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摘要:伴随着在我国交通行业的飞速发展, 道路桥梁工程项目的数量也越来越多, 工程规模也有了进一步的扩张。道路施工是否可以顺利及有序地推进,是否能够确保工程质量,这些都和能否有效应用测量技术有重大的关系。如若对测量工作不够重视,不能合理有效地实施测量工作,也就无法对工程施工起到积极有效的指导作用,造成工程项目施工的盲目性,无法确保工程质量。如若能够积极开展测量工作,将测量技术合理有效地运用到道路施工中,则能够有效指导工程施工,并且可以在一定程度上调动施工人员的积极性和主动性,使其能够严格按照要求及规范开展道路桥梁建设。本文主要对道路施工中桥梁测量进行分析,详情如下。
关键词:道路施工;桥梁测量;分析
引言
桥梁跨越河流、峡谷等地理障碍,保障了交通网络的连通性,是重要的交通基础设施,因此对于桥梁安全状态的监测至关重要。桥梁挠度是指桥梁横截面中心沿桥梁轴线方向发生的位移,是评价桥梁安全性的重要指标之一。桥梁在建设和运营过程中,受自身承重、桥面移动荷载和环境温度等因素的影响,桥梁挠度会不断变化。
1桥梁测量在道路施工中的工作内容
根据桥梁施工的特点分析,很多因素和条件都会影响到测量的精确度。测量的精准度不仅会受到施工环境的影响,还会受到施工技术和施工设计的影响,除此之外,还会受到测量设备和施工人员的操作等影响。很多桥梁项目施工所处的位置较为复杂,并且桥梁的结构也相对复杂,这就导致桥梁测量的工作难度较大,会受到周边环境和工程负荷的影响。另外,当桥梁的基础强度相对较弱时,施工时会导致桥梁出现沉降,对桥梁的整体质量影响较大。桥梁建筑的精确度和施工的质量存在较大的关系,在桥梁施工前期,测量到的数据精准度及误差都会影响到后期的施工,并且会对桥梁的基本功能产生相应的影响。因而,测量人员进行测量时,必须确保测量的精准度,对桥梁施工的质量进行严格地把控,确保施工的可行性。由于建筑桥梁施工的特殊性,在施工时经常会面临高空作业,施工环境相对恶劣,高空架设备难度相对较大。因而在桥梁施工前,应该做好相应的准备工作,精准地对桥梁墩台进行测量,并且测量出承台和桩基的数值等,做好详细的记录。施工人员要熟知施工的图纸,充分了解设计师的意图,每次测量前,要对设备进行检查,确保设备的电源和性能处于良好的状态,对设备的回光信号、电压参数等进行检查,确保其符合标准规范。并且要确保待测区域不能有频率较高的电磁场,同时不能存在具有较高反光性的物品,要避开高压输电线路。在对桥梁墩台进行测量时,要注意测量的先后顺序,从中心位置进行放线,运用极坐标法对墩台的重点进行有效的控制,在精准测量之后,即可对墩台横纵的十字距离进行测量。
2道路施工中桥梁测量分析
2.1桥梁静载试验挠度测量方法
桥梁检测中的静载试验是判定桥梁质量与性能的有效方法之一,通过荷载试验实测桥梁结构应变或变位与计算应变或变位的对比确定桥梁结构或构件承载能力检算系数,从而评价桥梁的质量与安全性,其中对桥梁结构挠度的测量可以直观地反应结构性能,而其测量精度对桥梁状况的评定会产生非常重要的影响。百分表是一种比较传统的挠度测量方法。在进行墩(台)顶挠度测量时,可利用铁饼直接将百分表固定在盖梁顶部,感应器与梁底测点对接即可;当对跨中挠度进行测量时,需通过钢丝线悬挂重锤,重锤底部与百分表感应器对接。当测量精度较高时还可以选用千分表。百分表进行挠度测量的原理是,通过齿轮转动设备将测点挠度值放大,并将直线往返运动转换成指针的转动,从而显示其位移数值。使用该方法进行挠度测量时,其优点是设备价格较低,操作简单,测量结果相对稳定。其误差主要包括如下两方面:(1)人为误差:百分表测量挠度需通过人工读数,因此会产生人为误差。(2)环境因素:当利用钢丝线悬挂重锤进行测量时,受风影响较大,而且梁高越高影响越明显,因此该方法适合梁高较低的情况下使用。
