無合作目標(biāo)橋梁變形應(yīng)急處置及監(jiān)測的研究

1、無合作目標(biāo)橋梁變形應(yīng)急處置及監(jiān)測的研究1概述自20世紀(jì)90年月初期以來，交通建設(shè)在我國如雨后春筍般的進(jìn)展，高等級道路越來越多，橋梁比例也越來越高，橋梁基數(shù)越來越大。如何準(zhǔn)時(shí)精確處置在建及運(yùn)營中的橋梁變形，尤其是橋梁的在突發(fā)情況下的變形，變形監(jiān)測便是首先要取得的基礎(chǔ)資料。在突發(fā)情況發(fā)生時(shí)，如何在第一時(shí)光迅速精確的取得初期資料顯得至關(guān)重要。1.1應(yīng)急處置變形監(jiān)測的需求應(yīng)急處置監(jiān)測需要弄清晰兩方面的問題：首先是橋梁目前的情況，橋梁的平面、高程的變形量，橋段的傾斜度等橋梁變形狀況，結(jié)合地質(zhì)等其他專業(yè)數(shù)據(jù)決定橋梁受損狀態(tài)，從而決定橋梁應(yīng)急處置方式及后續(xù)監(jiān)控設(shè)計(jì)實(shí)施工作；第二應(yīng)測定橋梁的穩(wěn)定狀態(tài)，決定橋梁

2、的相對變形量，用以對橋梁應(yīng)急方案實(shí)施效果舉行評估，為進(jìn)一步工作和橋梁運(yùn)營供應(yīng)依據(jù)。1.2應(yīng)急處置面向的困難橋梁變形監(jiān)測點(diǎn)的安置困難：很多橋梁上不基本沒有檢修等可供攀爬的通道，安裝設(shè)備危急性大，非專業(yè)人員很難舉行設(shè)備的安裝；時(shí)光要求緊：應(yīng)急處置分秒必爭，越早對橋梁受損狀態(tài)定性，越早舉行處置越好；精度要求高：較小的變形對橋梁平安來說影響都比較大，而且相對橋梁變形量一般來說量不是很大，需要較高的精度才干反映出來；人員與設(shè)備良莠不齊：因?yàn)槭峭话l(fā)情況，加之時(shí)光要求緊，人員與設(shè)備打算時(shí)光不足，難以保證調(diào)配到位。1.3橋梁變形監(jiān)測的現(xiàn)狀橋梁變形監(jiān)測現(xiàn)有一般方式為以下幾種：在橋梁上安置測量標(biāo)志，采用全站儀舉行

3、觀測，這種方式可以達(dá)到較高的精度，但是設(shè)備安裝比較困難。采用無棱鏡測距全站儀舉行測量，通過測量橋墩的多點(diǎn)坐標(biāo)，舉行橋墩的線性回歸，這種方式可以迅速的測定先期數(shù)據(jù)，但其無棱鏡測距受物體表面入射角等因素影響，入射角較大時(shí)精度顯然下降，同時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算比較復(fù)雜。無棱鏡測距全站儀擁有單位不是太多，應(yīng)用受到一定的限制。2橋梁變形應(yīng)急處置的模式結(jié)合多個(gè)項(xiàng)目橋梁應(yīng)急處置，我們基本形成如下的測量模式第一步，先行測定橋梁的現(xiàn)有狀況，因?yàn)閷τ诖髽虻淖冃维F(xiàn)狀了解不夠深化，同時(shí)建立監(jiān)測系統(tǒng)需要一段時(shí)光，先行建立暫時(shí)控制點(diǎn)，測量橋梁的偏移、傾斜、沉降。由此決定其次步，控制系統(tǒng)的完美在舉行第一步工作的同時(shí)，舉行控制點(diǎn)的布設(shè)，

4、包括平面及高程控制點(diǎn)的建立；舉行監(jiān)測系統(tǒng)的完美。同時(shí)對暫時(shí)建立的控制點(diǎn)舉行準(zhǔn)確測定。第三步，變形監(jiān)測的舉行，以及對先期測定橋梁的首期數(shù)據(jù)按照暫時(shí)控制點(diǎn)重新測定的準(zhǔn)確坐標(biāo)舉行重新計(jì)算，并與后期變形監(jiān)測數(shù)據(jù)舉行對照分析。3橋梁應(yīng)急處置的測量方法3.1控制的建立過程先期按照監(jiān)測范圍選定工作基點(diǎn)，并舉行初步控制測量。確保監(jiān)測橋墩都有2-3個(gè)工作基點(diǎn)可以測定。按照橋梁變形敏感度舉行工作基點(diǎn)布設(shè)，比如滑坡導(dǎo)致的橋梁變形就務(wù)必保證滑動(dòng)方向有足夠的精度。同時(shí)為確保測量的精度，工作基點(diǎn)離監(jiān)測點(diǎn)距離不宜太遠(yuǎn)，宜控制在150米范圍內(nèi)。倘若受地形限制邊長較長，則需要選用精度較高的儀器舉行觀測。在工作基點(diǎn)建立同時(shí)，舉行

