1. 項目概述
大型橋梁，如斜拉橋、懸索橋自20世紀90年代初期以來在我國如雨后春筍般的發(fā)展。這種橋梁的結(jié)構(gòu)特點是跨度大、塔柱高，主跨段具有柔性特性。要真正達到橋梁安全監(jiān)測之目的，了解橋梁的變化情況，還必須及時測定它們幾何量的變化及大小。
山東濱州黃河大橋全長14.77公里，設(shè)計行車時速120公里，橋?qū)?2.8米，按雙向四車道高速公路標準建設(shè)。其中主橋長768米，引橋總長930米，北岸接線長9.533公里，南岸接線長3.539公里。大橋中塔高125米，兩座中塔各有52根斜拉索，最長的達220米。小塔高75米，每座有24根斜拉索。主橋共有122棵基樁，其中，中塔的一個柱子下面就有25個直徑1.5米的基樁。
本項目用拓普康Hiper系列和GB-1000接收機在濱州大橋上建立監(jiān)測點，采用巖石科技RocMonitor軟件進行數(shù)據(jù)采集實時定位，實時監(jiān)測大橋健康狀態(tài)。
2. 監(jiān)測方案
整個監(jiān)測系統(tǒng)由傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與控制子系統(tǒng)及輔助支持子系統(tǒng)組成，傳感器子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)通過有線或無線的數(shù)據(jù)通訊方式有機連為一個整體，從而將GPS接收機原始觀測值實時傳輸?shù)娇刂浦行?，同時控制中心能夠?qū)崟r解算GPS監(jiān)測數(shù)據(jù)并能遠程控制各個監(jiān)測設(shè)備。
整個監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示。
監(jiān)測硬件：
拓普康Hiper-M接收機(靜態(tài)精度：平面3mm+1ppm，高程5mm+1ppm，RTK精度：平面10mm+1.5ppm，高程20mm+1.5ppm，)
拓普康GB-1000接收機(靜態(tài)精度：平面3mm+0.5ppm，高程5mm+0.5ppm，RTK精度：平面10mm+1ppm，高程15mm+1ppm)
解算軟件：RocMonitor變形監(jiān)測數(shù)據(jù)解算軟件
3. 項目實施
測點布設(shè)：
濱州黃河大橋變形監(jiān)測在橋體上架設(shè)5個監(jiān)測點，在監(jiān)控中心附近架設(shè)1個基準點。
GPS基準點也可以稱為連續(xù)運行參考站，它是整個大橋位移監(jiān)測的基準框架，一般一個GPS參考站能夠覆蓋5km以內(nèi)的監(jiān)測點，鑒于大橋的情況，設(shè)置一個參考站，為了保證監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，參考站需與大橋控制點進行聯(lián)測，以實現(xiàn)監(jiān)測坐標與大橋坐標的統(tǒng)一，同時校準參考點是否會發(fā)生位移。
在大橋的淄博方向、濱州方向的跨中和塔頂架設(shè)GPS監(jiān)測點。bzsy、zbsy、zbxy三個監(jiān)測點用GB-1000接收機。td、bzxy、參考站架設(shè)的是Hiper-M接收機。GB-1000直接用網(wǎng)線接入光纖，HiperM用MOXA模塊接入光纖然后匯總到監(jiān)控中心。如下圖所示。
觀測箱安裝：
監(jiān)控室建設(shè)：
軟件運行：
4. 結(jié)論
下圖是跨中監(jiān)測點的三維變形量，點位于大橋跨中位置，車輛經(jīng)過橋面時，震動比較明顯，主要體現(xiàn)在垂直方向的變化量。
下圖是濱州大橋塔頂GPS監(jiān)測點曲線圖，塔頂主要受風的影響，水平方向擺動較明顯。
如上所示，濱州大橋監(jiān)測點位的的曲線符合實際變化趨勢。
與傳統(tǒng)的監(jiān)測手段相比，利用GPS定位技術(shù)建立起高精度、全天候、自動化、無人值守的實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)了大橋監(jiān)測的自動化，極大的提高了監(jiān)測效率。
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