2.2桥梁结构健康分布式光纤测量
混凝土桥梁结构在长期荷载作用下,由于徐变等因素的影响,混凝土桥梁挠度变化,会造成混凝土裂缝开裂,导致钢筋锈蚀加剧,削弱和钢筋之间的黏结性能,从而对钢筋混凝土桥梁的长期使用性能产生影响,使其在远未达到结构设计使用年限时即丧失结构的安全性和耐久性。因此,桥梁挠度不仅是判定桥梁整体刚度和承载能力的重要参数,也是判定桥梁损伤位置和损伤程度的依据,能够从整体上反映桥梁结构的健康状况,具有全局性的特点。因此,需要对桥梁结构性能进行实时监测,及时发现其结构损伤,预测其性能变化并做出维护决定。通过桥梁挠度变形监测,从桥梁挠度的动态数值分析找出薄弱不安全的位置,及时发现桥梁结构的危险隐患,对其健康状况给出评估,并做出正确的决策,对于桥梁的正常和安全使用具有重要意义。桥梁挠度监测常用的方法主要有精密水准法、挠度仪、百分表、连通管法、GPS观测法、测量机器人法、激光图像测量法等。传统的监测方法不仅传感器易受电磁干扰,影响其成活率、稳定性和耐久性,而且传感器通常都是按照“一定距离间隔”布设的“点式”监测,会形成监测遗漏点和监测盲区。应用BOTDR光纤应变计算得到的桥梁模型底面挠度值与试验中百分表的实测挠度值基本一致,说明采用BOTDR技术进行桥梁挠度分布式测量是有效和可行的。
2.3基于图像特征检测的桥梁位移测量方法
结构位移测量及振动参数识别是研究结构变形和动态特性的常见手段,在桥梁结构健康监测和安全评估中发挥着关键的作用。目前,现有的测量方法主要分为接触式和非接触式两种,接触式方法包括百分表、千分表、位移传感器、加速度传感器等,需要大量线路铺设及传感器安装工作,测点安装位置受制于设备及施工环境,且不易更换,后期维护成本较高,对于部分嵌入式安装方式会对结构造成一定损伤。非接触式测量包括全站仪、激光测振仪以及全球定位系统(GPS)等,能够实现结构动、静态位移的获取,并根据动态位移数据获取结构的振动频率及模态信息。但全站仪方法采样频率较低,依赖于人工观测;激光测振仪虽然能够实现高精度的动态响应识别,短期测量效果较好,但难以实现结构动态位移长期性实时测量;GPS方法大多集中于特大型桥梁,在厘米级精度具有较好表现,但成本较高,难以大面积推广应用。近年来,随着基于光学的图像采集设备和计算机技术的发展,一些研究开始探索基于数字图像处理方法的结构变形测试技术,并逐渐应用于桥梁结构的位移测量,基于数字图像方法的测量技术具有非接触、全场测量以及无损检测的优点。
结语
总之,通过对道路施工桥梁测量技术的应用及管理,可以提升道路桥梁施工的速度,增加工程使用寿命等。对当前道路施工中桥梁测量方法及措施研究,值得测量人员进行深思考虑。
参考文献
[1]吕祖博.桥梁测量控制浅谈[J].黑龙江交通科技.2016(12):161,163.
[2]王奕霖.GPS技术在大型桥梁测量控制中的应用[J].环球市场信息导报.2017(30):139.
[3]王振峰.市政道路施工过程的桥梁测量技术分析[J].江西建材.2017(22):208.
[4]余俊达.全站仪在公路桥梁测量中的应用研究[J].民营科技.2016(3):61.
[5]李军.GPS技术在大型桥梁测量控制中的应用研究[J].城市地理.2016(8):101.