公路橋梁工程測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

董 宇

（中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，民眾對(duì)于交通出行的要求也越來(lái)越高，為了滿足人們的出行要求，提升出行方便度，公路橋梁作為交通運(yùn)輸?shù)闹饕绞将@得了一定的發(fā)展，提升了民眾的出行效率。為了保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，在公路橋梁工程施工過(guò)程中要采取科學(xué)的測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，來(lái)確保橋梁工程的科學(xué)性以及正確性。

1 公路橋梁工程測(cè)量技術(shù)與測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

1.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

進(jìn)行公路橋梁建設(shè)之前，需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)建設(shè)圖紙，設(shè)計(jì)圖紙時(shí)需要對(duì)建設(shè)地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、測(cè)繪地形圖，并且在施工階段需要根據(jù)設(shè)計(jì)的圖紙建立橋梁控制網(wǎng)，然后再進(jìn)行橋墩、橋臺(tái)定位和梁體架設(shè)等施工工作。此外，為了保證公路橋梁的質(zhì)量，橋梁測(cè)量時(shí)需要進(jìn)行變形觀測(cè)。在進(jìn)行公路橋梁建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作時(shí)，可以利用VRS（Virtual Reference Station，虛擬參考站）系統(tǒng)，根據(jù)建設(shè)地點(diǎn)的實(shí)際情況繪制大比例的地形圖。該系統(tǒng)按照GNSS（Global Navigation Satellite System，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算所得到的各種誤差，計(jì)算出新的參考站GNSS 的觀測(cè)數(shù)據(jù)，減少施工過(guò)程中的各種誤差，從而保障公路橋梁的數(shù)據(jù)科學(xué)、準(zhǔn)確，提升施工定位的精度和測(cè)量工作的效率。因此，在進(jìn)行橋梁測(cè)量時(shí)需要有一臺(tái)GNSS 接收機(jī)，完成多臺(tái)GNSS 接收機(jī)的工作，減少測(cè)量工作的成本。

采用常規(guī)方法進(jìn)行測(cè)量繪圖時(shí)，必須先根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)控制網(wǎng)再進(jìn)行碎部的測(cè)量，工作效率低下且工作質(zhì)量難以保證。在公路橋梁建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作中，通過(guò)利用VRS 系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)圖，當(dāng)完成和采集碎部點(diǎn)的坐標(biāo)以及屬性之后，便可以依照軟件的屬性一鍵繪制地形圖，保證繪圖精準(zhǔn)度、提升工作效率。為了能順利進(jìn)行橋梁工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工管理決策工作，需要提前對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行立項(xiàng)科研、綜合評(píng)估，以提供足夠的地理信息。在橋梁勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，可以充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的作用，保證公路橋梁測(cè)量的正確性以及科學(xué)性[1]。

1.2 施工階段的測(cè)量工作

在公路橋梁建設(shè)施工階段，需要重視控制網(wǎng)測(cè)量、大型公路橋梁墩臺(tái)的施工測(cè)量和公路橋梁架設(shè)的施工測(cè)量等工作。

在控制網(wǎng)測(cè)量過(guò)程中，需要根據(jù)公路橋梁所跨越的河礦以及地形條件，按照手機(jī)GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）平面控制網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行布設(shè)。公路橋梁首級(jí)控制網(wǎng)一般采用GPS 靜態(tài)的方法進(jìn)行相應(yīng)的定位測(cè)量，經(jīng)過(guò)處理之后可以獲得極其精準(zhǔn)的平面定位成果。采用該方法能夠保證測(cè)量的精準(zhǔn)度，提升測(cè)量的工作效率，降低作業(yè)的成本。在公路橋梁建設(shè)當(dāng)中，對(duì)于測(cè)量的精準(zhǔn)度要求比較高，而傳統(tǒng)的GPS 高程擬合僅僅達(dá)到四等水準(zhǔn)的測(cè)量精度，因此也可以采用手機(jī)GPS工程控制網(wǎng)二次的布置方法，加密控制橋梁工程的測(cè)量隊(duì)測(cè)量網(wǎng)。通過(guò)采用VRS 動(dòng)態(tài)進(jìn)行測(cè)量，能夠?qū)崟r(shí)得到測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，現(xiàn)在該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中小型橋梁工程建設(shè)。

