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      道路橋梁施工安全監(jiān)測策略

      2021-01-03 14:12:13劉思宇
      科技信息·學(xué)術(shù)版 2021年35期
      關(guān)鍵詞:施工安全道路橋梁

      劉思宇

      摘要:由于使用傳統(tǒng)的道路橋梁施工安全監(jiān)測策略存在較大誤差,在我國社會經(jīng)濟以及科技快速發(fā)展的今天,交通業(yè)也取得了較快發(fā)展,傳統(tǒng)的道路橋梁施工安全監(jiān)測策略已無法滿足道路橋梁施工安全監(jiān)測要求,基于此,本文重點討論了道路橋梁施工安全監(jiān)測策略。監(jiān)測過程中,首先則需計算道路橋梁結(jié)構(gòu)的幾何屬性,以便能夠?qū)⑹芰袄硐氲膸缀尉€性控制在特定范圍內(nèi),進而在根據(jù)道路橋梁工程的所在位置,使用全站儀監(jiān)測其位移變化情況,精準確定道路橋梁結(jié)構(gòu)的三維坐標,設(shè)計出科學(xué)、合理的道路橋梁施工安全監(jiān)測策略。

      關(guān)鍵詞:道路橋梁;施工安全;監(jiān)測策略

      1.道路橋梁施工安全監(jiān)測策略

      1.1計算道路橋梁的幾何屬性

      為確保道路橋梁工程施工安全,則必須將其受力及理想幾何線性控制在特定范圍內(nèi),以防施工過程中道路橋梁結(jié)構(gòu)的平面位置、立面高度等偏離預(yù)期狀態(tài)。加之,施工過程中,在各種外界因素的影響下,道路橋梁易發(fā)生變形問題,而使得線型無法滿足設(shè)計要求,無法保證工程施工的順利推進。為了能夠有效將實際位置與預(yù)期狀態(tài)間產(chǎn)生的誤差控制在國家相關(guān)標準規(guī)定的范圍內(nèi),確保道路橋梁的變形狀態(tài)滿足設(shè)計要求標準,在此過程中,首先則應(yīng)構(gòu)建變形測量控制點,將其作為建設(shè)道路橋梁工程的控制網(wǎng),進而再根據(jù)道路橋梁工程的實際施工情況,設(shè)立3-5個控制點,重點需注意的是,控制網(wǎng)應(yīng)設(shè)立在遠離施工現(xiàn)場且較為穩(wěn)定的點位。根據(jù)幾何變形控制技術(shù)要求,構(gòu)建變形監(jiān)測控制網(wǎng)的過程中,方可將全站儀架設(shè)于控制網(wǎng)上,以保證獲取的控制點的平面坐標的精準度。若設(shè)計的監(jiān)測點的高程為H0,觀測點的高程為H1,平面的橫截面尺寸為S,體積為V1,設(shè)置的全站儀的高度為i,目標高度為0,那么未知觀測點的高程函數(shù)h1的計算公式為:

      (1)

      監(jiān)測過程中,監(jiān)測人員可運用坐標法監(jiān)測水平位移情況,監(jiān)測豎向位移情況則可運用間接三角高程,同時還需監(jiān)測道路橋梁結(jié)構(gòu)的外部幾何位移,計算固定點i以及監(jiān)測點i之間的高差,即高程變量hj,在i值不變的情況下,j點的高程公式為:

      (2)

      計算出監(jiān)測點的高程后,還需確定好基準點及觀察點,進而方可計算當前高程與初測高程、上次高程之差 。為了進一步提升儀器測站點及變形觀測點的通視效果,則必須確保監(jiān)測點與被觀測點牢固相接。測試初始值的過程中,測試次數(shù)不得少于3次,同時施工人員還需保護好監(jiān)測點j,或者將監(jiān)測點布設(shè)于不受施工影響的地方,具體布設(shè)位置則需根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況而定,原始基準數(shù)據(jù)方可取3次測試的初始值的平均值,同時還需將監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄在專用的原始資料記錄表中,測量之前儀表必須使用法定單位標定,以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性。通過公式(1)中的已知高程H1,方可計算出 :

