摘要:近年来,我国城市基础设施建设正处于高速发展期,许多城市都相继开展了地道桥梁建设,为人们提供了更便利的出行途径,同时也极大程度的缓解了城市交通压力。在市政建设工程中,对周围的环境会造成一定的影响,同时由于市政建设工程一般都是大型工程,对工程建成后的监护工作非常重要,及时掌握建筑物的基础情况,结构变形情况等信息。所以,为了保障市政建设工程的质量和安全,引入自动化监测系统,实现良好的监测效果。自动化监测系统早期被应用于水利工程的大坝监测中,随着技术的不断发展和完善,得到了广泛的应用,在市政工程的桥梁建设、市政地道建设等工程中都展现了良好的监测效果,有效的保障了工程的质量安全。
关键词:自动化监测;市政建设工程;地道桥梁施工;应用
引言
在市政地道桥梁建设中,地道的修建施工相对而言规模较大,需要配备更多的基础设施。近年来,我国地道桥梁的施工建设数量不断增加,对于其安全性、稳定性提出了更高的要求。将自动化监测技术应用于地道桥梁施工中可以较好地实现这些要求。
1自动化监测系统的特点
自动化技术的不断推广,应用在监测系统中弥补了传统人工监测的不足,具体包含以下几个特点:(1)能够进行实时跟踪和监测,相比于传统人工监测受到环境因素的影响,自动化监测系统能够实现全天候的跟踪监测,不受外界因素影响;(2)实现自动化的监测和存储全过程操作,避免由于人工干预造成的错误,影响测量数据的精准度;(3)更直观的展现出监测结果,可以运用不同颜色展现出数据的变化幅度;(4)根据工作环境自动调解,对存在的问题进行及时预警,确保施工安全。
2地道桥梁施工监测现状
现阶段,我国在对地道施工进行监测时主要采用人工测量的方式,使用人工进行监测的优点在于成熟可靠,较为简单。但缺点也非常明显,如效率低下,危险性与成本较高。在地道桥梁施工中使用自动化监测技术则可以比较好地解决人工监测的弊端。利用自动化监测技术可以实现全时段自动监测,极大地提高监测的效率,做到监测的及时。对地道桥梁的监测主要是监测地道的纵向变形、横向变形以及地道管径的收敛变形。在监测地道的纵向变形时,主要使用静力水准系统和电子水平尺系统来进行,静力水准系统可监测的范围较大,准确度也较高,而电力水平尺系统可监测的范围较小,监测结果可能会存在一定的误差。在监测地道的横向变形与管径的收敛变形时常使用全站仪。
3地道桥梁自动化监测内容分析
在地道桥梁自动化监测中,需要明确监测内容,一般来说,地道桥梁监测内容主要有地道结构竖向、地道结构水平位移、地道结构净空收敛、地道结构变形缝差异沉降、地道结构(道床)竖向位移等。竖向位移、水平位移和净空收敛应按照断面布置,当地道桥梁结构处于主要影响区时,监测断面间距不宜大于5米;位于次要影响区时,监测断面间距不宜大于10米。地道竖向位移的变形控制值一般是3~10mm、地道水平位移的变形控制值一般是3~5mm、地道差异沉降的变形控制值一般是2~4mm、在监测过程中当变形量超出预警值(变形控制值的70%)时,需要和相关部门协调,采取有效的解决措施。地道桥梁周边建筑物监测中主要是针对周边建筑施工,对房屋地基沉降采取监测措施。
4市政建设工程中自动化监测系统的应用
4.1市政建设工程中应用自动化监测系统的组成
在市政建设工程中引入自动化监测系统,在自动化监测系统的使用中,其主要组成部分包括液体沉降仪、应变计、传感器、电子水平尺等设备,通过电压型以及电流型进行信号传输,并选择不同的数据转换器,实现数据的自动化存储和记忆。
4.2明确监测范围和项目
在市政建设工程中,容易受到周围施工项目的影响,如基坑开挖作业。
如果开挖作业在地道桥梁旁边,需要根据基坑的深度,了解基坑开挖的方法。如果基坑临近地道位置采取双排钢筋混凝土灌装和预应力锚索联合支护体系,其他位置采取单排混凝土桩和预应力联合支护体系,考虑基坑和地道之间的距离。为了能够准确把握基坑施工对地道桥梁的影响,在对其科学合理分析之后,明确地道监测里程范围,临近地道附近的基坑桩对应位置需要各自延伸20米,在其直接影响的范围内容,每间隔10米设置一个监测断面,根据需求布设相应个数的断面。在延伸区域每间隔10米布设断面,布设四个断面。通过这样的自动化监测技术,可以对道床沉降和水平位移进行监测,保证自动化监测技术的有效应用。
4.3自动化监测系统的软件应用
在市政建设工作中,自动化监测系统可以选用GEOSCOPE软件,对地道桥梁的实施数据进行监测和处理,实现数据的收集、传输、解码以及存储,最后实现图像的输出,直观的呈现在PC端,并能够实现实时的数据更新,在GEOSCOPE软件系统中,主要由SMACS模块和SAAM模块组成,SMACS模块能够实现数据的收集、处理、归档和输出等功能,其优点在于可以对大量的数据进行分析处理,并转换成位移量,具有较高的准确性,同时以曲线图的方式呈现出来,并能够实现图像随着监测数据发生实时的变化,该模块还可以接受CAD档以及数码相片等方式,并结合文字的形式,更直观的将结果展现出来,也可以实现报警系统的监控管理。SAAM模块则是对监测的数据进行输出和自动管理。
4.4地道桥梁施工中的自动化监测
在地道桥梁施工中应用自动化监测技术时,需要特别注重两点:一是在选择监测位置时,需要选择基准点、徕卡TS30全站仪的安装点,要设立监测点,监测点可在地道的正交横断面设立多个监测点;二是在对监测方式进行选择时,要按照实际情况选取合适的,并在对徕卡TS30全站仪安装完毕后,将GPRS等信息链与具有监测功能的电脑相连接,按照预先设定的工作周期对地道桥梁进行监测,在监测时如果出现偏差较大等情况则系统及时进行记录,工作人员对记录异常的点及时进行检查并发现问题,解决问题,对策略方案等进行及时的调整。
4.5自动化监测系统的预警软件应用
市政建设工程中应用自动化监测系统,可以实现系统的良好预警效果,在预警系统的设计中,允许累计最大变化量,并依据不同的策略内容进行定义,设置不同的颜色标记,有利于对不同情况的预警监测;绿色表示变化值处于正常范围内,蓝色则表示预警阶段,监测到的位移增加超过百分之五十;橙色则表示行动阶段,表示位移增加了超过百分之八十,需要按照相关规定执行有效措施;红色表示报警阶段,需采取紧急措施,及时进行处理工作。
结束语
综上所述,随着我国自动化水平的不断提升,与监测系统进行有效结合,改变了传统的人工监测模式,提高了监测水平,在节省了人力物力的情况下,实现了实时高效的监控效率,对自动化监控系统的应用和推广具有重要意义。近年来我国市政建设工程也不断开展,市政工程都比较庞大,良好的监测功能可以保障市政建设工程的安全影响,保障人们的安全。
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