在大型公路橋梁墩臺(tái)的施工測(cè)量過(guò)程中，為了能對(duì)墩臺(tái)的施工進(jìn)行細(xì)部放樣，必須要測(cè)量縱橫的軸線。此外還需要重設(shè)蓋梁位置的放樣、制作電池放樣和大梁架設(shè)位置放樣等工作，減少施工過(guò)程的誤差。在公路橋梁架設(shè)的施工測(cè)量工作中，要考慮相鄰墩臺(tái)之間的距離，在安裝橋梁的過(guò)程中，需要保證鋼梁始終位于正確的位置，同時(shí)需要嚴(yán)格按照規(guī)定架設(shè)橋梁，保證安裝軸線的誤差不超過(guò)2 mm，同時(shí)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的牢度以及橋梁的整塊工作需要按照設(shè)計(jì)圖紙的要求施工。

在公路橋梁架設(shè)的施工測(cè)量過(guò)程中，由于橋梁高、跨度大、精準(zhǔn)高、速度快等特點(diǎn)，常規(guī)方法無(wú)法精準(zhǔn)測(cè)量橋梁公路的施工，因此需要采用測(cè)量機(jī)器人控制橋梁架設(shè)的安裝工作。最后可以將VRS 超站儀廣泛應(yīng)用到施工測(cè)量中，高效精準(zhǔn)地測(cè)量施工的點(diǎn)線面以及坡度線。在此項(xiàng)工作當(dāng)中，僅需要輸入橋梁線路的起點(diǎn)、坐標(biāo)、方位、角、直線長(zhǎng)度等信息，便可以得到精準(zhǔn)的全線放樣點(diǎn)的坐標(biāo)。運(yùn)用超站儀時(shí)，不需要借助導(dǎo)線，通過(guò)運(yùn)用DK建立控制，不僅能保證精準(zhǔn)度，還能提升測(cè)量效率。測(cè)量過(guò)程中利用超站儀可以提升測(cè)量和方向的效率，并且該技術(shù)能應(yīng)用于各種類(lèi)型的作業(yè)，節(jié)省力氣、節(jié)約時(shí)間，提升生產(chǎn)效率[2]。

1.3 運(yùn)營(yíng)管理階段測(cè)量工作

在公路橋梁運(yùn)營(yíng)管理階段的測(cè)量工作中，可以利用VRS 系統(tǒng)檢測(cè)公路橋梁的結(jié)構(gòu)和形變，也可以運(yùn)用三維激光掃描測(cè)量進(jìn)行變形觀測(cè)，再利用VRS 系統(tǒng)對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量。為了提升公路橋梁的質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量的管理力度，相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)需要對(duì)公路橋梁的結(jié)構(gòu)樁位、噸位、位置進(jìn)行檢測(cè)。傳統(tǒng)的檢測(cè)一般采用全站儀等儀器，這需要建筑施工單位的幫助，利用施工單位所提供的導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。該方法受外界因素的影響比較大，測(cè)量效果不佳，為此在此階段便可以運(yùn)用VRS 系統(tǒng)。在一個(gè)施工標(biāo)段內(nèi)設(shè)立一個(gè)固定的基準(zhǔn)點(diǎn)，并且在對(duì)公路橋梁進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)的時(shí)候需要以設(shè)立的基準(zhǔn)點(diǎn)為目標(biāo)，通過(guò)移動(dòng)站進(jìn)行檢測(cè)，從而加快檢測(cè)速度、提升檢測(cè)精準(zhǔn)度。在檢測(cè)過(guò)程中通過(guò)設(shè)置好基準(zhǔn)站，能夠利用移動(dòng)站對(duì)全標(biāo)段進(jìn)行檢測(cè)，并且可以記錄下檢測(cè)公路橋梁質(zhì)量的相關(guān)信息，將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而得出偏差值，形成科學(xué)的檢測(cè)報(bào)告格式。

