道路橋梁施工安全監(jiān)測策略

劉思宇

摘要：由于使用傳統(tǒng)的道路橋梁施工安全監(jiān)測策略存在較大誤差，在我國社會經(jīng)濟以及科技快速發(fā)展的今天，交通業(yè)也取得了較快發(fā)展，傳統(tǒng)的道路橋梁施工安全監(jiān)測策略已無法滿足道路橋梁施工安全監(jiān)測要求，基于此，本文重點討論了道路橋梁施工安全監(jiān)測策略。監(jiān)測過程中，首先則需計算道路橋梁結(jié)構(gòu)的幾何屬性，以便能夠?qū)⑹芰袄硐氲膸缀尉€性控制在特定范圍內(nèi)，進而在根據(jù)道路橋梁工程的所在位置，使用全站儀監(jiān)測其位移變化情況，精準確定道路橋梁結(jié)構(gòu)的三維坐標，設(shè)計出科學、合理的道路橋梁施工安全監(jiān)測策略。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;施工安全;監(jiān)測策略

1.道路橋梁施工安全監(jiān)測策略

1.1計算道路橋梁的幾何屬性

為確保道路橋梁工程施工安全，則必須將其受力及理想幾何線性控制在特定范圍內(nèi)，以防施工過程中道路橋梁結(jié)構(gòu)的平面位置、立面高度等偏離預(yù)期狀態(tài)。加之，施工過程中，在各種外界因素的影響下，道路橋梁易發(fā)生變形問題，而使得線型無法滿足設(shè)計要求，無法保證工程施工的順利推進。為了能夠有效將實際位置與預(yù)期狀態(tài)間產(chǎn)生的誤差控制在國家相關(guān)標準規(guī)定的范圍內(nèi)，確保道路橋梁的變形狀態(tài)滿足設(shè)計要求標準，在此過程中，首先則應(yīng)構(gòu)建變形測量控制點，將其作為建設(shè)道路橋梁工程的控制網(wǎng)，進而再根據(jù)道路橋梁工程的實際施工情況，設(shè)立3-5個控制點，重點需注意的是，控制網(wǎng)應(yīng)設(shè)立在遠離施工現(xiàn)場且較為穩(wěn)定的點位。根據(jù)幾何變形控制技術(shù)要求，構(gòu)建變形監(jiān)測控制網(wǎng)的過程中，方可將全站儀架設(shè)于控制網(wǎng)上，以保證獲取的控制點的平面坐標的精準度。若設(shè)計的監(jiān)測點的高程為H0，觀測點的高程為H1，平面的橫截面尺寸為S，體積為V1，設(shè)置的全站儀的高度為i，目標高度為0，那么未知觀測點的高程函數(shù)h1的計算公式為：

（1）

監(jiān)測過程中，監(jiān)測人員可運用坐標法監(jiān)測水平位移情況，監(jiān)測豎向位移情況則可運用間接三角高程，同時還需監(jiān)測道路橋梁結(jié)構(gòu)的外部幾何位移，計算固定點i以及監(jiān)測點i之間的高差，即高程變量hj，在i值不變的情況下，j點的高程公式為：

（2）

計算出監(jiān)測點的高程后，還需確定好基準點及觀察點，進而方可計算當前高程與初測高程、上次高程之差 。為了進一步提升儀器測站點及變形觀測點的通視效果，則必須確保監(jiān)測點與被觀測點牢固相接。測試初始值的過程中，測試次數(shù)不得少于3次，同時施工人員還需保護好監(jiān)測點j，或者將監(jiān)測點布設(shè)于不受施工影響的地方，具體布設(shè)位置則需根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況而定，原始基準數(shù)據(jù)方可取3次測試的初始值的平均值，同時還需將監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄在專用的原始資料記錄表中，測量之前儀表必須使用法定單位標定，以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性。通過公式（1）中的已知高程H1，方可計算出 ：

安全監(jiān)測工作的開展，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測頻率進行，為確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性與完整性，還需根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況以及天氣、周圍環(huán)境的變化情況等計算監(jiān)測數(shù)據(jù)，并整理、校核所有監(jiān)測數(shù)據(jù)。計算道路橋梁的幾何屬性時，應(yīng)運用計算機對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行初步分析，合理修正理論分析模型中的計算參數(shù)，并比對、分析計算結(jié)果與實際監(jiān)測數(shù)據(jù)，與此同時，還需運用自適應(yīng)控制法識別修正材料容量、收縮徐變系數(shù)及彈性模量等參數(shù)，進而再根據(jù)修正后的幾何參數(shù)計算施工過程中各階段截面的應(yīng)力及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換下內(nèi)力的重復分布情況等。監(jiān)測人員也可根據(jù)施工進程同步監(jiān)測施工現(xiàn)場各工作環(huán)境的參數(shù)，調(diào)整立模高度，以獲取關(guān)鍵施工條件下道路橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況及幾何狀態(tài)。

