摘要：随着我国桥梁建设的快速发展，桥梁的结构和状况越来越复杂，规模也越来越大。桥梁的建设正朝着超大的方向发展，因此监测其变形尤为重要。本文主要分析桥梁变形测量的应用原理、技术方法和应用，以期为今后桥梁建设的改进提供参考。
关键词：变形监测技术；桥梁监测；应用
1桥梁变形监测的内容及应用原理
1.1桥面沉降监测
桥面沉降监测就是对桥梁垂直方向上位移变形的测量。在实际操作中，桥梁沉降监测主要依据的原则分别为：点位基准点、工作基点和观测点的稳定；仪器和设备的放置必须平稳固定；测量人员在同一测量过程中尽量保证稳定，以防止更大误差的出现；保证前后一致的观测与环境条件；以及在对工程中各组成部分进行观测时，保证镜位的固定同一、观测路线选择与运用程序方法的相同这五条。而在内容方面，桥面沉降监测则包括了布设沉降观测点，测量网，对跨河桥的沉降进行监测等多个方面。在现场实际施工中，桥梁沉降监测一般采用闭合水准路线或附合水准路线的方法对位移变形进行测量，并通过高精度水准仪的运用，确定沉降观测网。而闭合水准测量法则适用于桥墩在河中央的跨河桥，在测量时先将仪器架设在桥台上，再选择两个前后相邻的桥台作为测点进行观测，待测量结束后还需进行返测来测量往测时遗漏测量的点，最后对于中间联测的部分则通过往测已测点来进行观测。
1.2承台水平监测
桥梁的水平监测主要是通过监测桥梁承台的水平位移来对其进行监测，其监测的主要内容包括水平位移基准网观测及水平位移观测点测量两个主要内容。在实施承台水平位移监测的过程中，首先需要对控制网进行布设和校核，对只布设一条基准线的大桥，只需进行基准点距离测量，但需要建立校核点，作为检核基准线稳定性的条件。对于多条基线的大桥，除上述检核之外，还需进行相邻基准点之间的距离及角度测量。在具体的水平位移观测点观测中，其观测精度主要受测角误差和测距误差的影响。
2桥梁变形监测方法及技术分析
2.1常规大地测量方法
常规大地测量法是２０世纪８０年代前最主要的桥梁变形测量方法，通常采用电子或光学测量仪器（包括水准仪、经纬仪、电磁测距仪、全站仪等），根据桥梁监测需求，周期性、重复性地测量角度和距离等来获取桥梁监测点的三维坐标，进而确定桥梁结构的垂直位移和水平位移。该方法具有较高的灵活性，测量精度高，随着各种精密仪器的出现，大地测量方法在桥梁监测中得到广泛应用，能适用于多种不同结构形式的桥梁变形监测精度要求。但在实际工作中该方法监测速度慢，自动化程度较低，且需要投入大量的人力、物力，易受现场地形条件、天气和通视等条件的影响。
2.2物理传感器方法
常规大地测量法只能获取桥梁整体变形信息，而桥梁局部变形的监测不容忽视，于是将物理传感器引入局部桥梁监测中。目前用来测定桥梁局部变形的物理传感器主要包括测力计、应变计、位移计、倾斜仪、重量动态测量仪、锈蚀检测仪、电子水平仪及振动、温度、风力、压力、湿度、雨量等传感器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆物理传感器法的特点是能获取观测桥梁内部的应力、压力、倾斜角度、温度变化及高精度的局部变形信息，且能长期连续地自动观测。胡现辉等通过将徕卡NIVEL200电子水平仪的串口与计算机连接，实现了计算机控制和获取电子水平仪倾斜数据，并绘制了桥梁变形示意图；唐山高等利用倾斜传感器成功对塞浦路斯高速公路高架桥桥墩进行了位移测量。物理传感器固定安装在桥梁中，使用灵活，能在恶劣环境中实现自动观测。但该方法只能监测桥梁的局部变形和相对变形状况，无法掌握桥梁变形的整体情况，存在一定的局限性。
3桥梁变形监测的实施方法
3.1工程概况与项目监测
某市高速公路全线距离中共有99座桥梁，总体长度可以达到45.35km。其中立交匝道桥的总长度为12.8km，9座跨桥的长度超过1.1km。在该次监测工作中，主要对某市高速公路跨桥进行监测，从而得到桥梁整体结构在使用过程中的变形数据。
3.2桥梁沉降监测
首先要设置沉降观测点和观测网，本项工程已经设置好所有被监测桥梁的沉降观测点，对于一些被破坏掉需要重新设置的观测点必须依据桥梁实际情况在桥墩底部补充布设。选择使用闭合水准路线或者符合水准路线设置观测网。同时，要注意观测点精度按四等要求控制，观测网按三等水准进行。接着进行沉降监测，选择高精度的水准仪，本项工程采用DINI12高精度数字水准仪，并在使用前进行校正。在进行沉降监测时，注意遵循上述五项原则，满足固定路线、固定仪器、固定人员的要求。检测前检查工作基点，保证基点的可靠性，然后开始测量沉降数据。
3.3承台水平监测
在对该桥梁进行承台水平监测的过程中，主要选用的测量仪器是TCA2003型号的全站仪。主要是由于在控制点的位置并没有使用强制对中装置，因此无法满足二等平面位移监测的准确度要求。最终选择了埋设观测墩的方法对这一问题进行了解决。在对观测点以及基线夹角进行监测的过程中，主要选用的是方向观测法，在监测之后将各个观测点的坐标进行计算，并将结果与第一期互相进行比较。
3.4监测结果分析
由于受到各种外界因素的影响，在最终得到的监测数据中可能会存在一定的误差。因此，便需要对监测得到的数据进行检核，才能最大程度减小误差对最终桥梁变形分析的影响。通常来说，可采用野外粗检查、室内细检核的方法等。
4结束语
桥梁变形监测工作的目的是为了有效掌握路桥在实际运营中的结构情况，对与其相关的数据进行测量、计算和总结，为桥梁的运营、管理和维护提供准确的信息数据，进而制定出相应的管理维护方案，确保路桥运营状态的稳定和安全，为过往车辆以及行人的安全提供有效保障，所以，相关的路桥施工及管理人员需要将变形监测技术有效落实到实际的桥梁监测工作之中，确保监测的质量，以桥梁的实际情况为基础，与相关的理论技术进行有效的结合，制定出合理有效的监测方案，为路桥工程安全性和稳定性提高奠定基础。
参考文献
[1]赵正林.有关GPS在桥梁变形监测中的应用[J].黑龙江科技信息，2012（13）：88.
[2]林世斌.变形监测技术在深基坑施工中的应用探究[J].河南建材，2018（03）：19-21.
论文作者:郑志峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
标签：桥梁论文; 测量论文; 位移论文; 方法论文; 水平论文; 传感器论文; 观测点论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;