5、基準(zhǔn)點(diǎn)的建立，在基準(zhǔn)沒有建立使用前，使用校準(zhǔn)點(diǎn)對工作基點(diǎn)舉行校準(zhǔn)，基準(zhǔn)點(diǎn)建立并穩(wěn)定后，舉行精密系統(tǒng)控制測量。使用基準(zhǔn)點(diǎn)對工作基點(diǎn)舉行校正，并校正監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)。同時(shí)建立自立的監(jiān)測坐標(biāo)系（如橋軸坐標(biāo)系），便利測量誤差的分析。3.2橋墩平面位移的測定墩柱一般是圓柱體，或者正方體，沒有主意直接測定其中心，只能間接獲得，通過兩個(gè)工作基點(diǎn)分離對墩柱頂部和底部左右兩側(cè)舉行水平角觀測，左右兩側(cè)水平角測量后，取平均數(shù)就得到了墩柱觀測點(diǎn)中心的水平角。利用兩個(gè)工作基點(diǎn)的坐標(biāo)及墩柱觀測點(diǎn)中心的水平角，我們可以通過前方交會公式計(jì)算出橋墩中心坐標(biāo)（如下）。在測量中，因?yàn)槊恳粋€(gè)觀測點(diǎn)中心的水平角均由兩處測量值而來，其就可以削

6、減施工誤差對于成績的影響，在實(shí)際工作中，為提高成績的牢靠性、精度及削減施工誤差影響，通常采用三方或者多方交會方式舉行。測量成績采用通用的控制測量平差程序均可舉行平差處理。在測量平面角度的同時(shí)，測定豎直角，可計(jì)算得出上下測點(diǎn)的高程。通過與施工放樣坐標(biāo)對照，可以得出橋墩的平面偏移量；墩柱頂部和底部中心的坐標(biāo)和高程，采用反正切函數(shù)就得到了墩柱的傾斜度。一般來說交會角應(yīng)大于30度，小于150度，按照測量角度，計(jì)算測點(diǎn)的誤差橢圓，舉行誤差分析。在150米距離時(shí)，2的測角誤差所造成的偏差為0.7mm,在距離小于150m的狀況下，只要交會角滿意要求，其精度是能滿意規(guī)范規(guī)定變形監(jiān)測點(diǎn)點(diǎn)位中誤差小于3mm的要求

7、。采用J2級的全站儀即可滿意變形監(jiān)測的需求。3.3橋墩沉降的測定橋墩的沉降測定將肯定沉降與相對沉降分開來做橋墩的沉降測定將肯定沉降通過測定特定結(jié)構(gòu)點(diǎn)的方式來測定，因?yàn)槭┕ふ`差的存在，取多個(gè)結(jié)構(gòu)點(diǎn)的沉降量均值作為橋墩沉降量。測量采用前方交會三角高程測定結(jié)構(gòu)點(diǎn)，通過平面交會決定其坐標(biāo)，通過豎直角及反算距離可測定結(jié)構(gòu)點(diǎn)的高程。相對沉降量宜根據(jù)國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范的二等技術(shù)規(guī)定要求實(shí)施。并將垂直位移基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)、沉降點(diǎn)水準(zhǔn)線路之間構(gòu)組成多個(gè)環(huán)線。高程基準(zhǔn)網(wǎng)的觀測采用精密水準(zhǔn)儀。個(gè)別水準(zhǔn)無法到達(dá)處可采用前方交會三角高程方法測定結(jié)構(gòu)點(diǎn)的方式實(shí)施。4案例分析在貴州某工地，因?yàn)榛聦?dǎo)致橋面開裂，橋位所在位置坡度及其陡峭，設(shè)備安裝及其困難我們在此處使用無合作目標(biāo)橋梁應(yīng)急處置測量，受地形限制，交會角不是非常抱負(fù)，為確保成績質(zhì)量，我們舉行了繼續(xù)兩次觀測，以驗(yàn)證測量精度，其對照成績?nèi)缦拢嚎梢钥闯鰞纱螠y量其成績最大偏差為1.6mm，滿意規(guī)范小于3mm的要求，其方法是牢靠地。5結(jié)束語隨著橋梁基數(shù)不斷擴(kuò)大，橋梁應(yīng)急處置的數(shù)量也不斷增大，如