董招生 咸云飛

摘? 要：隨著我國交通行業(yè)的飛速發(fā)展，我國建設了大量大型橋梁工程，大型橋梁工程在建設過程中會受到各項因素影響，這會導致道路橋梁工程的建設期間出現(xiàn)各種問題。因此，在大型橋梁工程建設中，相關部門要將結(jié)構智能健康監(jiān)測系統(tǒng)應用在大型橋梁工程中，加強對集成技術的研究，提高大型橋梁工程質(zhì)量，從而為人們提供一個良好的交通環(huán)境。

關鍵詞：大型橋梁工程;監(jiān)測系統(tǒng);集成技術;健康監(jiān)測

Abstract： With the rapid development of China's transportation industry， a large number of large-scale bridge projects have been built in our country. Large-scale bridge projects will be affected by various factors in the process of construction， which will lead to various problems during the construction of road and bridge projects. Therefore， in the construction of large-scale bridge projects， the relevant departments should apply the structural intelligent health monitoring system to large-scale bridge projects， strengthen the research on integrated technology， and improve the quality of large-scale bridge projects， so as to provide people with a good traffic environment.

近幾年，我國大型橋梁工程不斷增多，橋梁工程應用年限的時間延長，橋梁工程在應用期間受外界因素影響，結(jié)構會發(fā)生老化，大型橋梁工程在交通應用期間，每年都會遭受到一定程度損失，這也就導致大型橋梁工程結(jié)構難以滿足國家要求標準，可能會引發(fā)安全事故，因此，人們提高了對橋梁工程安全問題的重視。在該背景下，大型橋梁結(jié)構智能健康監(jiān)測系統(tǒng)集成技術應運而生，通過對這一技術進行合理應用，可以使人們掌握大型橋梁工程遭受到的破壞情況，從而實現(xiàn)對大型橋梁工程的合理保養(yǎng)，延長工程應用壽命。

1 智能健康監(jiān)測系統(tǒng)應用的意義

橋梁結(jié)構智能健康監(jiān)測系統(tǒng)（下文統(tǒng)一簡稱問檢測系統(tǒng)）在具體應用期間，就是對采用無損傳感技術，分析橋梁結(jié)構情況，科學監(jiān)測橋梁工程結(jié)構，通過對該監(jiān)測系統(tǒng)進行應用，不僅可以使工作人員對大型橋梁工程整體結(jié)構有一個全面了解，依據(jù)了解到的情況，完成對橋梁工程結(jié)構的維修，而且降低安全事故發(fā)生幾率[1]。但是，我國科技水平發(fā)展緩慢，現(xiàn)階段的科技水平難以對我國大型橋梁工程的具體情況進行合理監(jiān)測，在對橋梁工程情況進行監(jiān)測時，采用的方法落后于橋梁工程建設情況，這也是造成監(jiān)測系統(tǒng)集成技術落后，在應用過程中取得的結(jié)果不理想的主要原因[2]。因此，在大型橋梁工程建設中，相關工作人員要不斷研究監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是近幾年我國交通行業(yè)得到了快速發(fā)展，許多橋梁工程建設過程中為了滿足交通需求，建設了大量的大型橋梁工程，橋梁工程每天都要行駛大量車輛，這些車輛的荷載會對橋梁工程造成一定破壞，因此，若無法確保大型橋梁工程結(jié)構質(zhì)量，大型橋梁工程在具體應用期間可能會引發(fā)嚴重交通事故，這不僅會造成巨大經(jīng)濟損失，而且還會造成人員傷亡[3]。

可見，在交通行業(yè)快速發(fā)展的今天，對監(jiān)測系統(tǒng)進行合理應用意義重大。做好監(jiān)測系統(tǒng)的意義重要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）通過對監(jiān)測系統(tǒng)進行合理應用，能夠?qū)崿F(xiàn)對交通情況的科學管理，為人們財產(chǎn)和生命安全提供保障，例如，在大風環(huán)境下，橋梁工程結(jié)構受大風影響會發(fā)生振動，如果通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，橋梁振動嚴重，應當關閉大橋，減小橋梁結(jié)構遭受到的破壞[4]。（2）利用監(jiān)測系統(tǒng)全面監(jiān)測橋梁工受損情況，精準定位橋梁工程結(jié)構出現(xiàn)的問題，對結(jié)構遭受的具體損壞情況進行定量分析，實現(xiàn)對橋梁工程在應用期間可能出現(xiàn)的各種事故的合理預防。（3）系統(tǒng)能夠?qū)Υ笮蜆蛄汗こ淘趹闷陂g遭受到的損傷原因進行全面分析，依據(jù)分析結(jié)果對橋梁工程進行維修，并且要做好安全驗收測試。

