橋梁監(jiān)測(cè)技術(shù)研究及發(fā)展方向

吳暉

摘 要：橋梁是我國重要的交通工程之一，對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民群眾的生命安全還有社會(huì)的交通穩(wěn)定都有很重要的影響。由于目前國內(nèi)外頻頻發(fā)生很多橋了得倒塌和損傷時(shí)間，導(dǎo)致人們對(duì)于橋梁的安全產(chǎn)生了質(zhì)疑，如果能夠使用計(jì)算機(jī)、無線電和空間技術(shù)針對(duì)橋梁進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，則能夠有效掌控橋梁的健康狀況。本文分析了橋梁檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)范圍，并針對(duì)目前橋梁檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞：橋梁檢測(cè)技術(shù)；技術(shù)研究；技術(shù)發(fā)展

中圖分類號(hào)：U446.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）11-0106-01

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和文明的發(fā)展，世界各地都相繼建立起了各式各樣的橋梁，我國的現(xiàn)代化橋梁建設(shè)起步比較晚，但是發(fā)展較為迅速，近三十年來橋梁的建設(shè)技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，其中不乏有很多都是居于世界首列的大跨境類型橋梁等，可以說橋梁在我們的工作和生活中起到了很重要的作用。長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)營(yíng)，橋梁會(huì)隨著時(shí)間的變化受到環(huán)境和氣候等自然因素的影響材料逐漸老化，同時(shí)承受的車流量荷載量逐年上漲，增加了橋梁的使用疲勞，降低了橋梁的安全性和功能性，因此在橋梁運(yùn)營(yíng)中針對(duì)運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)非常重要。

1 橋梁檢測(cè)范圍概述

橋梁檢測(cè)需要根據(jù)橋梁所處的環(huán)境為基礎(chǔ)，檢測(cè)橋梁局部的損傷，由于橋梁所處的環(huán)境中溫度。濕度還有酸堿度等都不同，同時(shí)地區(qū)的交流流量和地震發(fā)生情況不同，會(huì)對(duì)于橋梁造成的影響不同，橋梁的檢測(cè)一般是針對(duì)橋梁的腐蝕性、位移還有橋梁應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)測(cè)橋梁局部損傷包含有橋梁產(chǎn)生的裂紋還有應(yīng)力等變化。橋梁監(jiān)測(cè)過程中需要針對(duì)橋梁自身的整體性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這一過程的檢測(cè)技術(shù)包含有位移監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)靜力和動(dòng)力監(jiān)測(cè)、撓度檢測(cè)、結(jié)構(gòu)振動(dòng)監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)材質(zhì)監(jiān)測(cè)還有橋梁的裂縫監(jiān)測(cè)等[1]。

2 傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)技術(shù)

在80年代中橋梁的檢測(cè)主要是使用常規(guī)的地面測(cè)量技術(shù)進(jìn)行，早期的常規(guī)測(cè)量是通過使用溫度計(jì)來測(cè)量出橋梁建設(shè)周圍的環(huán)境濕度，使用PH值傳感器來測(cè)量出橋梁周圍的酸堿度，查看地震已記錄的地震情況，最后通過橋梁的交通流量來計(jì)算出交通的荷載量。后來橋梁監(jiān)測(cè)技術(shù)就發(fā)展為使用儀器來檢測(cè)出定點(diǎn)位的變形值，例如說使用測(cè)距儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀還有全站儀等，以期能夠更好的提供出橋梁的整體變形狀態(tài)，滿足了測(cè)量精確度的要求，同時(shí)也適用于不同的橋梁監(jiān)測(cè)環(huán)境。但是使用儀器會(huì)加大現(xiàn)場(chǎng)的工作量，不點(diǎn)會(huì)受到橋梁和地形條件的影響，后期也出現(xiàn)了很多的特殊測(cè)量手段來簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)過程，的例如說使用應(yīng)變測(cè)量和準(zhǔn)直測(cè)量等但都是只能針對(duì)局部來回去相對(duì)的變形信息。

3 橋梁監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展探究

3.1 位移監(jiān)測(cè)

