好是这个循环最频繁的地方。
这类"哪里容易积水"的问题,扫描能给出定量答案。把桥面点云按设计横坡做比对,找出所有实际高程低于设计值的区域,这些就是排水不畅的洼地。图表一铺开,全桥的低点一目了然,比靠经验判断"应该在哪些位置"准得多。
我们做过的项目里,经常出现的情况是:现场看似平整的桥面,实测低点比设计低两三厘米,位置还不在伸缩缝边上。这种洼地平时积一小滩水,看不出来,一两年之后对应位置的钢构件就先出问题。
维修之后,还得留一份底账
换钢板的时候还有个实际问题:新板要按原位尺寸下料。老桥经过这么多年,实际尺寸和原设计图几乎肯定有偏差,直接照图下料,装上去不是缝大就是装不进。
扫一遍出实际尺寸,加工厂按点云下料,现场一次到位。这种做法在钢结构安装里用得很多,具体见钢结构安装扫描方案页。
更需要留的是维修记录本身。这次换了哪一块、原状什么样、换成了什么规格,如果只有一张维修单,五年后再看这张单子,说不清具体位置。把维修前后的点云存下来,位置、尺寸、范围都在里面,这才叫底账。
桥是长期资产,2007 年通车到现在十九年,往后还要用几十年。每一次检查、每一次维修留下一份可对比的三维数据,累计起来就是这座桥的完整病历。
扫描在这件事上的边界
得把话说清楚,别把扫描说成万能。
第一,扫描测到的是表面,而且是锈蚀产物的表面。锈层本身有厚度、有空隙,点云给出的坑深是"相对设计面的形貌偏差",不等于钢板基体的实际减薄量。真实剩余壁厚必须靠超声测厚。用点云深度直接当减薄量会高估。
第二,被铺装层盖住的构件扫不到。人行道盖板下面、沥青铺装下面的钢板,扫描仪看不到。这些位置要先开挖或掀开才能测,属于有损检查。
第三,扫描判断不了锈蚀机理。是氯离子侵蚀还是涂层失效,是电偶腐蚀还是应力腐蚀,这些要靠材料取样分析。扫描提供的是劣化的空间分布,机理判断不归它管。
云绘科技在深圳做激光三维扫描服务,桥梁定期检测、钢结构安装复核、沿海设施锈蚀建档这类项目都做过。相关方案见工程测量方案页,历史项目见案例页。