无合作目标桥梁变形应急处置及监测的研究

1、无合作目标桥梁变形应急处置及监测的研究1概述自20世纪90年月初期以来，交通建设在我国如雨后春笋般的进展，高等级道路越来越多，桥梁比例也越来越高，桥梁基数越来越大。如何准时精确处置在建及运营中的桥梁变形，尤其是桥梁的在突发情况下的变形，变形监测便是首先要取得的基础资料。在突发情况发生时，如何在第一时光迅速精确的取得初期资料显得至关重要。1.1应急处置变形监测的需求应急处置监测需要弄清晰两方面的问题：首先是桥梁目前的情况，桥梁的平面、高程的变形量，桥段的倾斜度等桥梁变形状况，结合地质等其他专业数据决定桥梁受损状态，从而决定桥梁应急处置方式及后续监控设计实施工作；第二应测定桥梁的稳定状态，决定桥梁

2、的相对变形量，用以对桥梁应急方案实施效果举行评估，为进一步工作和桥梁运营供应依据。1.2应急处置面向的困难桥梁变形监测点的安置困难：很多桥梁上不基本没有检修等可供攀爬的通道，安装设备危急性大，非专业人员很难举行设备的安装；时光要求紧：应急处置分秒必争，越早对桥梁受损状态定性，越早举行处置越好；精度要求高：较小的变形对桥梁平安来说影响都比较大，而且相对桥梁变形量一般来说量不是很大，需要较高的精度才干反映出来；人员与设备良莠不齐：因为是突发情况，加之时光要求紧，人员与设备打算时光不足，难以保证调配到位。1.3桥梁变形监测的现状桥梁变形监测现有一般方式为以下几种：在桥梁上安置测量标志，采用全站仪举行

3、观测，这种方式可以达到较高的精度，但是设备安装比较困难。采用无棱镜测距全站仪举行测量，通过测量桥墩的多点坐标，举行桥墩的线性回归，这种方式可以迅速的测定先期数据，但其无棱镜测距受物体表面入射角等因素影响，入射角较大时精度显然下降，同时数据计算比较复杂。无棱镜测距全站仪拥有单位不是太多，应用受到一定的限制。2桥梁变形应急处置的模式结合多个项目桥梁应急处置，我们基本形成如下的测量模式第一步，先行测定桥梁的现有状况，因为对于大桥的变形现状了解不够深化，同时建立监测系统需要一段时光，先行建立暂时控制点，测量桥梁的偏移、倾斜、沉降。由此决定其次步，控制系统的完美在举行第一步工作的同时，举行控制点的布设，

4、包括平面及高程控制点的建立；举行监测系统的完美。同时对暂时建立的控制点举行准确测定。第三步，变形监测的举行，以及对先期测定桥梁的首期数据按照暂时控制点重新测定的准确坐标举行重新计算，并与后期变形监测数据举行对照分析。3桥梁应急处置的测量方法3.1控制的建立过程先期按照监测范围选定工作基点，并举行初步控制测量。确保监测桥墩都有2-3个工作基点可以测定。按照桥梁变形敏感度举行工作基点布设，比如滑坡导致的桥梁变形就务必保证滑动方向有足够的精度。同时为确保测量的精度，工作基点离监测点距离不宜太远，宜控制在150米范围内。倘若受地形限制边长较长，则需要选用精度较高的仪器举行观测。在工作基点建立同时，举行

5、基准点的建立，在基准没有建立使用前，使用校准点对工作基点举行校准，基准点建立并稳定后，举行精密系统控制测量。使用基准点对工作基点举行校正，并校正监测点数据。同时建立自立的监测坐标系（如桥轴坐标系），便利测量误差的分析。3.2桥墩平面位移的测定墩柱一般是圆柱体，或者正方体，没有主意直接测定其中心，只能间接获得，通过两个工作基点分离对墩柱顶部和底部左右两侧举行水平角观测，左右两侧水平角测量后，取平均数就得到了墩柱观测点中心的水平角。利用两个工作基点的坐标及墩柱观测点中心的水平角，我们可以通过前方交会公式计算出桥墩中心坐标（如下）。在测量中，因为每一个观测点中心的水平角均由两处测量值而来，其就可以削

6、减施工误差对于成绩的影响，在实际工作中，为提高成绩的牢靠性、精度及削减施工误差影响，通常采用三方或者多方交会方式举行。测量成绩采用通用的控制测量平差程序均可举行平差处理。在测量平面角度的同时，测定竖直角，可计算得出上下测点的高程。通过与施工放样坐标对照，可以得出桥墩的平面偏移量；墩柱顶部和底部中心的坐标和高程，采用反正切函数就得到了墩柱的倾斜度。一般来说交会角应大于30度，小于150度，按照测量角度，计算测点的误差椭圆，举行误差分析。在150米距离时，2的测角误差所造成的偏差为0.7mm,在距离小于150m的状况下，只要交会角满意要求，其精度是能满意规范规定变形监测点点位中误差小于3mm的要求

7、。采用J2级的全站仪即可满意变形监测的需求。3.3桥墩沉降的测定桥墩的沉降测定将肯定沉降与相对沉降分开来做桥墩的沉降测定将肯定沉降通过测定特定结构点的方式来测定，因为施工误差的存在，取多个结构点的沉降量均值作为桥墩沉降量。测量采用前方交会三角高程测定结构点，通过平面交会决定其坐标，通过竖直角及反算距离可测定结构点的高程。相对沉降量宜根据国家一、二等水准测量规范的二等技术规定要求实施。并将垂直位移基准网点、沉降点水准线路之间构组成多个环线。高程基准网的观测采用精密水准仪。个别水准无法到达处可采用前方交会三角高程方法测定结构点的方式实施。4案例分析在贵州某工地，因为滑坡导致桥面开裂，桥位所在位置坡度及其陡峭，设备安装及其困难我们在此处使用无合作目标桥梁应急处置测量，受地形限制，交会角不是非常抱负，为确保成绩质量，我们举行了继续两次观测，以验证测量精度，其对照成绩如下：可以看出两次测量其成绩最大偏差为1.6mm，满意规范小于3mm的要求，其方法是牢靠地。5结束语随着桥梁基数不断扩大，桥梁应急处置的数量也不断增大，如