GNSS变形监测技术在桥梁监测中的应用

 

随着我国桥梁建设事业的迅猛发展，桥梁结构和形势日趋复杂，规模也越来越大，桥梁的施工正朝着超大化的方向发展，对其进行变形监测也就显得尤为重要。桥梁的变形监测是对桥梁整体性能的监测，其基于工程测量的原理、技术和精密测量仪器，对桥梁在垂直方向和水平方向的位移变形进行定期或实时监测，并通过绘制相应的位移变形影响线或影响面来监测桥梁各部位位移的变形状态，预测其变形规律。

 
桥梁变形监测的主要内容及其原理

 

根据桥梁的变形性质，将桥梁变形监测分为：

 

桥梁墩台基础监测。墩台在地基环境和水流冲刷的影响下会发生沉降变形及水平位移，以沉降监测为主。

 

桥梁主体结构监测。包括桥面垂直位移监测、桥面水平位移监测、桥面挠度监测及斜拉桥塔柱的水平位移监测、整体倾斜监测、挠度监测、伸缩量监测等。桥面变形主要由桥墩的位移、倾斜及外界荷载等引起，直接影响过桥行车的安全，对桥梁的安全营运十分重要；塔柱主要通过斜拉索支撑主体的荷载，变形主要由外界荷载产生，及时、准确地掌握塔柱的变形状况对评判斜拉桥的安全状态十分重要。

 

为完成上述监测，需建立相应的基础控制网，保证桥梁变形监测的精度。根据不同的测量要求和规范，桥梁变形测量的等级及精度要求也各不相同。在实际的工程监测中，需要根据不同的规范要求实施监测。

 

桥面沉降监测主要是监测桥梁在垂直方向上的变形。在沉降观测中，需要始终遵循“五定原则”，即基准点、工作基点、观测点点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测环境条件要一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。桥面沉降监测的主要内容包括：沉降观测点布设及网的测量、沉降监测、跨河桥沉降观测等。

 

 

沉降观测网一般采用闭合水准路线或附合水准路线，用高精度数字水准以进行观测。而对于跨河桥沉降观测，由于桥墩在河中时，观测采用闭合水准测量。在桥台上架设仪器，观测前后相邻桥台测点，返测时测量往测时未测量的测点，对于中间联测部分，通过往测已测点来进行观测。

 

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。

 

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