2 監(jiān)測系統(tǒng)集成技術

2.1 監(jiān)測系統(tǒng)的具體功能

對橋梁工程結(jié)構進行健康監(jiān)測時，要對智能傳感技術進行合理應用，進而完成對橋梁結(jié)構情況的掃面，利用信息采集和處理系統(tǒng)完成對各種信息的輸出，這一方面可以確保各項工作的順利開展，另一方面也可以降低橋梁工程在具體施工期間，各種安全事故的發(fā)生幾率。在對橋梁結(jié)構進行分析期間，若利用安全評估軟件后，證明橋梁工程結(jié)構只是輕微的損壞或老化問題，監(jiān)測人員在工作期間加強對其的關注即可，若發(fā)現(xiàn)橋梁工程結(jié)構出現(xiàn)了較為嚴重的老化和損傷問題，監(jiān)測人員要提高對橋梁工程結(jié)構整體情況的重視，依據(jù)實際情況，及時開展相應的維修作業(yè)，確保橋梁工程應用的安全性。

2.2 監(jiān)測系統(tǒng)集成技術方案

橋梁結(jié)構健康檢測系統(tǒng)是有多個子系統(tǒng)工程的一種系統(tǒng)，每個系統(tǒng)在系統(tǒng)中都承擔著各自的職責，監(jiān)測系統(tǒng)集成技術就是實現(xiàn)不同子系統(tǒng)的結(jié)合，實現(xiàn)資源共享，使橋梁結(jié)構系統(tǒng)管理能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一[5]。需要研究人員注意的是，監(jiān)測系統(tǒng)集成技術主要通過軟件形式呈現(xiàn)，集成系統(tǒng)存在的主要問題集中在軟件平臺，以及各個功能軟件接口上，同時，數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，通過對其的合理應用，能夠自動分類監(jiān)測獲取的結(jié)果，完成對結(jié)果的科學處理，最終選擇出一種合理的維修方案，這對于確保橋梁工程的穩(wěn)定運行來說意義重大[6]。此外，相關工作人員可以對數(shù)據(jù)庫中各項信息內(nèi)容進行利用，完成對橋梁工程收集情況的分析與研究，快速找到橋梁工程的損失原因和損傷位置，采取合理方式對出現(xiàn)的問題進行處理，避免橋梁工程在日后應用期間出現(xiàn)類似問題。

2.3 軟件集成技術

軟件集成技術主要有以下內(nèi)容組成：（1）子系統(tǒng)軟件接口。（2）軟件中的數(shù)據(jù)接口。近幾年，監(jiān)測系統(tǒng)集成技術不斷變得更加成熟，這也使該項技術逐漸朝著智能化方向發(fā)展，這使相關工作人員的工作變得更加便利，工作人員在實際作業(yè)期間可以利用計算機自動監(jiān)測橋梁工程結(jié)構，自動對橋梁工程結(jié)構進行監(jiān)測。

3 監(jiān)測系統(tǒng)在大型橋梁工程中的具體應用

3.1 工程概況

某大型橋梁工程由主橋和當西引橋構成，橋梁工程一共28跨，橋梁結(jié)構長度為694.23m，東引道長為136.58m，西引道長為152.28m，橋梁工程中的主橋采用的為三孔變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁。

