橋梁位移監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用

胡 凱

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測(cè)中心有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000)

1 橋梁位移變化情況

從橋梁位移的變化來看，影響橋梁位移變化的因素相對(duì)較多，橋梁位移變化的主要原因是橋梁受到外界荷載的影響較大。橋梁在使用中，橋梁自身的承載力、河水流體的沖擊力、氣候溫度的變化、橋梁材料的變化以及橋梁具體的使用情況和橋梁的通行流量，都會(huì)對(duì)橋梁的位移產(chǎn)生直接的影響，導(dǎo)致橋梁的位移發(fā)生變化。橋梁位移在變化過程中，有一定的特征，橋梁位移變化速度相對(duì)較慢，位移的變化是長(zhǎng)時(shí)間累積的結(jié)果，如果橋梁位移在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生較大的變化，代表著橋梁的總體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問題，因此必須采取有針對(duì)性的專項(xiàng)措施予以解決。否則，橋梁的運(yùn)行穩(wěn)定性和橋梁的運(yùn)行安全性勢(shì)必會(huì)受到影響。同時(shí)，從延長(zhǎng)橋梁使用壽命和加強(qiáng)橋梁使用維護(hù)的角度出發(fā)，掌握橋梁的位移情況，并根據(jù)橋梁的具體特點(diǎn)實(shí)施有針對(duì)性的管理，對(duì)于避免橋梁位移出現(xiàn)較大變化，以及降低橋梁的影響具有重要作用。

因此，我們應(yīng)當(dāng)掌握橋梁的位移情況，根據(jù)橋梁的位移影響因素，有針對(duì)性地對(duì)橋梁位移進(jìn)行監(jiān)控，保證橋梁位移監(jiān)控能夠達(dá)到準(zhǔn)確性要求，確保橋梁的位移監(jiān)控在技術(shù)的先進(jìn)性、技術(shù)科學(xué)性以及技術(shù)針對(duì)性方面滿足監(jiān)控需要，并提高監(jiān)控的準(zhǔn)確性。考慮到位移監(jiān)控的重要性，以及位移監(jiān)控對(duì)橋梁運(yùn)行的重要影響，在位移監(jiān)控實(shí)施過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁的結(jié)構(gòu)形式，采取有針對(duì)性的橋梁位移監(jiān)控措施，提高橋梁位移監(jiān)控的整體質(zhì)量。

2 橋梁位移監(jiān)測(cè)方法分析

2.1 前方交會(huì)法

在橋梁位移監(jiān)測(cè)方法應(yīng)用中，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁位移監(jiān)測(cè)的實(shí)際需要，分為不同的監(jiān)測(cè)方法。在測(cè)量方法應(yīng)用中，前方交會(huì)法是一種重要的監(jiān)測(cè)方法，前方交會(huì)法主要是在兩個(gè)已知的控制點(diǎn)上觀測(cè)位置點(diǎn)的角度，通過計(jì)算求得待定點(diǎn)的坐標(biāo)值，采用測(cè)角交會(huì)法時(shí)，交會(huì)角最好接近90°。如果條件有限，可采用60°～120°之間的角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)采用三方向交會(huì)時(shí)，取坐標(biāo)平均值三方向交會(huì)的定位誤差，可采用二方向的標(biāo)準(zhǔn)誤差數(shù)值予以對(duì)比和衡量，對(duì)于提高橋梁位移監(jiān)測(cè)效果具有重要意義。前方交會(huì)法在應(yīng)用中，需要選取觀測(cè)點(diǎn)。在觀測(cè)點(diǎn)的選取以及觀測(cè)點(diǎn)的控制和具體觀測(cè)實(shí)施過程中，需要明確觀測(cè)點(diǎn)的角度，交會(huì)角的角度控制必須要在可控的范圍之內(nèi)，60°～120°是合理的范圍，越接近90°則觀測(cè)的結(jié)果越準(zhǔn)確。

圖1 (前方)測(cè)角交會(huì)示意圖

從目前橋梁位移監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用來看，前方交會(huì)法作為重要的測(cè)量方法，在實(shí)際應(yīng)用中取得了積極的效果，滿足了橋梁位移的監(jiān)測(cè)需要。之所以選擇前方交會(huì)法，主要原因是橋梁在位移發(fā)生變化過程中，通過對(duì)固定位置的位移監(jiān)測(cè)，能夠檢驗(yàn)位移的變化情況。這種觀測(cè)方法實(shí)施難度較低，在實(shí)施過程中能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，同時(shí)在實(shí)施過程中能夠根據(jù)實(shí)施的具體需要進(jìn)行調(diào)整。因此，正確使用前方交會(huì)法，并提高前方交會(huì)法的應(yīng)用范圍，對(duì)提高橋梁位移監(jiān)測(cè)效果和滿足橋梁位移監(jiān)測(cè)需要具有重要意義。所以，在橋梁位移監(jiān)測(cè)過程中，應(yīng)當(dāng)掌握前方交會(huì)法的特點(diǎn)，根據(jù)前方交會(huì)法的具體特征予以實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)固定位置的多次監(jiān)測(cè)和持續(xù)監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)期位移變化情況。