1.2全站儀GPS—體化監(jiān)測位移變形

道路橋梁施工監(jiān)測的主要內(nèi)容則是借助全站儀跟蹤建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的位移及變形情況。全站儀是一種現(xiàn)代化的測量設(shè)備，其具備有磁驅(qū)動、精準定點、自動鎖定多目標并跟蹤的功能，在橋梁、鐵路、隧道等大型建筑工程中其有著廣泛應(yīng)用，可使用其監(jiān)測工程變形情況。位移變形監(jiān)測主要監(jiān)測拱腳及拱肋的變形位移情況等;此外，使用弦式應(yīng)變傳感器，方可監(jiān)測混凝土的變形情況，測量道路橋梁工程拱腳及吊桿附近截面的應(yīng)力，判斷這些部位是否存在變形問題。

道路橋梁施工安全監(jiān)測中，監(jiān)測人員可借助全站儀監(jiān)測隧道斷面、拱橋面、及系梁的變形情況，使用穿心式壓力傳感器監(jiān)測系桿拱橋中吊桿的內(nèi)力，而監(jiān)測構(gòu)件的內(nèi)外溫度、索力時，方可使用智能溫度傳感器或振弦式索力傳感器。測量關(guān)鍵部位的變形及位移情況時，為確保施工過程滿足幾何線性設(shè)計要求，確保道路橋梁工程的施工質(zhì)量，則需使用全站儀密切監(jiān)視施工情況。同時，道路橋梁施工安全監(jiān)測中，還需應(yīng)用計算機及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。施工過程中，將監(jiān)測系統(tǒng)布設(shè)于施工現(xiàn)場，不僅能夠監(jiān)測各施工階段的安全狀況，還可運用該系統(tǒng)監(jiān)測道路橋梁竣工驗收階段及后續(xù)運營階段的安全狀況，布設(shè)監(jiān)測點的過程中，則必須科學選擇監(jiān)測技術(shù)，為確保GPS監(jiān)測技術(shù)能夠成為施工階段、竣工階段及運營階段等多個階段的監(jiān)測方，還需為其配備相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)。

2.試驗論證分析

為驗證本文所提出的安全監(jiān)測策略的有效性，則需通過試驗的方式對比其與傳統(tǒng)監(jiān)測策略的差別，試驗選取對象為某道路橋梁工程，該工程項目跨越市區(qū)，其對基坑變形情況及環(huán)境變化情況均有著較高要求，實時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)該基坑深約為25m，風險等級為一級。

監(jiān)測點的位置和密度應(yīng)根據(jù)基坑的特點布設(shè)，以確保所布設(shè)監(jiān)測點能夠全方位的監(jiān)測整個基坑的實時情況，及時反饋監(jiān)測信息。

為了改變基坑外淺層觀測井及承壓井的水位，則需布設(shè)18個坑外水位監(jiān)測點在基坑周圍，并分別記錄兩種監(jiān)測策略下坑外水位各監(jiān)測點的變化速率。

通過所記錄的數(shù)據(jù)信息，方可計算出不同監(jiān)測策略下各監(jiān)測點坑外水位的變化率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若使用傳統(tǒng)的道路橋梁施工安全策略其變化率為0.46m/d，而運用本文所提到的監(jiān)測策略變化率可達到0.54m/d，變化速率更為精準，這則表明文中所使用監(jiān)測策略的有效性。

結(jié)束語

綜上所述，為了在施工階段對道路橋梁結(jié)構(gòu)的安全質(zhì)量進行科學監(jiān)測，監(jiān)測部門則需不斷改進、優(yōu)化監(jiān)測技術(shù)，加強新的監(jiān)測技術(shù)的研究及應(yīng)用，為工程建設(shè)提供更加可靠的監(jiān)測技術(shù)，以確保工程施工安全及施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]趙芳.道路橋梁施工安全監(jiān)測策略[J].山西交通科技，2020（12）：72-74.