摘要：桥梁在我们的工作和生活中起到了很重要的作用。长时间的运营，桥梁会随着时间的变化受到环境和气候等自然因素的影响材料逐渐老化，同时承受的车流量荷载量逐年上涨，增加了桥梁的使用疲劳，降低了桥梁的安全性和功能性，因此在桥梁运营中针对运营情况进行监测非常重要。本文分析了传统的桥梁监测技术，并针对目前桥梁检测技术的发展进行了探究。
关键词：桥梁，监测技术，发展
针对桥梁的所处环境、局部损伤、本身整体性能进行检测，统一称为桥梁监测，传统的桥梁监测技术是通过各种仪器进行测量，加大了现场的工作量，随着计算机信息技术的发展，出现了更多先进的桥梁检测技术，必须要充分利用先进技术来促进我国桥梁工程的安全发展。
1传统的桥梁监测技术
早期的常规测量一般是用湿度计测量周围环境的湿度，PH值传感器测量桥梁周围水体中的酸碱度，地震仪记录地震情况，统计桥梁日交通流量以推算交通荷载。后来发展为采用测距仪、经纬仪、水准仪、全站仪等常规测量设备测量定点位的变形值。这些可以提供桥梁整体的变形状态，能满足测量精度要求，适应不同的监测环境。但是不足这处是现场工作量大，布点会受桥梁地形条件影响。这一时期，也出现了少数特殊测量手段，如应变测量、准直测量和倾斜测量。这些测量手段具有过程简单、可测量内部的变形和自动化测量等优点，但缺点是只能得到局部和相对的变形信息。
2桥梁监测技术的发展探究
2.1位移监测
社会信息技术的发展加快了桥梁测量和监测技术的发展，例如说计算机、无线电还有空间技术等，充分被桥梁监测技术运用能够有效提升监测的准确性。位移监测是需要利用导航卫星GPS技术来回去相位差分RTK，能够通过定位技术实时测量出桥梁是否产生位移以及位移的数据。使用GPS进行桥梁的位移监测技术包含有卫星的查分信息GPS基准站、通信系统还有可实时差分后测得站点三维空间坐标的GPS监测站三部分构成，获取信息之后在通过监测部门针对桥梁的位移信息进行计算。GPS桥梁位移监测技术收到的天气等外界因素影响较小，自动化程度比较高，同时定位的速度比较快、精度比较高。
2.2挠度检测
挠度检测跟位移监测类似，也是需要使用GPS定位，但是知识通过使用GPS差分定位来得出桥梁的坐标计算出挠度，系统同样是由通信系统、基准站还有监测站三部分构成的，选择多颗卫星来进行测量能够提升检测效率。挠度检测还可以使用倾角仪法，在桥梁上纵向设置不同的测点，安装倾角仪，能够根据电压和测量物的倾斜角度比例关系测量出角度，在用拟和挠度曲线积分和最小二乘法计算出不同的挠度值。还有激光图像挠度测量方法，先使用固定在桥梁上的广元激光束发射到标靶，然后再使用CCD成像，通过图像采集卡来采集出图像，把数据通过计算机进行处理和计算，得出桥梁的挠度值。
2.3沉降监测
首先选择控制点并对控制点进行联测，一般根据桥梁跨度大小来选择不同精度的水准测量方法进行观测，控制点应该选在桥体之外，通视条件良好并且稳定的区域；其次选择变形观测点，对于桥梁的变形观测点一般应选择在桥面及桥墩位置，桥面及桥墩测点数量均不少于4个，观测点与控制点形成闭合水准路线或附合水准路线。最后对点位进行观测，根据桥体的施工进度以及周边环境影响确定监测周期。
2.4其他检测技术
使用红外热相仪检测技术或者是神经脉络放生裂纹监测方法检测桥梁的裂纹，红外热像仪能够通过红外辐射把物体转变成为可见的热图像，然后通过分析特图像的特征获取目标的表面温度分布。当桥梁上有损伤或者是产生裂纹，那么通过红外分析结果跟周围正常红外线的不同，从而得出桥梁损伤和裂缝部位。神经脑络放生裂纹监测方法是在桥梁的某一个部位贴上导线网，当裂纹发生时能够通过处理器判断出裂纹的位置还有长度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桥梁的结构应变需要用过试用电测法或者是磁通量传感器来进行，电测法是在监测传感器中不断地改变真懂得频率，分析一下桥梁局部具备的応力変化。磁通量传感器是根据铁瓷材料的导磁性能判断出桥梁应变力还有温度的变化，从而测定出桥梁结构的应变力。