社會(huì)信息技術(shù)的發(fā)展加快了橋梁測(cè)量和監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，例如說計(jì)算機(jī)、無線電還有空間技術(shù)等，充分被橋梁監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用能夠有效提升監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。位移監(jiān)測(cè)是需要利用導(dǎo)航衛(wèi)星GPS技術(shù)來回去相位差分RTK，能夠通過定位技術(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量出橋梁是否產(chǎn)生位移以及位移的數(shù)據(jù)。使用GPS進(jìn)行橋梁的位移監(jiān)測(cè)技術(shù)包含有衛(wèi)星的查分信息GPS基準(zhǔn)站、通信系統(tǒng)還有可實(shí)時(shí)差分后測(cè)得站點(diǎn)三維空間坐標(biāo)的GPS監(jiān)測(cè)站三部分構(gòu)成，獲取信息之后在通過監(jiān)測(cè)部門針對(duì)橋梁的位移信息進(jìn)行計(jì)算。GPS橋梁位移監(jiān)測(cè)技術(shù)收到的天氣等外界因素影響較小，自動(dòng)化程度比較高，同時(shí)定位的速度比較快、精度比較高[2]。

3.2 撓度檢測(cè)

撓度檢測(cè)跟位移監(jiān)測(cè)類似，也是需要使用GPS定位，但是知識(shí)通過使用GPS差分定位來得出橋梁的坐標(biāo)計(jì)算出撓度，系統(tǒng)同樣是由通信系統(tǒng)、基準(zhǔn)站還有監(jiān)測(cè)站三部分構(gòu)成的，選擇多顆衛(wèi)星來進(jìn)行測(cè)量能夠提升檢測(cè)效率。撓度檢測(cè)還可以使用傾角儀法，在橋梁上縱向設(shè)置不同的測(cè)點(diǎn)，安裝傾角儀，能夠根據(jù)電壓和測(cè)量物的傾斜角度比例關(guān)系測(cè)量出角度，在用擬和撓度曲線積分和最小二乘法計(jì)算出不同的撓度值。還有激光圖像撓度測(cè)量方法，先使用固定在橋梁上的廣元激光束發(fā)射到標(biāo)靶，然后再使用CCD成像，通過圖像采集卡來采集出圖像，把數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和計(jì)算，得出橋梁的撓度值。

3.3 其他檢測(cè)技術(shù)

使用紅外熱相儀檢測(cè)技術(shù)或者是神經(jīng)脈絡(luò)放生裂紋監(jiān)測(cè)方法檢測(cè)橋梁的裂紋，紅外熱像儀能夠通過紅外輻射把物體轉(zhuǎn)變成為可見的熱圖像，然后通過分析特圖像的特征獲取目標(biāo)的表面溫度分布。當(dāng)橋梁上有損傷或者是產(chǎn)生裂紋，那么通過紅外分析結(jié)果跟周圍正常紅外線的不同，從而得出橋梁損傷和裂縫部位。神經(jīng)腦絡(luò)放生裂紋監(jiān)測(cè)方法是在橋梁的某一個(gè)部位貼上導(dǎo)線網(wǎng)，當(dāng)裂紋發(fā)生時(shí)能夠通過處理器判斷出裂紋的位置還有長(zhǎng)度。橋梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)變需要用過試用電測(cè)法或者是磁通量傳感器來進(jìn)行，電測(cè)法是在監(jiān)測(cè)傳感器中不斷地改變真懂得頻率，分析一下橋梁局部具備的応力変化。磁通量傳感器是根據(jù)鐵瓷材料的導(dǎo)磁性能判斷出橋梁應(yīng)變力還有溫度的變化，從而測(cè)定出橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)變力。

4 結(jié)語

針對(duì)橋梁的所處環(huán)境、局部損傷、本身整體性能進(jìn)行檢測(cè)，統(tǒng)一稱為橋梁監(jiān)測(cè)，傳統(tǒng)的橋梁監(jiān)測(cè)技術(shù)是通過各種儀器進(jìn)行測(cè)量，加大了現(xiàn)場(chǎng)的工作量，隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了更多先進(jìn)的橋梁檢測(cè)技術(shù)，必須要充分利用縣級(jí)技術(shù)來促進(jìn)我國橋梁工程的安全發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]吳迪軍.橋梁工程測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].測(cè)繪通報(bào)，2016（01）：1-5.

[2]彭渝舒.淺談橋梁監(jiān)測(cè)及其技術(shù)發(fā)展[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（23）：108.