      安全監(jiān)測工作的開展,應(yīng)根據(jù)監(jiān)測頻率進行,為確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性與完整性,還需根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況以及天氣、周圍環(huán)境的變化情況等計算監(jiān)測數(shù)據(jù),并整理、校核所有監(jiān)測數(shù)據(jù)。計算道路橋梁的幾何屬性時,應(yīng)運用計算機對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行初步分析,合理修正理論分析模型中的計算參數(shù),并比對、分析計算結(jié)果與實際監(jiān)測數(shù)據(jù),與此同時,還需運用自適應(yīng)控制法識別修正材料容量、收縮徐變系數(shù)及彈性模量等參數(shù),進而再根據(jù)修正后的幾何參數(shù)計算施工過程中各階段截面的應(yīng)力及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換下內(nèi)力的重復(fù)分布情況等。監(jiān)測人員也可根據(jù)施工進程同步監(jiān)測施工現(xiàn)場各工作環(huán)境的參數(shù),調(diào)整立模高度,以獲取關(guān)鍵施工條件下道路橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況及幾何狀態(tài)。

      1.2全站儀GPS—體化監(jiān)測位移變形

      道路橋梁施工監(jiān)測的主要內(nèi)容則是借助全站儀跟蹤建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的位移及變形情況。全站儀是一種現(xiàn)代化的測量設(shè)備,其具備有磁驅(qū)動、精準定點、自動鎖定多目標并跟蹤的功能,在橋梁、鐵路、隧道等大型建筑工程中其有著廣泛應(yīng)用,可使用其監(jiān)測工程變形情況。位移變形監(jiān)測主要監(jiān)測拱腳及拱肋的變形位移情況等;此外,使用弦式應(yīng)變傳感器,方可監(jiān)測混凝土的變形情況,測量道路橋梁工程拱腳及吊桿附近截面的應(yīng)力,判斷這些部位是否存在變形問題。

      道路橋梁施工安全監(jiān)測中,監(jiān)測人員可借助全站儀監(jiān)測隧道斷面、拱橋面、及系梁的變形情況,使用穿心式壓力傳感器監(jiān)測系桿拱橋中吊桿的內(nèi)力,而監(jiān)測構(gòu)件的內(nèi)外溫度、索力時,方可使用智能溫度傳感器或振弦式索力傳感器。測量關(guān)鍵部位的變形及位移情況時,為確保施工過程滿足幾何線性設(shè)計要求,確保道路橋梁工程的施工質(zhì)量,則需使用全站儀密切監(jiān)視施工情況。同時,道路橋梁施工安全監(jiān)測中,還需應(yīng)用計算機及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。施工過程中,將監(jiān)測系統(tǒng)布設(shè)于施工現(xiàn)場,不僅能夠監(jiān)測各施工階段的安全狀況,還可運用該系統(tǒng)監(jiān)測道路橋梁竣工驗收階段及后續(xù)運營階段的安全狀況,布設(shè)監(jiān)測點的過程中,則必須科學(xué)選擇監(jiān)測技術(shù),為確保GPS監(jiān)測技術(shù)能夠成為施工階段、竣工階段及運營階段等多個階段的監(jiān)測方,還需為其配備相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)。

      2.試驗論證分析

      為驗證本文所提出的安全監(jiān)測策略的有效性,則需通過試驗的方式對比其與傳統(tǒng)監(jiān)測策略的差別,試驗選取對象為某道路橋梁工程,該工程項目跨越市區(qū),其對基坑變形情況及環(huán)境變化情況均有著較高要求,實時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)該基坑深約為25m,風險等級為一級。

      監(jiān)測點的位置和密度應(yīng)根據(jù)基坑的特點布設(shè),以確保所布設(shè)監(jiān)測點能夠全方位的監(jiān)測整個基坑的實時情況,及時反饋監(jiān)測信息。

      為了改變基坑外淺層觀測井及承壓井的水位,則需布設(shè)18個坑外水位監(jiān)測點在基坑周圍,并分別記錄兩種監(jiān)測策略下坑外水位各監(jiān)測點的變化速率。

      通過所記錄的數(shù)據(jù)信息,方可計算出不同監(jiān)測策略下各監(jiān)測點坑外水位的變化率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),若使用傳統(tǒng)的道路橋梁施工安全策略其變化率為0.46m/d,而運用本文所提到的監(jiān)測策略變化率可達到0.54m/d,變化速率更為精準,這則表明文中所使用監(jiān)測策略的有效性。

      結(jié)束語

      綜上所述,為了在施工階段對道路橋梁結(jié)構(gòu)的安全質(zhì)量進行科學(xué)監(jiān)測,監(jiān)測部門則需不斷改進、優(yōu)化監(jiān)測技術(shù),加強新的監(jiān)測技術(shù)的研究及應(yīng)用,為工程建設(shè)提供更加可靠的監(jiān)測技術(shù),以確保工程施工安全及施工質(zhì)量。

      參考文獻:

      [1]趙芳.道路橋梁施工安全監(jiān)測策略[J].山西交通科技,2020(12):72-74.

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