探討變形監測技術在橋梁監測中的應用

陳帥　張維麗

摘 要：近年來，我國經濟水平得到了飛速提升，橋梁工程項目的規模與數量都在逐漸增加，人們也更加重視橋梁工程項目建設過程中的安全性能。變形監測技術可以對橋梁工程項目中出現的安全隱患、各種問題進行準確監測，是確保橋梁工程項目整體安全性的有效手段。綜上所述，該文將對變形監測技術在橋梁監測中的應用策略展開簡單的分析與探討，以期提升我國橋梁工程項目的整體建設質量。

關鍵詞：變形監測技術 橋梁監測 應用策略 分析

中圖分類號：U446 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（a）-0066-02

我國橋梁工程的規模以及數量近幾年來都得到了飛速提升，橋梁工程項目的主要特點便是結構復雜且承重能力強。為了確保橋梁工程項目的安全，便需要在施工過程中對橋梁進行變形監測。由于各種外界因素的干擾，橋梁經常會出現形體、大小方面的變形，一旦超出承重范圍，便會造成極大的安全隱患。因此，合理應用變形監測技術可有效防止安全事故的發生。

1 變形監測技術內容概述及監測方法分析

1.1 變形監測技術內容概述

變形監測技術的本質便是測量，主要是利用監測技術對被監測的橋梁對象所存在的位置空間進行準確定位，還可以利用變形監測技術對橋梁內部結構形態隨時間推移發生的變化規律進行研究，從而使得在橋梁工程施工過程中，可以根據監測數據進行合理安排，為施工質量提供保障[1]。因此，在橋梁監測中利用變形監測技術可以確保工程項目的整體質量。

變形監測技術能對橋梁工程項目的安全性進行客觀的分析與評價，將其參數、設計進行合理設置，同時還可以根據施工質量，對橋梁的變形特點做出分析，通過預估的方式對橋梁變形進行預報。橋梁變形監測的主要方法便是利用工程測量的相關知識以及先進的測量手段，借助精密的測量儀器、設備，在橋梁水平、垂直的兩個方向，對其變形的程度進行定期、不定期的監測，從而對橋梁的整體性能進行判斷。

1.2 變形監測技術方法分析

在變形監測技術中主要有以下幾種方法：第一，大地測量法。大地測量法屬于變形監測技術中比較傳統的監測方法，其主要是利用橋梁的測邊角與水準網作為主要方式，對橋梁的變形情況進行分析。這種監測方法已經被應用多年時間，技術發展得較為成熟，且測量準確度較高、成本較低。但極易受到天氣等各方面因素的影響，利用人工進行操作，使得勞動強度較大[2]。第二，攝影監測法。這種監測方法主要是基于地面攝影的測量辦法，可以將其利用在距離較小、范圍較小、高度較低的范圍內進行監測，如對大型橋梁利用這種監測方法，則會出現分辨率較低的情況，從而使得監測范圍受到嚴重限制。第三，GPS變形監測法。這種方法是近幾年來新興的監測技術，主要是采用平面控制網布設、基準站布設等步驟，可為大型橋梁工程提供動靜結合的持續監測，在降低勞動強度的同時，還能降低施工成本，卻可大幅提升監測結果的準確性。

2 變形監測技術在橋梁檢測中的工作原理分析

2.1 對橋梁沉降進行監測

在對橋梁進行沉降監測的過程中，主要是對垂直方向進行上下位移的測量工作。在對橋梁沉降情況進行監測的過程中，應遵循以下幾點原則：（1）要確保基準點、工作基點、觀測點的點位呈現被固定狀態。（2）在監測過程中，利用各種儀器、設備的時候應將其進行固定。（3）在進行同一對象的監測過程中，監測人員要盡量保持不變，可避免測量發生錯誤。（4）要確保監測環境的前后盡量一致狀態。（5）在對橋梁進行監測過程中，應選取一致的監測路線、鏡位、流程、辦法。在對橋梁進行沉降監測過程中，涵蓋多個操作程序，例如：在橋梁上設置沉降監測點、測量網等，在進行現場監測時，通常會選取閉合水準路線、附和水準路線兩種方法。可利用精確度較高的水準測量以期對觀測網的沉降位置進行觀察。如果對跨河的橋梁進行沉降監測時，便只能選用閉合水準路線測量法進行監測。在進行實際測量的過程中，應將測量儀器安置在橋臺上，同時可將前后兩個橋臺當作觀測點進行監測。

