东海大桥结构安全监测系统构建其适应性研究

陈晓英

（上海东梁市政养护管理有限公司桥监控中心　201308）

东海大桥结构安全监测系统构建其适应性研究

陈晓英

（上海东梁市政养护管理有限公司桥监控中心201308）

跨海大桥相对来说大部分离陆地很远，因跨海大桥实施离基准点较远，所以在使用原来的大桥安全监测方法上经常有效监控程度下降。笔者通过自己对跨海大桥的检测经验，进行了谨慎的思考，最终提出了跨海大桥的安全性自动检测这一方法来解决大桥安全系统检测这一难题。并且结合跨海大桥对安全性自动检测这一项技术的推行方式、门径、和需要特别观测的地方做出了解析。考虑到跨海大桥动态稳定这一特点，跨海大桥安全性自动检测技术制定了动态基站检测技术并且加以利用。并且还建议使用GPS RTK和测量机器人集成技术来使得检测变成一种有效的并且可以实施的方法。

三维基准点；工程测量；跨海大桥；桥梁检测

1　跨海大桥整体结构安全性自动监测系统的基本结构

分别在桥梁的地面上设置2个三维基准点来进行连接是三维控制基准系统的必要，必须要经过一个精确度高于全国二等的一样的控制网，对于控制网要求是一定要平面左边投影面达和与过桥面的大部分高程的水准面的地方齐平。制网可以用窄带，高斯投影，兰勃特投影的方式投影。控制网不支撑独立的坐标系统需要运用两个不同国家的大地控制点的方位角。一个国家的高程点应该将全部三维基准点的高程放进了相同的一个1个相比较单独的封闭高程系统之中有利于三维控制基准系统的高程。

1.1动态基站系统

塔索等比较有高度的结构应利用在动态基站系统建成空中监测平台上，GPS RTK流动站、全向反射棱镜、监测平台里面应安置测量机器人并且将他们摆放在检测平台的上方。为了使得三个中心保持在同一个竖直直线上，可以使用机械加工的方法来加以维持他们在同一铅垂线上。相依靠的2个动态基站间之间间隔长度应当不得少于测量机器人的0.1倍。

1.2桥梁形变测点系统

考虑到对于桥型的要求的不同，承载量特征的不同等因素来有变通的设置桥梁的变测点的系统。需要设置形变观测点的地方常规上有桥塔根部、桥梁两端的内、桥跨和桥面的中心，桥塔的顶部，多跨桥的中间支承结构的顶端。为了防止形变观测的点被盗，应该将它防止在机器人能够检测到的范围内。其他一些重要设备也应和形变观测点放置在一起。

2　东海大桥慨况

在全线贯通后，它不仅通过了实践的考核，而且成为了桥梁建设的一座里程碑。它是我国实际意义上的跨海桥梁，并且在许多重大工程里面得到了广泛的应用。东海大桥起始于上海南汇芦潮港，跨越杭州湾北部海域，在浙江省嵊泗县崎岖列岛的小洋山岛登陆，全长32.5km，是我国第一座真正意义上的外跨海大桥，是国内桥梁建设中首次提出100年使用寿命的大桥。桥梁的设计标准是按照双向六车道加紧停车带的高速公路，桥梁已经符合了陆路输运的要求。东海大桥从2002年的6月26日开始建设，经过三年困难的建设，在2005年5月25日竣工。

图1　8个监测点图

2.1东海大桥的监测系统总体框架

为了建立健全东海大桥监控系统，使其成为一个能取得更多效益并且水平高的，并且还要具有强大功能的管理桥梁监测系统，系统的构建遵照以下几个准则：①重视监测系统的科学性；②不仅要迎合东海大桥监测管理的需求，还要同时考虑到设计与科学实验各个方面的成分；③根据实际需要，从而全面系统地掌握各方面的动态状态。东海大桥结构安全监测系统是由很多小成分组成，结合科学计算、网络数据库等各个方面的技术。预测桥梁的情况的未来发情况可以通过创立大桥连续评论体系，桥梁的灵动的监控。

2.2东海大桥三维控制系统构建的优选方法

东海大桥三维控制基准系统建议采用需要全部以岩基强制归心编制或者深埋钻孔式钢筋混凝土强制归心标志的7个点。三维控制基准系统构建应该通过数据收集时长超过一小时并且推进运用四机一起同步闭合环抵次这样方式的GPS静态测量技术实现。

2.3动态基站系统对桥梁形变点的监测过程

为了能使得计量尺度的相同，尽最大的限度去减少计算量程的误差。应该使得所有的动态基站以及所有的形变点的三维坐标归一化，也就是说使得一直和永久性基站与各个动态基站以及各个形变点相对应平面直角坐标统一、永久性基站、所有动态基站和所有形变点高程形成长期的一致。相应的需要在三维控制基准系统中GPS RTK永久性基站标志应该选择一个岩基强制归心，把基站的三维坐标为永久的计算起步数据。

3　结语

在模仿的范围内使用桥梁受到外力而发生形状变化的动态基站监督测试中，检测效果很令人满意，三维形变监督测试的很精准，完完全全能够去满足不同的跨海大桥的安全监测的需要。本篇文章主要提出建议，能够确切保证跨海大桥的监测的效果，很有成效的减少跨海大桥的监测上的耗材，希望未来能在跨海大桥的监测方面得到使用。

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2015-6-10