無合作目標橋梁變形應急處置及監(jiān)測的研究

1、無合作目標橋梁變形應急處置及監(jiān)測的研究1概述自20世紀90年月初期以來，交通建設(shè)在我國如雨后春筍般的進展，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。如何準時精確處置在建及運營中的橋梁變形，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，如何在第一時光迅速精確的取得初期資料顯得至關(guān)重要。1.1應急處置變形監(jiān)測的需求應急處置監(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)，從而決定橋梁應急處置方式及后續(xù)監(jiān)控設(shè)計實施工作；第二應測定橋梁的穩(wěn)定狀態(tài)，決定橋梁

2、的相對變形量，用以對橋梁應急方案實施效果舉行評估，為進一步工作和橋梁運營供應依據(jù)。1.2應急處置面向的困難橋梁變形監(jiān)測點的安置困難：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；時光要求緊：應急處置分秒必爭，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：因為是突發(fā)情況，加之時光要求緊，人員與設(shè)備打算時光不足，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志，采用全站儀舉行

3、觀測，這種方式可以達到較高的精度，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坐標，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，入射角較大時精度顯然下降，同時數(shù)據(jù)計算比較復雜。無棱鏡測距全站儀擁有單位不是太多，應用受到一定的限制。2橋梁變形應急處置的模式結(jié)合多個項目橋梁應急處置，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，因為對于大橋的變形現(xiàn)狀了解不夠深化，同時建立監(jiān)測系統(tǒng)需要一段時光，先行建立暫時控制點，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，舉行控制點的布設(shè)，

4、包括平面及高程控制點的建立；舉行監(jiān)測系統(tǒng)的完美。同時對暫時建立的控制點舉行準確測定。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)按照暫時控制點重新測定的準確坐標舉行重新計算，并與后期變形監(jiān)測數(shù)據(jù)舉行對照分析。3橋梁應急處置的測量方法3.1控制的建立過程先期按照監(jiān)測范圍選定工作基點，并舉行初步控制測量。確保監(jiān)測橋墩都有2-3個工作基點可以測定。按照橋梁變形敏感度舉行工作基點布設(shè)，比如滑坡導致的橋梁變形就務(wù)必保證滑動方向有足夠的精度。同時為確保測量的精度，工作基點離監(jiān)測點距離不宜太遠，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。在工作基點建立同時，舉行

5、基準點的建立，在基準沒有建立使用前，使用校準點對工作基點舉行校準，基準點建立并穩(wěn)定后，舉行精密系統(tǒng)控制測量。使用基準點對工作基點舉行校正，并校正監(jiān)測點數(shù)據(jù)。同時建立自立的監(jiān)測坐標系（如橋軸坐標系），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，通過兩個工作基點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中心的水平角。利用兩個工作基點的坐標及墩柱觀測點中心的水平角，我們可以通過前方交會公式計算出橋墩中心坐標（如下）。在測量中，因為每一個觀測點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，測定豎直角，可計算得出上下測點的高程。通過與施工放樣坐標對照，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。一般來說交會角應大于30度，小于150度，按照測量角度，計算測點的誤差橢圓，舉行誤差分析。在150米距離時，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)測點點位中誤差小于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)點的方式來測定，因為施工誤差的存在，取多個結(jié)構(gòu)點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，通過平面交會決定其坐標，通過豎直角及反算距離可測定結(jié)構(gòu)點的高程。相對沉降量宜根據(jù)國家一、二等水準測量規(guī)范的二等技術(shù)規(guī)定要求實施。并將垂直位移基準網(wǎng)點、沉降點水準線路之間構(gòu)組成多個環(huán)線。高程基準網(wǎng)的觀測采用精密水準儀。個別水準無法到達處可采用前方交會三角高程方法測定結(jié)構(gòu)點的方式實施。4案例分析在貴州某工地，因為滑坡導致橋面開裂，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橋梁應急處置測量，受地形限制，交會角不是非常抱負，為確保成績質(zhì)量，我們舉行了繼續(xù)兩次觀測，以驗證測量精度，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)不斷擴大，橋梁應急處置的數(shù)量也不斷增大，如