中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
本文隨橋梁監(jiān)測當中的變形監(jiān)測技術進行研究，探討橋梁變形監(jiān)測的幾種主要技術，以及未來橋梁變形監(jiān)測技術的發(fā)展趨勢。
所謂變形監(jiān)測主要是對物體的內(nèi)部形態(tài)或者空間位置進行定期測量，對其中所產(chǎn)生的變化進行確定，并將變化的特征記錄下來，給相應的整個措施提供參考資料。
變形監(jiān)測一般需要進行多次測量，對測量結果的精確性要求高，在測量時，需要應用到多種測量技術。具體的測量技術的運用，需要根據(jù)被監(jiān)測物體實際情況而定。在橋梁監(jiān)測工程當中，對橋梁的變形監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實性意義，應用多種變形監(jiān)測技術，準確檢測橋梁的變形情況，對橋梁工程的安全性能具有重要的保障性作用。
1 橋梁變形監(jiān)測的主要內(nèi)容
橋梁變形的監(jiān)測內(nèi)容主要是在橋梁變形性質(zhì)的基礎上，在橋梁主要基礎結構上執(zhí)行監(jiān)測。其主要的監(jiān)測內(nèi)容包括兩個方面：
第一是橋梁墩臺的基礎監(jiān)測。
由于墩臺的地基或者下面一部分長期存在于水中，受水流沖刷以及水的腐蝕作用大，隨著時間的推移，這種作用呈現(xiàn)的橋墩變形效果顯而易見，很可能會造成墩臺發(fā)生水平位移或者沉降位移，在實際的監(jiān)測當中，一般以橋墩的沉降監(jiān)測為主要內(nèi)容。
第二為橋梁主體結構的監(jiān)測。
橋梁的主體結構監(jiān)測可以分為橋面水平位移監(jiān)測、垂直位移監(jiān)測、撓度監(jiān)測，另外還包括斜拉塔的伸縮量監(jiān)測、撓度監(jiān)測、整體傾斜監(jiān)測、水平位移監(jiān)測等等。在以往的監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，引起橋面變形的主要原因是橋墩的變形，因此橋墩與橋面的變形之間存在一定的因果關系。一旦橋面產(chǎn)生變形，會直接影響橋面上的車輛安全平穩(wěn)通行，并存在不同程度的安全隱患。
2 橋梁變形監(jiān)測技術研究與應用
2.1 傳統(tǒng)的橋梁變形監(jiān)測方法
橋梁的變形監(jiān)測事關橋梁的整體結構應力變化和整個橋梁的安全性能，因此，在監(jiān)測信息的精確度上有較高的要求。橋梁的變形監(jiān)測方法諸多，有常規(guī)的變形監(jiān)測方法，也有隨著科技的發(fā)展研發(fā)出來的高新技術。傳統(tǒng)的變形監(jiān)測方法與許多新型技術相比，具有簡單易行的優(yōu)勢，也是比較常用的變形監(jiān)測方法。
2.1.1 常規(guī)大地測量方法
常規(guī)大地測量法誕生于上個世紀，在上個世紀的八十年代左右，這種測量方法在橋梁變形測量中大量使用，并取得了較好的測量效果。常規(guī)大地測量法主要采用的測量儀器有光學測量儀器和電子測量儀器，具體的測量儀器有全站儀、電磁測距儀、經(jīng)緯儀、水準儀等。
這種測量方法主要是在橋梁監(jiān)測的基本要求下，重復性和周期性地以特定測量距離及角度來進行對監(jiān)測點的測量，獲取測量點的三維坐標，根據(jù)后續(xù)測量來確定橋梁結構的水平位移和垂直位移。在以往的監(jiān)測實踐當中，常規(guī)大地測量方法具有較好的靈活性特點，并且在測量精度上效果較好。
隨著科學技術的發(fā)展，許多測量效果更好的測量工具相繼面試，使得大地測量法的應用越來越廣泛。然而，這種測量方法也存在一定的限制性因素，比如在英語中，大地測量法的監(jiān)測是長期性的，因此獲得監(jiān)測結果比較緩慢。因為，常規(guī)大地監(jiān)測法的自動化程度降低，很多方面仍然依靠人工作業(yè)。