3基于光纤传感的桥梁监测对象
3.1对结构应力、应变的监测
结构内应力是桥梁健康状态的一个重要评价指标，对桥梁结构内应力的监测是桥梁监测的重要内容。目前采用较多的是F—P光纤传感器和光纤布拉格光栅传感器。F—P光纤传感器主要用于局部应力的测试，光纤布拉格光栅传感器则用于分布应力监测。Sungsan桥是韩国首尔汉江上跨度最大的桥梁，其车流量近7万辆次/d，采用F—P光纤传感器对此桥进行静、动态测试，在静态测试中光纤传感器的分辨率近似可达0.12微应变；在动态测试中，它清楚地显示出了卡车不同速度时的桥体内部应变趋势。
3.2对混凝土温度和应力的监测
大体积混凝土养护过程中有大量的热量释放，从而在混凝土中产生温度应力和温度裂缝。为防止温度裂缝的发生，可通过埋置于混凝土中的光纤温度感知器监测混凝土内部的温度，为养护过程中控制冷却速率提供依据。如在南京长江三桥北岸连续梁施工中，在移动模架上布置了光纤监测系统，实现了在混凝土浇筑过程中，实时监测模架关键部位的应力变化情况以及评估混凝土浇注过程中的安全性，并在出现不安全苗头时利用实测应力值指导模架控制。利用该光纤监测系统与控制手段，可有效地降低模架应力值，实现信息化施工，保证了混凝土浇筑施工的安全。
3.3对混凝土结构裂缝的监测
混凝土结构的裂缝可分为由应力引起的结构裂缝和由温度引起的温度裂缝。前者危及结构的安全，后者影响结构的使用。因此，及时发现和处理混凝土结构中的裂缝尤为重要。裂缝的发生可以用埋设在混凝土中光纤光强的变化监测，而裂缝的定位可用多模光纤在裂缝处光强的突然下降或光时域反射仪(OTDR)诊断完成。通过OTDR衰减曲线上的裂缝损耗突变点，可以准确地确定裂缝的位置。
3.4对钢筋腐蚀的监测
目前，采用沿光纤局部开窗的光纤腐蚀传感器对钢筋腐蚀进行监测。宽频带光源发出的光耦合进入测试光纤后从开窗区射出，如果光纤与被腐蚀金属（钢筋）的距离小于10mm，则光信号照亮钢筋，光被钢筋表面的局部区域进行颜色调制，返回来的颜色调制信号通过标准分光仪传感器传感。输入光的颜色变化表明腐蚀存在，在一根光纤上可开多个“窗口”，利用时分复用系统能判别出从一根光纤不同开窗区返回的腐蚀信息。目前关于混凝土结构中钢筋腐蚀的光纤及光纤光栅监测及应用研究仍较少，此外由于光纤及光纤光栅的保护问题，多数研究仍处于实验室阶段，没有进行大规模应用。
3.5对钢索应力和变形的监测
对于拉索式的桥梁，对钢索应力和变形的监测显得尤为关键。若将光纤预制在树脂或其他纤维内，形成杆状结构，然后再用钢索束绕在二起，那么此光纤就可实现对钢索应力和变形的监测。它可用于预应力锚索承载力的监测，以诊断锚索是否会失效或破坏，还可应用于斜拉桥和悬索桥的应力和变形的监测等。针对系杆拱桥索力长期监测的特点，武汉理工大学已经研制出了光纤光栅锚索测力环，并在钢管混凝土系杆拱桥——武汉晴川桥的换索施工过程中实时监测索力状况，保证了整个施工的质量和安全。
论文探讨了我国桥梁健康监测技术的基本状况，结合我国目前桥梁监测技术的发展概况，提出监测技术未来发展的关键方向，真正将桥梁监测技术更有效地服务于桥梁的管理和维护中。
参考文献
[1]周逸.挠度监测技术在桥梁监测中的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2017年13期.
[2]吴晖.桥梁监测技术研究及发展方向[J].中国科技纵横，2017年11期.
论文作者:孙志刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签：桥梁论文; 光纤论文; 应力论文; 测量论文; 挠度论文; 裂缝论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第34期论文;