2.2 測(cè)邊交會(huì)法

在橋梁位移監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用中，除了可以采取前方交會(huì)法測(cè)量橋梁的位移之外，測(cè)邊交會(huì)法也是重要的測(cè)量方法，在測(cè)邊交會(huì)法應(yīng)用過程中，主要是對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的邊長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量。這種測(cè)量方式在實(shí)施過程中，需要選擇三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行記錄，并根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移情況采取三角形連線的方式。通過觀察三角形的邊長(zhǎng)變化情況，判斷橋梁的位移變化情況。測(cè)邊交會(huì)法在實(shí)施中，需要對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行固定，通過對(duì)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀察和比對(duì)，通過計(jì)算的方式，檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移變化情況，對(duì)提高監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性具有重要意義。測(cè)邊交會(huì)法的應(yīng)用，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選擇、邊長(zhǎng)的測(cè)量以及具體計(jì)算有較高的要求，需要采取有效措施解決邊長(zhǎng)的測(cè)量、觀測(cè)點(diǎn)的選定以及具體計(jì)算問題。根據(jù)計(jì)算的特征和計(jì)算的實(shí)際需要，開展有針對(duì)性計(jì)算，保證測(cè)邊交會(huì)法在應(yīng)用中能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高測(cè)邊交會(huì)法的測(cè)量準(zhǔn)確性。因此，在橋梁位移監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)測(cè)邊交會(huì)法的特點(diǎn)和測(cè)邊交會(huì)法的實(shí)際難度進(jìn)行測(cè)邊交換法的應(yīng)用，在測(cè)邊交會(huì)法應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)按照測(cè)量的實(shí)際需求和測(cè)量的具體情況，以及位移的變化情況進(jìn)行調(diào)整，原則上測(cè)邊交會(huì)法需要對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行固定，通過長(zhǎng)期觀察和記錄測(cè)量點(diǎn)變化情況的方式，掌握橋梁的位移變化情況，避免測(cè)量時(shí)間短及頻繁更換測(cè)量點(diǎn)的問題出現(xiàn)。

圖2 測(cè)邊交會(huì)測(cè)量示意圖

2.3 極坐標(biāo)法

在橋梁位移監(jiān)測(cè)中，極坐標(biāo)法是一種重要的測(cè)量方法。極坐標(biāo)法主要是根據(jù)一個(gè)角度和一段距離測(cè)定設(shè)置點(diǎn)的平面位置，在極坐標(biāo)法的選擇中，需要采用全站儀進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置，可選用反光貼片等性價(jià)比高的材料作為目標(biāo)點(diǎn)。同時(shí)，極坐標(biāo)法也可以用于衛(wèi)星定位測(cè)量，通過衛(wèi)星定位測(cè)量的方式，能夠提高極坐標(biāo)法的測(cè)量準(zhǔn)確性，避免測(cè)量出現(xiàn)較大誤差。極坐標(biāo)法的應(yīng)用，主要是對(duì)橋梁進(jìn)行準(zhǔn)確定位，通過坐標(biāo)定位的方式為全站儀測(cè)量和衛(wèi)星測(cè)量提供基準(zhǔn)依據(jù)。極坐標(biāo)法在測(cè)量中需要對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行有效定位，同時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)極坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)記，保證極坐標(biāo)能夠滿足測(cè)量定位要求，提高極坐標(biāo)的穩(wěn)定性，避免極坐標(biāo)在測(cè)量中發(fā)生變化，引起測(cè)量誤差。根據(jù)極坐標(biāo)法的特點(diǎn)，極坐標(biāo)法在應(yīng)用中需要與全站儀測(cè)量和衛(wèi)星測(cè)量相結(jié)合。只有采用這一方式才能夠提高極坐標(biāo)法的應(yīng)用效果，保證極坐標(biāo)法在應(yīng)用中能夠滿足測(cè)量需要。因此，根據(jù)測(cè)量的特點(diǎn)和測(cè)量的實(shí)際需求，采取有針對(duì)性的測(cè)量方法，能夠保證橋梁位移監(jiān)測(cè)取得積極效果。所以，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)橋梁位移監(jiān)測(cè)的各種方法有全面了解，根據(jù)橋梁位移監(jiān)測(cè)的實(shí)際需要，合理選擇測(cè)量方法，保證測(cè)量方法的針對(duì)性和有效性，提高測(cè)量方法應(yīng)用效果，為位移的測(cè)量提供有力支持，保證被測(cè)量能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，確保位移測(cè)量能夠在準(zhǔn)確性、全面性和測(cè)量的快速性方面達(dá)到預(yù)計(jì)目標(biāo)，合理采用測(cè)量方法，對(duì)橋梁位移監(jiān)測(cè)的實(shí)施具有重要意義。

3 結(jié) 論

從目前橋梁位移監(jiān)測(cè)的情況來看，對(duì)橋梁開展位移監(jiān)測(cè)，不但能夠提高橋梁位移監(jiān)測(cè)效果，同時(shí)還能夠滿足橋梁位移監(jiān)測(cè)需要，使橋梁位移監(jiān)測(cè)能夠在監(jiān)測(cè)中采取有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)方法，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。通過對(duì)橋梁的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠確保橋梁的位移在可控的范圍之內(nèi)，一旦橋梁位移變化超出正常的參考值，應(yīng)當(dāng)立即采取有效的橋梁維護(hù)措施，確保橋梁的安全性和穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)，避免橋梁位移發(fā)生過大變化，影響橋梁的正常使用。所以，開展橋梁位移監(jiān)測(cè)并提高位移間監(jiān)測(cè)效果，對(duì)滿足橋梁使用需要和延長(zhǎng)橋梁的使用壽命具有重要作用。