3.2 安全監(jiān)測系統(tǒng)的工程

橋梁工程安全監(jiān)測系統(tǒng)遵循統(tǒng)一的管理模式和思路，對于系統(tǒng)中硬件的選擇上要緊密結(jié)合橋梁工程的類型、受力、跨度等問題而定，同時，對于采用的系統(tǒng)，還要注意其在應用過程中要具有良好的協(xié)調(diào)性、可靠性，以及可拓展性等特點。系統(tǒng)在具體應用過程中對無線網(wǎng)絡或光纖進行應用，完成信息傳輸;系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)技術和分布式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)兩項內(nèi)容作為基礎，通過合理方式，將部分監(jiān)控中心連接成一個統(tǒng)一整體，用戶通過合理方式應用系統(tǒng)，用戶對系統(tǒng)的配置、控制等各項操作都可以采取遠程方式實現(xiàn)，通過監(jiān)測可以監(jiān)測到精準數(shù)據(jù)，在該過程中為了保證最終監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準性，要采取長期安全監(jiān)測和人工巡檢相結(jié)合方式完成相應的監(jiān)測作業(yè)[7]。

3.3 具體監(jiān)測內(nèi)容

主橋橋梁結(jié)構上部為預應力鋼筋混凝土連續(xù)橋梁，其在具體應用期間的典型病害特征就是腹板容易出現(xiàn)裂縫，下?lián)线^大。而通過對橋梁工程的整體情況進行分析可以發(fā)現(xiàn)，“豎向變形的最大程度”及“腹板裂縫的最大寬度”都與結(jié)構安全性有著緊密聯(lián)系。此外，橋梁工程在具體應用過程中會發(fā)生變形，這種變形可以直接反映橋梁工程在具體應用期間出現(xiàn)的問題，而橋梁結(jié)構上出現(xiàn)的裂紋，以及其發(fā)展可能會導致橋梁工程中的鋼筋出現(xiàn)銹蝕，這會對橋梁結(jié)構的耐久性造成影響。

3.4 布測監(jiān)測點需要遵循的原則

監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測功能利用傳感系統(tǒng)實現(xiàn)，傳感器測點布置在對系統(tǒng)運行的效率和功能都會產(chǎn)生直接影響，因此，布置測點時要遵循下列原則：（1）布置傳感器測點時，要經(jīng)過計算確定傳感器布置的具體情況。（2）注重結(jié)構特點，以及系統(tǒng)功能，確保傳感器布置的合理性。（3）重點把握結(jié)構關鍵部位設計控制指標。（4）針對橋梁工程結(jié)構中的裂縫測點布設要依據(jù)橋梁工程監(jiān)測報告中的典型裂縫位置進行科學布設[8]。

3.5 在線監(jiān)測的實現(xiàn)

完成測點布置后，安全監(jiān)控系統(tǒng)在應用期間可以實時的將橋梁工程結(jié)構測點位置處的裂分變化數(shù)據(jù)，以及撓度變化情況的各項數(shù)據(jù)都及時、準確的傳遞給橋梁管養(yǎng)部門，如果橋梁工程在應用期間，橋梁工程中的裂縫和撓度受外界因素影響，出現(xiàn)了異常情況，能夠進行安全預警，根據(jù)結(jié)構上存在的裂縫和撓度，分析橋梁工程情況，利用監(jiān)測系統(tǒng)中獲取的部分數(shù)據(jù)對橋梁工程情況進行反映，具體情況如下：

（1）不同傳感器數(shù)據(jù)關聯(lián)性好，說明獲取數(shù)據(jù)合理、精準。（2）裂縫和位移穩(wěn)定，這表明在監(jiān)測期間，橋梁工程運行穩(wěn)定。（3）隨著橋梁工程結(jié)構運行時間的延長，橋梁工程在縱向上沒有出現(xiàn)位移，這一結(jié)果說明橋梁工程在應用期間，其剛度并未發(fā)生顯著改變，工程在應用期間保持著良好的性能，可以滿足應用需求。（4）車輛在橋梁工程中行駛，對橋梁工程造成的影響為瞬時性改變，車輛通過后，橋梁狀態(tài)恢復，這表明橋梁工程保持彈性工作狀態(tài)。

4 結(jié)束語

近幾年，我國大型橋梁工程不斷增多，其成為了我國的一項關鍵公共建筑，其能夠改善交通環(huán)境。加強監(jiān)測系統(tǒng)建設，合理應用檢測系統(tǒng)，同時，要加強系統(tǒng)集成技術的研究，從而充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用。

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