2.2 對橋梁承臺水平進行監測

橋梁承臺水平監測工作主要是對橋梁承臺水平的位移進行測量，并對水平位移基準網實施觀測，同時還要對水平位移的觀測點實施測量。在進行承臺水平監測工作的過程中，首先便要將基準控制網進行合理設置，通常來講，可將基準線條數之間存在的差異分為兩種類型：第一，對只設定一條基準線的橋梁實施監測。在這種情況下，只需要對基準點之間的距離進行測量即可，但卻要建立校核點，才能確保基準線在監測過程中的穩定性。第二，對設定多條基準線的橋梁進行監測。基于這種情況，要對第一種類型的全部檢核進行實施，還要將相鄰基準點之間的距離與角度進行測量。

3 變形監測技術在橋梁監測中的應用策略

3.1 工程概況

為了更好地探討變形監測技術在橋梁監測中的應用策略，該文將以某市高速公路橋梁的監測數據為例，對其實施方法進行闡述。

某市高速公路全線距離中共有99座橋梁[3]，總體長度可以達到45.35 km。其中立交匝道橋的總長度為12.8 km，9座跨橋的長度超過1.1 km。在該次監測工作中，主要對某市高速公路跨橋進行監測，從而得到橋梁整體結構在使用過程中的變形數據。

3.2 橋梁沉降監測

在對其進行沉降監測的過程中，要先將沉降觀測點、觀測網設置完成。在該工程項目中已經將全部的沉降觀測點設置完成。其中出現損壞的部分則要重新設置，同時要結合橋梁的整體實際運行狀況在其橋墩底部進行補充設置。選用閉合水準路線、符合水準路線對觀測網進行設置。與此同時，還將四等要求作為標準，對觀測點的精確度進行了嚴格控制，觀測網則按照三等水準的要求執行。接下來便開始進行沉降監測工作，主要選用了精度較高的水準儀。在該文工程中利用的是DINI12型號的高精度數字水準儀，在正式使用之前對其進行了校正。在實際進行沉降監測的過程中，除了要遵循上述的幾項原則之外，還要對路線、人員、儀器進行固定。在開始監測之前要對工作基點進行嚴格檢查，確保其可靠性，然后便可以正式開始沉降監測工作。

3.3 承臺水平監測

在對該橋梁進行承臺水平監測的過程中，主要選用的測量儀器是TCA2003型號的全站儀。主要是由于在控制點的位置并沒有使用強制對中裝置，因此無法滿足二等平面位移監測的準確度要求。最終選擇了埋設觀測墩的方法對這一問題進行了解決。在對觀測點以及基線夾角進行監測的過程中，主要選用的是方向觀測法，在監測之后將各個觀測點的坐標進行計算，并將結果與第一期互相進行比較。

3.4 監測結果分析

由于受到各種外界因素的影響，在最終得到的監測數據中可能會存在一定的誤差。因此，便需要對監測得到的數據進行檢核，才能最大程度減小誤差對最終橋梁變形分析的影響。通常來說，可采用野外粗檢查、室內細檢核的方法等。

4 結語

變形監測技術是確保橋梁工程項目整體安全的重要技術，只有將這種技術不斷完善、優化，才能在橋梁監測中更加靈活的應用。但在實際監測過程中，還會受到施工實際情況、天氣變化、氣候條件等多種因素影響，因此只有將變形監測技術更加充分、靈活的掌握，才能確保橋梁工程項目的整體安全，避免在使用過程中由于變形問題對人們的生命財產安全造成危害。

參考文獻

[1] 方仕明.變形監測技術在橋梁監測中應用的價值研究[J].科技展望，2017（4）：144.

[2] 陳泉.變形監測技術在橋梁監測中的應用[J].黑龍江交通科技，2016（7）：84-85.

[3] 靳潔.變形監測技術在橋梁監測中的應用研究[J].信息化建設，2016（4）：150.