变形监测技术在桥梁监测中的应用吴光星1 赵翔2

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年2期   作者:  吴光星1 赵翔2
[导读] 在我国高速发展的背景下,我国的经济实力和科学技术水平
        摘要:在我国高速发展的背景下,我国的经济实力和科学技术水平有了很大的发展和进步,综合国力与国际地位也在不断提高。道路交通是我国经济发展和联系各地区的重要经济命脉和基础设施,伴随着我国社会主义经济的不断发展,使得道路工程的规模和数量都在与日俱增,而在道路工程中,桥梁工程占有着举足轻重的地位,社会各界对于桥梁工程项目建设过程当中的安全性有着越来越高的重视。采用变形监测技术,可以在桥梁工程项目当中及时发现存在的安全隐患,对相关问题进行监测,从根本上保证桥梁工程项目整体的安全性。本文将以变形监测技术在桥梁监测当中的应用为主线,进行简要的分析和描述。
        关键词:变形监测技术;桥梁工程;应用
        引言
        近年来,我国桥梁工程规模及数量都在不断增加,对其安全性能也提出了更高的要求。在桥梁施工过程中加强其变形监测,确保整个桥梁工程的安全。本文主要介绍了变形监测技术、桥梁变形监测内容及应用原理、方法和技术等等,以供参考。
        1概述
        改革开放以来,我国经济实力不断增强,基础设施建设进一步扩大了规模,在此过程中桥梁建设的发展也呈现出良好的势头。特别是不断发展的高铁及高速公路,在大山深处穿越,明显改善了人们日常生活。针对桥梁而言,具有较大自重、复杂多变的受荷,而且在桥梁建设整个过程中存在很多不可控因素,在桥梁使用中存在一定的安全隐患。桥梁形式随着新技术的发展不再单一,存在复杂多变的受力形式,特大型桥梁在经济社会中是具有象征性的一种大型建筑物,若发生重大事故,将影响社会稳定及生命财产安全。对重大风险的有效防范,关键在于对突发事件的妥善处理,可使有关部门提出有效应对措施。定期监测桥梁空间变位、挠度及基础沉降等控制性指标,对于确保桥梁安全运营具有重要意义。
        2桥梁变形监测的内容及应用原理
        2.1桥梁沉降监测
        桥梁沉降监测工作的主要内容是监测桥梁垂直方向的位移情况。在观测桥梁沉降情况时,要做到以下几点:保障点位基准点、观测点、工作基点的稳定;固定观测的仪器、设备,使其在观测工作中保持平稳、不晃动;测量人员尽量做到在整个测量中保持稳定,减少误差的累积;保障观测与环境条件的一致性;在观测工程的各个组成部分时,固定镜位、观测路线以及程序方法等,使整个过程顺利地进行。桥梁沉降监测的工作内容:沉降观测点和网的设置、沉降监测、跨河桥沉降观测等。在实际桥梁观测时,最常用的方法就是闭合水准路线、附合水准路线。选择适合的观测方法,选择高精度的设备(一般选用电子水准仪)来观测桥梁沉降的位移情况。因跨河桥的桥墩在河中,针对这种情况,主要采用闭合水准测量进行观测。需要注意的是中间联测的部分,要通过观测往测已测点来完成。
        2.2桥梁的挠度
        桥梁挠度变形是指在荷载作用下,多种因素造成的桥面竖向变形而让人无法接受的状况。桥梁扰度是桥梁建设质量的关键指标,采用较高精度的仪器进行定时监测对发挥桥梁的正常功能具有重要意义。虽然桥梁扰度变形在某种程度上来说,并不是因桥梁承载力不足引起的,但是过大的扰度会造成桥梁裂缝的,且对桥梁后续发挥功能起到不利影响。另外,作为重要的控制性建筑物,过大的扰度变形也可能会引起社会的心理恐慌。
        2.3对桥梁承台水平进行监测
        桥梁承台的水平监测工作主要目的在于针对桥梁承台的水平位移进行监测,同时也可以观测水平位移基准网。在对承台水平进行监测的过程当中,需要先把对基准控制网进行设置,在一般情况下,基准线的数量存在着差异,可以将其分为两种类型。一种是只设定一条基准线,以此对整个桥梁进行监测。在这种情况之下,只需要相关的工作人员对基准点之间的距离进行测量就可以完成相关工作,前提是先要建立相应的校核点。

