佛山市公路桥梁工程监测站有限公司
摘要：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。
关键词：桥梁；监测
桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状况的监控与评估，为桥梁在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况异常严重时发出预警信号，为桥梁的维护维修和管理决策提供依据与指导。然而，桥梁结构健康监测不仅是为了结构状态监控和评估，其信息反馈于结构设计的更深远的意义在于，结构设计方法与相应的规范标准等可能得到改进。再有就是桥梁健康监测带来的不仅仅是监测系统和对某特定桥梁设计的反思，还可能并应该成为桥梁研究的“现场实验室”。桥梁健康监测为桥梁工程中的未知问题和超大跨度桥梁的研究提供了新的契机。由运营中的桥梁结构与其环境所获得的信息不仅是理论研究和实验室调查的补充，还可以提供有关结构行为和环境规律的最真实是信息。因此，桥梁健康监测不只是传统桥梁检测加结构评估新技术，而且被赋予了结构监控与评估、设计验证和研究与发展三方面的意义。
近年来，通信网络、信号处理、人工智能等技术的不断发展加速了桥梁监测系统的实用化进程。业界纷纷着手研究和开发各种灵活、高效、廉价、并且不影响桥梁结构正常使用的长期实施监测方法或技术。桥梁健康监测系统的部署和应用不单单具有重要的现实意义，还具有重要的研究价值，在推动和发展智能化、数字化和信息化桥梁工程中起到了积极的作用。
一、桥梁变形监测的方法
1.大地测量法
大地测量法是桥梁变形监测中较为传统的测量方法，它主要是以测边角和水准网的方式来对桥梁的变形量进行分析，该测量方法已在桥梁变形监测中应用多年，技术比较成熟，测量精度高，且成本较低。但是由于受天气影响较大，需要人为操作，劳动强度大，难以实现监测的自动化，因此该监测方法已逐渐被新型监测技术所取代。
2.摄影测量法
摄影测量主要是基于地面摄影的方法，它比较适用于对距离近、范围小、高度低的范围进行监测，对于大型桥梁来说摄影测量的分辨率较低，其监测范围具有局限性。近年来随着科技的发展和革新，摄影测量又增加了数字摄影、实时摄影技术，其应用前景十分乐观。
3.GPS变形监测法
GPS变形监测法是近年来新兴的桥梁监测技术，通过平面控制网布设、基准站布设、GPS监测站布设等步骤，能够为大型桥梁提供动态和静态的连续观察，不仅降低了人为因素在桥梁监测中的影响，也相应的减轻了工作量。其精准的三维立体定位功能无论是在准确度上还是监测效率上都具有其他监测方法不可比拟的优势，目前已广泛被大中城市桥梁监测所应用。
4.三维激光扫描变形监测法
继GPS技术以来，三维激光扫描技术在变形监测领域掀起了一次技术革命。
三维激光扫描技术通过激光器对物体表面的密集扫描获得物体的高精度海量点云数据，能对任意物体进行扫描，且不受白天、黑夜的限制，快速将实体目标转换成可处理的数据。该方法因其具有扫描速度快、精度高、实时性强、主动性强、输出格式可直接应用于CAD、三维动画等工具软件等优势而在桥梁监测领域发挥着越来越重要的作用。
相关学者等利用加拿大ILRIS 3D三维激光扫描仪对桥梁模型进行扫描，并进行荷载试验，所测变形曲线和理论数据较吻合，说明三维激光扫描技术用于桥梁变形监测具有可靠性。
5.雷达干涉测量技术
采用 INSAR 技术提取高程的精度可达数米，而运用差分干涉手段（D-INSAR）可达到厘米级甚至毫米级，对桥梁微小形变的监测应用潜力巨大。由意大利 IDS 公司与弗洛伦萨大学联合研制的遥感干涉测量系统 IBIS-S 已应用于大型桥梁及建筑物的变形监测，钱塘江大桥、金沙江大桥、石崆山大桥的静态监测、动态监测及自振频率监测结果表明 IBIS-S 可以在较短时间内获取桥梁静态、动态挠度变化，拥有最高 200Hz的自振频率，静态精度 0.1mm，动态精度 0.01mm；利用 IBIS-S和角反射器配合，可提取桥墩任意位置的微变形；在斜拉桥的应用中，IBIS-S 一次可对多根索同时进行测量，无需阻断交通。作为一种全新的变形测量技术，其价格较昂贵，且无法直接获取目标物的三维信息，需通过投影获得，若与三维激光扫描等技术结合，更能发挥其优势。
6.测量机器人桥梁变形监测法
随着光电技术、计算机技术的快速发展，全站仪进入自动化、智能化时代，测量机器人（Measurement robot）就是其中的代表。测量机器人是在全站仪的基础上由步进马达、影像传感器及应用软件集成的，能自动搜索、识别、跟踪和精确照准目标，具有实时、高效、准确、操作简便等特点，可实现无人值守的全自动化测量。当前高精度的测量机器人陆续出现，包括 Lei ca TCA2003、Topcon GPT9000A、Sokkia SRX等，其中Lei ca TCA2003测角精度可达0.5″，测距精度为1mm＋1ppm，Sokkia Net系列突破了1mm＋1ppm的测距精度。有些测量机器人还具备二次开发平台，利用计算机程序实现测量、记录、处理和输出的自动化。相关学者等采用Lei ca TCA2003监测江龙大桥桥墩顶的平面位移，并对其ATR功能进行深入研究，得出测量机器人自动采集的最佳观测距离在150m 内；相关学者等结合Lei ca TCA的串行通信接口，采用VB程序设计，实现了计算机远程监控、数据自动存取处理、全天候无人值守的桥梁智能监测。测量机器人虽然具有智能、高效的特点，但也存在一些问题：首先是没有多余观测，测量精度随着距离的增长显著降低，且粗差不易检查；其次是测量机器人的设备及系统固件等较昂贵，因长期固定需采取特殊的保护措施。
二、桥梁变形监测方法发展趋势
1多学科、多手段的融合
现有桥梁变形监测技术都有各自的优缺点，没有哪种技术能完全取代其他监测技术，而必须与其他技术优势互补。在今后的桥梁监测研究中，应逐渐实现大地测量、全球定位、摄影测量、雷达遥感、三维激光扫描、地理信息系统和数据库管理系统等先进数据处理和平差方法等多学科整合，逐步实现连续、高精度、自动化桥梁变形监测。
2程数据传输与控制智能化
微电子技术、计算机、互连网与桥梁智能材料的发展，为桥梁监测系统的自动化、集成化、智能化奠定了坚实的技术基础，实现数据传输与控制智能化，将有利于桥梁的安全管理和快速决策，也是将来桥梁安全管理的一个研究热点。
结束语：
总之，随着经济的稳步增长，我国的桥梁建设规模日益扩大，结构越来越复杂，出于对安全问题的考虑，对大型桥梁进行变形监测就显得十分必要。本文分析了桥梁变形监测方法的应用，以期提供一些借鉴。
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.