提高码头沉降监测作业效率的方法应用

2020-12-22王帅

工程技术与管理 2020年13期

王帅

中交第一航务勘察设计院有限公司，中国·天津 300222

1 引言

变形监测包括水平位移监测和沉降监测。在进行码头沉降监测的作业过程中，由于环境、路况等原因，导致外业组每天能够采集的监测数据较少，直接影响了沉降监测的作业效率，达不到项目的工期要求，由于工期延长，投入的人员和设备的增加直接影响项目的经济效益。论文以中国境内某码头监测项目为依托，从影响沉降监测作业效率的因素为出发点，探讨提高工作效率的解决办法，并在实际工程中应用。

2 沉降监测的基本要求

2.1 对仪器设备、人员素质的要求

沉降观测精度要求较高，可以准确反映连续荷载下码头的沉降情况，测量误差应小于变形值的1/10-1/20[1]，为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1 或S05 级），水准尺也应使用受环境及温差变化小的高精度铟合金水准尺。人员必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器操作规程，熟悉测量理论，能针对不同工程特点的具体情况采用不同的观测方法及观测程序，能够分析工作中出现问题的原因，并正确运用误差理论进行平差，以便快速、精确地完成观测任务。

2.2 对观测时间的要求

码头的沉降观测对时间有严格的限制，特别是第一次观测必须按期按时进行，否则沉降观测会因得不到原始数据，而使整个观测无法达到目的。其他各阶段的复测必须根据项目进度定期定时进行，不得漏测或补测。

2.3 观测点的要求

为了准确反映出码头沉降，沉降观测点一般埋设在码头前沿系缆柱上，且相邻点之间间距为15 ～30m。

2.4 沉降观测遵循“五定”原则

所谓“五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和变形体上的沉降监测点的点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施可以客观地降低观测误差的不确定性，使测量结果具有统一的趋势，保证每次复测结果与首次观测的结果具有可比性，使观测的沉降量更真实。

2.5 施测要求

仪器、设备的操作方法和观测程序应正确。在每次观测前，应检测校正仪器的各项指标，并经计量单位予以鉴定。

2.6 观测精度要求

对码头进行沉降观测，采用二等水准测量的方法就能满足沉降观测点的要求。各项观测指标要求如表1所示[2]：

表1 码头沉降观测指标

2.7 成果整理及计算要求

原始数据应真实可靠，记录计算应符合施工测量规范的要求，依据“正确、严谨有序、步步校核、结果有效”的原则进行成果整理及计算。

3 作业效率影响因素

作业效率一般指作业时的投入和产出之比。论文将作业效率定义为：单位时间内（每天）采集的监测数据的个数。作业效率的高低采用每天采集监测数据个数的多少来衡量。

改进作业效率前，在码头区域小组每天采集的数据平均为160 个左右。为了确认影响作业效率的主要原因，测量小组对青岛港过去三年期间现场采集的近7000 个监测数据进行了统计分析，具体情况如表2所示：

表2 影响作业效率情况统计表

从排列图不难看出，“数据采集困难”“高差之差超限”两项累计百分比占85.7%，我们可将其确定为影响作业效率的症结所在。然后从设备、环境及测量方法三方面因素对影响作业效率的症结进行分析。

3.1 设备因素

（1）光敏电子原件受光照影响较大。由于电子水准仪具有读取速度快、精度高、劳动强度低，易于输入计算机的优点，本项目采用电子水准仪进行沉降监测。电子水准仪使用条形码标尺，人工完成照准和调焦之后，标尺条码一方面被成像在望远镜分化板上，供目视观测，另一方面通过望远镜的分光镜，标尺条码又被成像在光电传感器上，即线阵CCD 器件上，经处理后，即可求得水平视线在水准尺上的读数和仪器至水准尺的距离[3]。如果光照在标尺和水准仪上的强度不一致，很容易导致水准仪自身无法处理采集的图像信息，造成数据读取失败。

抽取2017年的五个月份观测记录，每个月份抽查两天，绘制了数据采集状态与时间段的关系表（如表3所示），由此表可以看出，电子水准仪采集数据受光照影响的时间段占全天工作时段的70%以上。