所謂變形(xíng)監測主要是對物體的內部(bù)形態或者空間位置(zhì)進行定期測量,對其中所(suǒ)產生的變化進行確定,並將(jiāng)變化的特(tè)征記(jì)錄下來,給相應的整個(gè)措施(shī)提供參考資料(liào)。
變形監測一般需(xū)要進行多次測量,對測量結果(guǒ)的精確性要求(qiú)高,在測量時,需要應用到多種測(cè)量技術。具體的測量技術的(de)運用,需要根據被(bèi)監測物體實際情況而定。在橋梁監測工(gōng)程當中,對橋梁的變形監測具有重要的現實性意義,應用多種(zhǒng)變形監測技術,準確檢測橋梁(liáng)的變形(xíng)情況,對橋梁工程的安全性能具有重要的保障性作用(yòng)。
橋梁變形監測幾種主要技術及未來發展趨勢探討
1 橋梁變形監測的主要內容
橋梁變形的監測內容主要是在橋梁變形性質的基礎上,在橋梁主要基礎結構上(shàng)執行監測。其主要的監測內容包括兩(liǎng)個方麵:
第一是(shì)橋梁墩台的基礎監測(cè)。
由於墩台的地(dì)基或者下麵一部分長期存在(zài)於水中,受水(shuǐ)流衝(chōng)刷以及水(shuǐ)的腐蝕作用大,隨著時間(jiān)的推移,這種作用呈現的橋墩變形效果顯而易見,很可能會造成墩台發生水平位移或者沉降(jiàng)位移,在(zài)實際的監測(cè)當中,一般以橋墩的(de)沉(chén)降(jiàng)監(jiān)測(cè)為主要內容。
第二為橋梁主體結構的監(jiān)測。
橋梁的主體結構監測可(kě)以分(fèn)為(wéi)橋(qiáo)麵水平位移監測、垂直位移(yí)監測、撓度監測,另外還包括(kuò)斜拉塔的伸(shēn)縮量監測、撓度監測、整體傾斜監測、水平位移監(jiān)測等等。在以往的監測中發現,引(yǐn)起橋麵變形的主要原(yuán)因是橋墩(dūn)的變形,因此橋墩與橋麵的變形之間存在一定的因果關係。一旦(dàn)橋(qiáo)麵產生變形,會直(zhí)接影響橋麵上的車輛安全平穩通行,並存在(zài)不同程度(dù)的安全隱患。
橋梁變(biàn)形監測幾種主要技術及未來發展趨勢(shì)探(tàn)討
2 橋梁變形監測(cè)技術研究與(yǔ)應(yīng)用
2.1 傳統的橋梁變形監測方法
橋梁的變形(xíng)監測事關橋梁的整體結構應力變化和整個橋梁的安全性能,因此,在監測(cè)信息的精確度上有(yǒu)較高(gāo)的要求。橋梁的變形監測方法(fǎ)諸多,有常規的(de)變形監測方(fāng)法,也有隨著科技的發展研發出來的高(gāo)新技術。傳統的變形監測方法(fǎ)與許多新型技術相比(bǐ),具有簡單易行的優勢,也是比較常用的變形監測方法。
2.1.1 常規大地測量方法
常規大地測量法誕生於上個世紀,在上(shàng)個世紀的八十年代左右,這種測量方法(fǎ)在橋梁變形測量中大量使用,並取得了較好的測量效(xiào)果。常規大地測量法主要采(cǎi)用的測量儀器有光學測量儀器和電子測量儀器(qì),具體的測量儀器有全站儀、電磁測距儀、經緯儀、水準儀等。
這種測量方法主要是在橋梁監測(cè)的基本要求下,重複性和周期性地以特定測量距離及角度來進行對監測點的測量,獲取測量點的三維坐標,根據後續測量來確定橋梁結構的水平位移和垂直位移。在以往的監測實踐當中,常規大地測量方法(fǎ)具有較好的靈活性特點,並且(qiě)在測量(liàng)精(jīng)度上效果較好。
隨著科學技術的發展(zhǎn),許多測量效果更好的測量工具相繼麵試,使得大地測量法的應用越來(lái)越廣泛。然而,這種測量方(fāng)法也存在一定(dìng)的限製性因素,比如(rú)在英語中(zhōng),大地測(cè)量法(fǎ)的監測是長期性(xìng)的,因此獲得監測(cè)結果比較緩慢。因為,常規大地監測法的自(zì)動化程度降低,很多方麵仍然依靠人(rén)工作業。
2.1.2 物理傳感器(qì)方法
