第45卷第 l5期 20184F8~j 道路桥梁 Roads and Bridges 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Dcvelopment
连 通 管 沉 降 监 测 系 统 在 桥 梁 养 护 中 的 应 用
张 勋 南
(安 徽 肖交通控 股 集 团池 州 高速公 路 管理 中心 ，安徽 池 州 247100)
[摘 要]在高速公路养护管理中，对于构筑物的沉降观测时间一般时间较长，齐护中投入的工程技 术人 员的数量不多，做
高精度的水准测量，容易出现差错，费时费力。连通管沉降监测系统 自动化程度高，自动读数，自动采集数据，精度较高，是
目前一种比较先进的沉降观测方法。
[关键词 ]连通管沉降 ；监测系统 ：桥梁养护
[中图分类号 ]u446 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001—523X (201 8)1 5-0104 02
Application of Connected Pipe Settlem ent M onitoring
System in Bridge M aintenance
Zhang Xun—nan
【Abstrac',]In the highway maintenance management，in the seulement observation of the~tructure，the time of the observation is long，the number of the engineering technicians in the maintenance is not much，and the h】 }1 precision leveling is easy to make
mistakes and time consuming and laborious．The connected pipe settlement monitoring system is a ilore advanced settlement observation
method because of its high degree of automation，automatic reading，automatic data collection m：d high accuracy．
[Keywords]connected pipe settlement；monitoring system：bridge maintenance
1 项目概况
G3京台高速毛塔3号桥 ’为预应乃连续箱梁，跨径组合为
25m×30nl，净宽 11 Fn，桥梁全长760．1m。下部结构为柱式墩、
桩 础、u形 、扩 _人耩础。 对 R3承台定期检查时，发
现有 多条结构性裂纹， 顺而裂缝均村{ 贯通并向侧面延伸。
该病害的扩展仃呵能会 导致 R3墩的倾斜和沉降，存在较大的
安全隐患 ( 1，2)。为保 R3墩 现阶段正常运营时的安全
可控，需在运营过程对 R3墩进行实时监测，以保障行车和结
构安全。根据项目的需要，以及连通管沉降监测系统在其他
项 日上的使用情况，对毛塔3号桥 R3墩安装了实时监测系统。
图l R3墩形式
2 连通管沉降监测原理
若某窬器液而 强为P
为 h处的 强P为 ：
图2 R3承台网裂并向下延伸
液体密度为P，则在距液面深度
p p pgh
该式是液体静 强的 本方程，其具有以下性质。(I)静
压强的大小与液体的体积无直接关系。盛有相同液体的容器，
其容积可以不 ， {耍深度 h秆j同，容器底面上各点的压强
均棚 。(2)液体 内两点的压强筹等于两点间竖向单位面积
液柱的 量，PH一-p -pghH-pghA (厅B厅A) AB。(3)在平
衡状态下，液体内 (包括边 ㈠ 仟意点压强的变化，都能
等值地传递到其他各点
连通管原理 ：几个底部 卡H连通的容器，注入 同一种液
体后，在液体不流动时各容器的液面总是保持在同一水平面
上。如果相 自：连通的各容器I}1仃 一个发生竖向移动，则液面
仍会保持水 ，但该水、r 已 ] 前一水平面。当该容器
收稿日期 ：2018 04-22
作者简介 ：张勋jfI{i(1969 ，男，安徽枞阳人，工程师，主要研究
方向为r岛速公路管理。
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内的液体体积昕 比例j 且容器杆{对传移1 很 大时，可
近似认为水平 没育技 变化
根据上述基本 理，将容积棉对较大的奔器放胃 桥墩
等稳同不变处 (肇准^)，连通管 定 桥体侧 ，传感器友
设征待测点上。假设液 趴 离容器项部为 h，，当桥梁 ：粜处
发生竖向变形 (挠度变化)．、h时，安置 该处的连通管也随
之竖向移动 A h，m j 桥梁轴向上所有连通管的液两保持小变，
液面距该处连通管顶邢的 曲度从 h 变化剑h， 知 ：
A h=hl-h
即液何在连通管内的 l 什量即为孩处结构的 F1==rl= (挠
度 )，通过读取有刻度连通倚中液面的变化值，就可得到桥梁
在该处的挠度值。
3 R3墩沉降监测方法
在 R3墩上两对角处 布役1个压力变送器，侄 R4墩 I：行
设水箱和1个压力变送器作为基准点，水管沿土粱腹板将 该3
个压力变送器进行连接。符 R3墩发牛沉降，则布设 R3墩
上的压力变送器所测水 值变大，换算可得高r 0 I mm精度
的桥墩沉降值。
4 采集传输
数据采集模块用术响心 机发出的命令，将J 变送器
和倾角传感器传输的电流信 号转换为数宁信 弓许将 传送剑
主机上。
数据采集软件实现系统远程控制，系统数据的处理， 储，
查询和显示功能。根据信号 j压力成线性对应l天系，将水俯卡¨
信号之问建立对应的线性哭系。数据采集软件 数 席 进行
数据交换，实现数据的存储、查询、显示功能。数据采集软件
还实现数据的图形化 永，统计功能和数据的预处理， 络发
布，远程操作等功能 ，此外，数据采集软件
连通管沉降监测系统在桥梁养护中的应用（论文）.pdf