另一种方式则是设置多条基准线,在进行实际测量之前,应当将相邻基准点之间的角度和距离进行测量。
        3桥梁变形监测的主要方法
        3.1大地测量法
        常规大地测量法是目前监测桥梁变形广泛使用的一种方法,其基本原理是通过监测各监测点之间的角度和距离,得到监测点坐标,从而确定监测点水平和垂直位移,再对测量的相关数据进行分析研究,确定桥梁产生的变形与国家有关要求的安全指标范围是否相符。该方法优势突出,灵活性高、成本相对较低,在桥梁监测中的应用较为广泛。但在目前监测技术中,该方法主要应用光学及电子测量仪器,测量中得到基准点和测点之间数据存在较大的人为误差。因此,采用常规测量法对桥梁整体变形监测较为有效,但在监测桥梁局部变形中存在不足之处。
        3.2雷达干涉测量技术
        与INSAR技术相比,差分干涉的精度更高。具体来说,INSAR技术提取高程的精度可达数米,而差分干涉可将精度提至厘米级甚至毫米级,可以监测桥梁的微小变形情况。国外研制的遥感干涉测量系统很成功,并应用于桥梁和建筑物的变形监测中。我国引进该项系统,对钱塘江大桥、金沙江大桥、石崆山大桥进行静态监测、动态监测及自振频率监测,监测数据结果显示:该系统能够快速、准确地获得桥梁静态、动态变化的数据,其静态精度能达到0.1毫米、动态精度能达到0.01毫米;在对斜拉桥监测过程中,遥感干涉测量系统可以一次同时测量多根桥索,并且其监测过程不会给交通带来不便。
        3.3近景摄影测量技术
        在近几年桥梁监测中,近景摄影测量技术也得到了较为广泛的应用。其主要是通过非量测摄影机或者可量测摄影机,对近距离的桥梁监测点进行拍摄,最后对图像进行处理,获得符合要求的立体影像,依据共线方程,经过误差修正之后得到监测的实际坐标。近景摄影测量技术在对桥梁进行变形监测时,就是采用定期与不定期的摄影,获取相应的摄像作为监测数据,最终通过反算获得随机时间和不同时间段各个监测点位的坐标位置的变化情况,以此来作为变形监测分析的数据依据。由于桥梁的变形监测精度较高,采用近景摄影测量方法对桥梁开展变形监测,前提是尽量剔除外部因素对精度的影响,否则无法达到相关要求,因此必须对摄影设备进行校正,校正内容一般包括:(1)主点与主距的测定;(2)光学畸变系数的测定;(3)相框坐标系的设定;(4)摄影机畸变差变化的测定;(5)摄影机内外方位元素的测定等。
        结语
        文章针对变形监测技术在桥梁监测种的应用进行了简要的分析和描述。变形监测技术的应用,能够保证桥梁工程项目整体的质量和安全性,进而保证人们的出行安全和出行质量。相关的工作人员应当在日后对此项技术进行深入的分析和研究,使之更加完善,在未来的应用过程当中可以获得更好的效果。从实际的角度而言,变形监测技术会受到天气、气候以及施工等诸多因素所造成的影响,正因为如此,相关工作人员只有对变形监测技术有一个更加灵活的掌握和应用,才能保证其发挥出更大的效果,最大程度地保证桥梁工程项目整体的安全性和稳定性,一旦监测工作不利,势必会给人们的出行安全造成极大的威胁,同时也会存在严重的安全隐患,造成严重的经济损失,对我国桥梁工程建设事业的发展造成严重的阻碍。
        参考文献
        [1]彭家真.关于变形监测技术在桥梁监测中应用的探讨[J].环球人文地理,2014(24):34-35.
        [2]靳洁.变形监测技术在桥梁监测中的应用研究[J].信息化建设,2016(4):150.
        [3]陈泉.变形监测技术在桥梁监测中的应用[J].黑龙江交通科技,2016,39(07):84-85.
        [4]彭家真.关于变形监测技术在桥梁监测中应用的探讨[J].环球人文地理,2017,19.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: