近日，城市橋梁管理處邀請工程檢測中心的工作人員，采用水下檢測機(jī)器人對大橋的水下構(gòu)件進(jìn)行檢測，也拉開了我市特大橋水下基礎(chǔ)檢測工作的序幕。

大橋橫跨江兩岸，橋梁水下基礎(chǔ)大部分常年處于水位線以下，受水體的影響，水下基礎(chǔ)檢測具有較大的難度。常規(guī)檢查不可見，使得一些“病害”沒有及時發(fā)現(xiàn)而錯失了好的養(yǎng)護(hù)維修時機(jī)。為了更好的詳細(xì)了解橋梁水中基礎(chǔ)狀況，為橋梁養(yǎng)護(hù)維修提供較好手資料，市城市橋梁管理處引進(jìn)工程檢測中心的水下檢測機(jī)器人對涉水橋梁進(jìn)行“體檢”。

很多橋梁樁基都存在一定的質(zhì)量問題，只是部分橋梁的質(zhì)量問題會被人們所忽視，但是經(jīng)過橋梁樁基檢測，大家能夠通過檢測結(jié)果清晰的發(fā)現(xiàn)橋梁存在的嚴(yán)重問題，對于橋梁的這些問題而言，必須采取適宜的加固方法才能解決。施工單位也能夠根據(jù)檢測結(jié)果，并結(jié)合客戶的具體要求，選擇為適宜的加固方案，時間對這些存在問題的橋梁進(jìn)行加固。危橋的橋梁，存在的危險系數(shù)較高，如果這類橋梁還不能及時對其加固維護(hù)的話，這類橋梁很有可能會變成名副其實的危橋，那時將會失去加固的意義。對于這類橋梁進(jìn)行檢測，能夠根據(jù)檢測結(jié)果判斷橋梁是需要重建還是要進(jìn)行加固。

傳統(tǒng)水上測量方法多種多樣，一般來說可以將單波束測深儀、聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）、側(cè)掃聲吶、水質(zhì)分析儀等設(shè)備安裝在船上，配合 GNSS定位產(chǎn)品和采集導(dǎo)航、后處理軟件得到測量成果。廣泛應(yīng)用于河流、湖泊、航道區(qū)域的水下地形地貌測量、水文水質(zhì)測量、暗管普查等作業(yè)任務(wù)。

2000年以前，那時候橋的檢測基本是采用潛水員，但是江的水位比較深，主航道有18余米深，潛水員的水下作業(yè)相對來說比較危險。近些年主要采用水下探測儀，但水下探測儀不能自己行走，操作性差。

無人船測深原理其實與機(jī)動測船工作原理類似，只是將測深儀和GNSS RTK集成到無人船上，結(jié)合無人船具備手動遙控和自主規(guī)劃航線的功能可以代替機(jī)動船在水域進(jìn)行測量。水下地形測量包括測點(diǎn)的平面位置和水深測量,平面位置數(shù)據(jù)主要采用GNSS 定位技術(shù)確定（可達(dá)到厘米級的實時定位），水深數(shù)據(jù)主要通過單波束測深儀得到（一般高精度測深儀也可以達(dá)到厘米級的測量精度），由水面高程(水位)減去水深可得測點(diǎn)的水底高程。通過無數(shù)個測點(diǎn)的平面位置和水深位置的獲取，水下地形即可被測量展現(xiàn)出來。如圖1.6為水下地形測繪工作示意圖：

高精度的定位測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點(diǎn)在坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GNSS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實時處理，同時給出厘米級定位結(jié)果，歷時不到一秒鐘。北斗***的投入使用，使得GNSS接收機(jī)搜索到更多的共同解算***（至少4顆），甚至可以采用北斗單解算，更多的***可以使GNSS接收機(jī)工作更穩(wěn)定。

20號上午，隨檢測組乘船靠近大橋三號橋墩，工作人員把水下檢測機(jī)器人放入水中，人在船上通過平板電腦操作，水下近10米的具體情況一目了然。每一個橋墩的檢測時間約半個小時，整座橋檢測完也只需要花費(fèi)半天時間，相較以前的一個多星期，大大的提高了工作效率，檢測出來的數(shù)據(jù)也更精確。

如圖1所示RTK達(dá)到固定解以后可以設(shè)置輸出包含位置信息的GPGGA數(shù)據(jù)，測深儀通過串口接收到含WGS84經(jīng)緯度的位置信息再由坐標(biāo)系參數(shù)轉(zhuǎn)化成當(dāng)?shù)仄矫孀鴺?biāo)下（x，y，h）的三維坐標(biāo)，此時儀器獲得的三維坐標(biāo)是接收機(jī)相位中心的位置，通過設(shè)置天線至水面高（H1）和超聲回聲式測深儀測得水深值可以計算出RTK正下方水底的三維坐標(biāo)（X，Y，Z）：
通過這兩天的水下探摸，主要發(fā)現(xiàn)大橋三號墩的下游和南岸的沖刷，形成了一個1.5米左右的沖刷坑，這是我們要及時恢復(fù)的。總體來說，江的水流處于水位變化不大，沖刷不是很明顯，總體基數(shù)是安全。

iBoat BSA船體作為工作傳感器的主要載體，上面配備了無人船智能控制系統(tǒng)、高精度定位定向系統(tǒng)、單波束測深儀、攝像頭、毫米波雷達(dá)主動避障系統(tǒng)以及智能鋰電池。智能控制系統(tǒng)主要是對無人船的自動航行實施智能控制，屬于無人船的核心技術(shù)；定位定向系統(tǒng)由GNSS接收機(jī)主機(jī)和雙GNSS信號接收天線組成，可為船體以及測量儀器提供位置、航向和ZDA信息；單波束測深儀可以采集船體正下方的數(shù)據(jù)、360°高清攝像頭可以旋轉(zhuǎn)實時了解船體周圍的狀況，毫米波雷達(dá)結(jié)合智能船控系統(tǒng)可以有效避免無人船與前方障礙物進(jìn)行碰撞，保障航行的安全，配備的可拆卸、智能模塊化鋰電池和涵道式推進(jìn)器可長時間為無人船提供源源不斷的動力。

橋梁水下樁基檢測的潛水作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境要求

1、潛水作業(yè)前必須先了解或熟悉水下作業(yè)環(huán)境，清楚影響潛水作業(yè)的障礙物，如：漁網(wǎng)，浮漂等。

2、盡量避免夜間作業(yè)，如必須進(jìn)行夜間作業(yè)要有足夠的照明；

3、潛水作業(yè)區(qū)上方不得進(jìn)行吊裝等其他作業(yè)。

據(jù)了解，涉水橋梁的水下基礎(chǔ)檢測一般是在枯水期進(jìn)行，主要是對橋墩樁基礎(chǔ)周圍的地形及沖刷狀況進(jìn)行水下掃測，并查明河床斷面和橋梁基礎(chǔ)的變化，為橋梁的后期養(yǎng)護(hù)管理工作提供詳實的數(shù)據(jù)。我市將于本月底完成特大橋水下基礎(chǔ)檢測工作。