摘要:由于使用传统的道路桥梁施工安全监测策略存在较大误差,在我国社会经济以及科技快速发展的今天,交通业也取得了较快发展,传统的道路桥梁施工安全监测策略已无法满足道路桥梁施工安全监测要求,基于此,本文重点讨论了道路桥梁施工安全监测策略。监测过程中,首先则需计算道路桥梁结构的几何属性,以便能够将受力及理想的几何线性控制在特定范围内,进而在根据道路桥梁工程的所在位置,使用全站仪监测其位移变化情况,精准确定道路桥梁结构的三维坐标,设计出科学、合理的道路桥梁施工安全监测策略。
关键词:道路桥梁;施工安全;监测策略
1.道路桥梁施工安全监测策略
1.1计算道路桥梁的几何属性
为确保道路桥梁工程施工安全,则必须将其受力及理想几何线性控制在特定范围内,以防施工过程中道路桥梁结构的平面位置、立面高度等偏离预期状态。加之,施工过程中,在各种外界因素的影响下,道路桥梁易发生变形问题,而使得线型无法满足设计要求,无法保证工程施工的顺利推进。为了能够有效将实际位置与预期状态间产生的误差控制在国家相关标准规定的范围内,确保道路桥梁的变形状态满足设计要求标准,在此过程中,首先则应构建变形测量控制点,将其作为建设道路桥梁工程的控制网,进而再根据道路桥梁工程的实际施工情况,设立3-5个控制点,重点需注意的是,控制网应设立在远离施工现场且较为稳定的点位。根据几何变形控制技术要求,构建变形监测控制网的过程中,方可将全站仪架设于控制网上,以保证获取的控制点的平面坐标的精准度。若设计的监测点的高程为H0,观测点的高程为H1,平面的横截面尺寸为S,体积为V1,设置的全站仪的高度为i,目标高度为0,那么未知观测点的高程函数h1的计算公式为:
(1)
监测过程中,监测人员可运用坐标法监测水平位移情况,监测竖向位移情况则可运用间接三角高程,同时还需监测道路桥梁结构的外部几何位移,计算固定点i以及监测点i之间的高差,即高程变量hj,在i值不变的情况下,j点的高程公式为:
(2)
计算出监测点的高程后,还需确定好基准点及观察点,进而方可计算当前高程与初测高程、上次高程之差 。为了进一步提升仪器测站点及变形观测点的通视效果,则必须确保监测点与被观测点牢固相接。测试初始值的过程中,测试次数不得少于3次,同时施工人员还需保护好监测点j,或者将监测点布设于不受施工影响的地方,具体布设位置则需根据施工现场的实际情况而定,原始基准数据方可取3次测试的初始值的平均值,同时还需将监测数据记录在专用的原始资料记录表中,测量之前仪表必须使用法定单位标定,以保证监测数据的连续性。通过公式(1)中的已知高程H1,方可计算出 :
安全监测工作的开展,应根据监测频率进行,为确保监测数据的准确性与完整性,还需根据施工现场的实际情况以及天气、周围环境的变化情况等计算监测数据,并整理、校核所有监测数据。计算道路桥梁的几何属性时,应运用计算机对监测数据进行初步分析,合理修正理论分析模型中的计算参数,并比对、分析计算结果与实际监测数据,与此同时,还需运用自适应控制法识别修正材料容量、收缩徐变系数及弹性模量等参数,进而再根据修正后的几何参数计算施工过程中各阶段截面的应力及结构体系转换下内力的重复分布情况等。监测人员也可根据施工进程同步监测施工现场各工作环境的参数,调整立模高度,以获取关键施工条件下道路桥梁结构的受力情况及几何状态。
1.2全站仪GPS—体化监测位移变形
道路桥梁施工监测的主要内容则是借助全站仪跟踪建筑结构关键部位的位移及变形情况。全站仪是一种现代化的测量设备,其具备有磁驱动、精准定点、自动锁定多目标并跟踪的功能,在桥梁、铁路、隧道等大型建筑工程中其有着广泛应用,可使用其监测工程变形情况。位移变形监测主要监测拱脚及拱肋的变形位移情况等;此外,使用弦式应变传感器,方可监测混凝土的变形情况,测量道路桥梁工程拱脚及吊杆附近截面的應力,判断这些部位是否存在变形问题。
道路桥梁施工安全监测中,监测人员可借助全站仪监测隧道断面、拱桥面、及系梁的变形情况,使用穿心式压力传感器监测系杆拱桥中吊杆的内力,而监测构件的内外温度、索力时,方可使用智能温度传感器或振弦式索力传感器。测量关键部位的变形及位移情况时,为确保施工过程满足几何线性设计要求,确保道路桥梁工程的施工质量,则需使用全站仪密切监视施工情况。同时,道路桥梁施工安全监测中,还需应用计算机及无线传感器网络系统等。施工过程中,将监测系统布设于施工现场,不仅能够监测各施工阶段的安全状况,还可运用该系统监测道路桥梁竣工验收阶段及后续运营阶段的安全状况,布设监测点的过程中,则必须科学选择监测技术,为确保GPS监测技术能够成为施工阶段、竣工阶段及运营阶段等多个阶段的监测方,还需为其配备相应的数据分析处理系统。
2.试验论证分析
为验证本文所提出的安全监测策略的有效性,则需通过试验的方式对比其与传统监测策略的差别,试验选取对象为某道路桥梁工程,该工程项目跨越市区,其对基坑变形情况及环境变化情况均有着较高要求,实时监测发现该基坑深约为25m,风险等级为一级。
监测点的位置和密度应根据基坑的特点布设,以确保所布设监测点能够全方位的监测整个基坑的实时情况,及时反馈监测信息。
为了改变基坑外浅层观测井及承压井的水位,则需布设18个坑外水位监测点在基坑周围,并分别记录两种监测策略下坑外水位各监测点的变化速率。
通过所记录的数据信息,方可计算出不同监测策略下各监测点坑外水位的变化率,结果发现,若使用传统的道路桥梁施工安全策略其变化率为0.46m/d,而运用本文所提到的监测策略变化率可达到0.54m/d,变化速率更为精准,这则表明文中所使用监测策略的有效性。
结束语
综上所述,为了在施工阶段对道路桥梁结构的安全质量进行科学监测,监测部门则需不断改进、优化监测技术,加强新的监测技术的研究及应用,为工程建设提供更加可靠的监测技术,以确保工程施工安全及施工质量。
参考文献:
[1]赵芳.道路桥梁施工安全监测策略[J].山西交通科技,2020(12):72-74.