常規大地(dì)測量法在實際應用中,對於橋梁具體局部的變形監測效果並(bìng)不(bú)明(míng)顯,隻能獲取整體的變形數據和信息。而局部變形信息的(de)獲取,需要借助物(wù)理傳感(gǎn)器(qì)方法的應用。物理傳感器也是屬於傳統的橋梁變形測量方法,該測(cè)量方法(fǎ)經過長時間的使用,目前已將形成比較完(wán)善和穩定的測量體係。一般(bān)來說,在橋梁局部(bù)方麵所使用的物(wù)理傳感(gǎn)器(qì)包括(kuò)很多,比(bǐ)如(rú)電子水平(píng)儀、鏽蝕檢測儀、重量動(dòng)態測量儀(yí)、傾斜儀(yí)、位移儀、應變計、測(cè)力(lì)計以及濕度、壓力、應力(lì)等各方(fāng)麵的傳感器。
物理傳感器最大的優勢就(jiù)是(shì)能夠對一些細節方麵進行準確的監測,比如能夠準確(què)地獲取橋梁當中的內部應力和壓力等細致信息,能(néng)夠對局部變形信息進行高精度地監測,並(bìng)且(qiě)在進行監測的過程中,能夠形成自動性、連續性地觀測。但是,物理傳感器在變形監測(cè)應用中也存在一定的局限性,與常規大地測量法相比,物理傳感器方法隻(zhī)能進行(háng)橋梁局部的變形(xíng)信息,而對(duì)於橋梁的整體變形(xíng)情況仍然不能準備掌握。
2.1 新型(xíng)橋梁變形(xíng)監(jiān)測方法
近些年來,我國的導(dǎo)航係統不斷完善,3S 技術也得到相應(yīng)的(de)進展,在(zài)此基礎上,空間技(jì)術和(hé)計算機(jī)技術也不(bú)斷發展興起,變形測量技術發生了質(zhì)地變(biàn)化(huà)。其中,橋梁變形監(jiān)測(cè)技術在範(fàn)圍上不斷擴展,靜態與動(dòng)態監測全麵化(huà),逐漸(jiàn)實現了全天候形式的自動化監測。目前,新開發出來的橋梁變形監測技術(shù)有雷達幹涉測量技術、攝影測(cè)量技術以及 GPS 技術。
2.2.1 攝影測量技術(shù)
攝影測量(liàng)技術是 3S 技術當中的一個分支(zhī)。在橋梁變(biàn)形監測中使用攝影技術,能夠對(duì)橋梁(liáng)變形情況有一個大範圍的監測,有利於整體上把握橋梁變形情況。但是這(zhè)種測(cè)量方法也存(cún)在局限性,比如跟全站儀測量相比,攝影測量技術的(de)測量精度(dù)比較缺少(shǎo),而且目前市場上的攝影測量設(shè)備的采購價格較高,使用(yòng)成本高。
2.2.2 GPS 測量技術
GPS 技術在橋梁變形監測當中的應用(yòng)並不常見(jiàn)。然而隨著(zhe)我國GPS 技術(shù)的不斷成熟和發展完善,該技術也(yě)逐漸開始投入使(shǐ)用到橋梁變形監測(cè)當中。GPS 測量(liàng)技術在橋梁變形監測當中最大的應用優勢是精(jīng)確度極高,能夠達到毫米級甚至更為細致的精度(dù)。在這種高(gāo)精度測量(liàng)結果下,能(néng)夠將外業(yè)工作量大大減少,同時一定程(chéng)度地(dì)減少(shǎo)了人為因素的不利影響。
當然,GPS 測量技術也具有一定的不足之處,比(bǐ)如在(zài)一些橋梁當中,其(qí)監測點的通視性較差,可能導(dǎo)致(zhì)監測精度受(shòu)到一定的(de)影響。另外,一般的GPS 測量技術需要多個測量點通視進行,這樣會加大(dà)測量成本。另外,GPS 測量技術的(de)垂直監測精(jīng)度低於(yú)全站儀測量(liàng)技術。
2.2.3 雷達幹(gàn)涉測(cè)量(liàng)技術
雷(léi)達幹(gàn)涉測量技術實際的應用時間並不久,在(zài)橋梁變形監測中,其監測(cè)精度較(jiào)高,能夠達到厘(lí)米級(jí)甚(shèn)至毫(háo)米級,能夠對橋梁微小形變(biàn)方麵形成有(yǒu)效監測。雷達幹涉測量(liàng)技術與IBIS-S 和角(jiǎo)反射(shè)器配合,能夠獲取橋墩任何位置的變形和微變形情況(kuàng)。但是雷達幹(gàn)涉測(cè)量技術投入使用的時間較短(duǎn),應用經(jīng)驗(yàn)不足,應用,作為一種新的技術,使用價格是非常(cháng)昂貴的。
3 結束語
總而言之,橋梁變形監測直接影響到橋梁(liáng)的安全性能。為了全(quán)麵排除橋梁的安全隱患,需要(yào)對橋梁整體上與局部上(shàng)的變形情況(kuàng)進行全(quán)麵的監測。常規變形監測方法和新(xīn)型變形監測方法各有千秋,實際應用中還是要根據橋梁的實際情況而定。