對(duì)公路橋梁進(jìn)行全面檢測(cè)時(shí)，不僅可以利用VRS 系統(tǒng)對(duì)公路橋梁進(jìn)行形變檢測(cè)，充分發(fā)揮速度快、周期短、精度均勻的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也可以發(fā)揮測(cè)量機(jī)器人對(duì)于公路橋梁形變檢測(cè)的作用，讓其在計(jì)算機(jī)的控制下自動(dòng)化工作，減少人力成本，提升數(shù)據(jù)信息收集的效率。此外，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控管理，實(shí)現(xiàn)管理的自動(dòng)化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化。最后，再利用三維激光掃描測(cè)量進(jìn)行變形檢測(cè)方面。與傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比，三維激光掃描測(cè)量法具有極大的優(yōu)越性：可以利用激光測(cè)距原理獲得目標(biāo)的數(shù)據(jù)，克服傳統(tǒng)的變形觀測(cè)技術(shù)需要合作目標(biāo)的要求，并且發(fā)揮高精度、高密度、高效率、低成本的優(yōu)勢(shì)；精準(zhǔn)描述掃描對(duì)象的相關(guān)信息，快速生成三維數(shù)據(jù)模型；利用三維激光掃描測(cè)量法進(jìn)行檢測(cè)，能夠更好地收集公路橋梁的三維信息，建立三維的立體模型，從而定量分析橋梁公路的建設(shè)，從而更好地檢測(cè)出公路施工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題[3]。

2 完善橋梁工程測(cè)量?jī)x測(cè)繪技術(shù)的具體方法

2.1 發(fā)展經(jīng)濟(jì)提供資金支持

在研發(fā)新科技的時(shí)候，需要有足夠的資金支持，這樣才能幫助科研人員更好地進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的檢測(cè)。進(jìn)行技術(shù)研發(fā)之前需要尋找足夠的經(jīng)濟(jì)來(lái)源，保證合適的投資商能夠提供合理的資金支持。與其他領(lǐng)域不同，橋梁測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)的研發(fā)主要是由政府主導(dǎo)的，因此政府需要采取有效的措施不斷發(fā)展經(jīng)濟(jì)，從而為科研事業(yè)的發(fā)展提供途徑的資金[4]。

2.2 吸收更多的優(yōu)秀人才

優(yōu)秀的人才能在工程測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)研發(fā)當(dāng)中發(fā)揮出極大的作用，提升研發(fā)過(guò)程，促進(jìn)工程測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)。提升應(yīng)用范圍必須要吸收更多優(yōu)秀的人才，創(chuàng)建優(yōu)秀人才隊(duì)伍，發(fā)揮人才的技術(shù)支持作用，設(shè)計(jì)出更加高效的設(shè)計(jì)方案，從而完善橋梁測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)的人才，需要發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)以及國(guó)內(nèi)一流大學(xué)的作用。學(xué)?？梢韵蚩蒲袡C(jī)構(gòu)不斷輸送人才，科研機(jī)構(gòu)也可以為一個(gè)人提供科研的機(jī)會(huì)，積累更多的經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)吸引更多的人才，為研發(fā)團(tuán)隊(duì)注入新的血液，促進(jìn)新團(tuán)隊(duì)的可持續(xù)發(fā)展[5]。

2.3 加大監(jiān)管力度

為了促進(jìn)橋梁工程測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)的研發(fā)，需要加大監(jiān)管力度，保證各項(xiàng)資金的有效落實(shí)，同時(shí)也需要采取有效的方法吸引更多的研發(fā)人員，使研發(fā)數(shù)據(jù)變得更加精準(zhǔn)，提升科研人員的自信心。為了加大監(jiān)管力度，必須要發(fā)揮官方組織的作用，在內(nèi)部設(shè)置專門(mén)的監(jiān)察團(tuán)隊(duì)，監(jiān)管研發(fā)過(guò)程中的各種行為，保證技術(shù)研發(fā)工作的順利進(jìn)行，不斷完善橋梁測(cè)量與測(cè)繪技術(shù)[6]。

3 結(jié)束語(yǔ)

在公路橋梁工程建設(shè)施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照建設(shè)的高標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。對(duì)于公路橋梁工程中存在的問(wèn)題，必須不斷完善相關(guān)技術(shù)，采取有效的方法進(jìn)行解決，從而提升公路橋梁的施工質(zhì)量和相關(guān)工作效率，促進(jìn)該行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。