2.1.2 物理傳感器方法
常規(guī)大地測量法在實際應用中，對于橋梁具體局部的變形監(jiān)測效果并不明顯，只能獲取整體的變形數(shù)據(jù)和信息。而局部變形信息的獲取，需要借助物理傳感器方法的應用。物理傳感器也是屬于傳統(tǒng)的橋梁變形測量方法，該測量方法經(jīng)過長時間的使用，目前已將形成比較完善和穩(wěn)定的測量體系。一般來說，在橋梁局部方面所使用的物理傳感器包括很多，比如電子水平儀、銹蝕檢測儀、重量動態(tài)測量儀、傾斜儀、位移儀、應變計、測力計以及濕度、壓力、應力等各方面的傳感器。
物理傳感器最大的優(yōu)勢就是能夠對一些細節(jié)方面進行準確的監(jiān)測，比如能夠準確地獲取橋梁當中的內(nèi)部應力和壓力等細致信息，能夠對局部變形信息進行高精度地監(jiān)測，并且在進行監(jiān)測的過程中，能夠形成自動性、連續(xù)性地觀測。但是，物理傳感器在變形監(jiān)測應用中也存在一定的局限性，與常規(guī)大地測量法相比，物理傳感器方法只能進行橋梁局部的變形信息，而對于橋梁的整體變形情況仍然不能準備掌握。
2.1 新型橋梁變形監(jiān)測方法
近些年來，我國的導航系統(tǒng)不斷完善，3S 技術也得到相應的進展，在此基礎上，空間技術和計算機技術也不斷發(fā)展興起，變形測量技術發(fā)生了質(zhì)地變化。其中，橋梁變形監(jiān)測技術在范圍上不斷擴展，靜態(tài)與動態(tài)監(jiān)測全面化，逐漸實現(xiàn)了全天候形式的自動化監(jiān)測。目前，新開發(fā)出來的橋梁變形監(jiān)測技術有雷達干涉測量技術、攝影測量技術以及 GPS 技術。
2.2.1 攝影測量技術
攝影測量技術是 3S 技術當中的一個分支。在橋梁變形監(jiān)測中使用攝影技術，能夠對橋梁變形情況有一個大范圍的監(jiān)測，有利于整體上把握橋梁變形情況。但是這種測量方法也存在局限性，比如跟全站儀測量相比，攝影測量技術的測量精度比較缺少，而且目前市場上的攝影測量設備的采購價格較高，使用成本高。
2.2.2 GPS 測量技術
GPS 技術在橋梁變形監(jiān)測當中的應用并不常見。然而隨著我國GPS 技術的不斷成熟和發(fā)展完善，該技術也逐漸開始投入使用到橋梁變形監(jiān)測當中。GPS 測量技術在橋梁變形監(jiān)測當中最大的應用優(yōu)勢是精確度極高，能夠達到毫米級甚至更為細致的精度。在這種高精度測量結果下，能夠將外業(yè)工作量大大減少，同時一定程度地減少了人為因素的不利影響。
當然，GPS 測量技術也具有一定的不足之處，比如在一些橋梁當中，其監(jiān)測點的通視性較差，可能導致監(jiān)測精度受到一定的影響。另外，一般的GPS 測量技術需要多個測量點通視進行，這樣會加大測量成本。另外，GPS 測量技術的垂直監(jiān)測精度低于全站儀測量技術。
2.2.3 雷達干涉測量技術
雷達干涉測量技術實際的應用時間并不久，在橋梁變形監(jiān)測中，其監(jiān)測精度較高，能夠達到厘米級甚至毫米級，能夠對橋梁微小形變方面形成有效監(jiān)測。雷達干涉測量技術與IBIS-S 和角反射器配合，能夠獲取橋墩任何位置的變形和微變形情況。但是雷達干涉測量技術投入使用的時間較短，應用經(jīng)驗不足，應用，作為一種新的技術，使用價格是非常昂貴的。
3 結束語
總而言之，橋梁變形監(jiān)測直接影響到橋梁的安全性能。為了全面排除橋梁的安全隱患，需要對橋梁整體上與局部上的變形情況進行全面的監(jiān)測。常規(guī)變形監(jiān)測方法和新型變形監(jiān)測方法各有千秋，實際應用中還是要根據(jù)橋梁的實際情況而定。
