關(guān)于測(cè)繪技術(shù)與測(cè)量技術(shù)在公路橋梁工程中應(yīng)用的思考與研究

劉曉龍

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的公路建設(shè)也得到了極大發(fā)展。而公路橋梁工程作為其中最為重要的環(huán)節(jié)，從而使得對(duì)公路橋梁工程的施工效率與質(zhì)量的要求也越來越高。因此，加強(qiáng)測(cè)繪技術(shù)與測(cè)量技術(shù)在我國(guó)公路橋梁工程建設(shè)過程中的運(yùn)用，是有效提升我國(guó)公路橋梁整體質(zhì)量水平，保障公路橋梁安全穩(wěn)定的重要措施。本文通過對(duì)我國(guó)近年公路橋梁測(cè)量測(cè)繪工作進(jìn)行思考與研究，并對(duì)其在公路橋梁各個(gè)階段應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)的分析，借以促進(jìn)我國(guó)公路橋梁測(cè)量測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展與完善。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；測(cè)繪技術(shù)；測(cè)量技術(shù)；發(fā)展與完善

伴隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的不斷推進(jìn)，公路橋梁作為其中重要的組成部分，其橋梁跨度、橋梁橋墩高度以及橋梁承重能力要求也在不斷地提高，同時(shí)也對(duì)公路橋梁工程的施工精度與架設(shè)效率有著新的要求。因此，要想切實(shí)有效的完成公路橋梁工程各個(gè)環(huán)節(jié)的新標(biāo)準(zhǔn)、新要求，就只有進(jìn)一步的加強(qiáng)公路橋梁工程的測(cè)量與測(cè)繪工作。通過加強(qiáng)公路橋梁測(cè)量測(cè)繪工作中各項(xiàng)資源的整合力度，同時(shí)積極的對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的創(chuàng)新與優(yōu)化，從而有效地發(fā)揮出測(cè)量測(cè)繪工作對(duì)公路橋梁建設(shè)的促進(jìn)作用，進(jìn)而提升公路橋梁工程的整體質(zhì)量水平。

我國(guó)公路橋梁在測(cè)量技術(shù)與測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用可以分為三個(gè)階段，前期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量測(cè)繪工作、中期施工階段的測(cè)量測(cè)繪工作以及后期運(yùn)營(yíng)管理階段的測(cè)量測(cè)繪技術(shù)。雖然通過這樣的方法可以有效地保障公路橋梁工程的整體質(zhì)量與精度，但是在實(shí)際的情況中，由于各種因素的影響，從而使得對(duì)于公路橋梁的測(cè)量與測(cè)繪工作無法得到有效的開展。因此，在公路橋梁工程建設(shè)的過程中，積極的引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的測(cè)量測(cè)繪技術(shù)與設(shè)備，結(jié)合公路橋梁施工的實(shí)際情況，進(jìn)行科學(xué)合理的測(cè)量測(cè)繪工作，這樣才能建設(shè)出高質(zhì)量、高水準(zhǔn)的公路橋梁工程。

1.公路橋梁前期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量測(cè)繪工作

1.1測(cè)量測(cè)繪工作的主要內(nèi)容

公路橋梁工程在建設(shè)初期，都會(huì)進(jìn)行大量的規(guī)劃設(shè)計(jì)。而這些設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)來源就需要通過科學(xué)合理的方法，對(duì)橋梁所在地域的環(huán)境進(jìn)行測(cè)量測(cè)繪。再通過運(yùn)用電腦模擬技術(shù)，從而繪制出橋梁工程的3D模擬地形圖。同時(shí)再根據(jù)測(cè)量所得出的數(shù)據(jù)結(jié)果，建立起科學(xué)完善的橋梁控制網(wǎng)絡(luò)，從而對(duì)橋梁工程的橋墩、橋臺(tái)以及梁體等設(shè)備進(jìn)行定位放樣。最后，為了有效地保證橋梁工程的安全性與穩(wěn)定性，還要通過一定的設(shè)施設(shè)備對(duì)橋梁工程進(jìn)行變形觀測(cè)，從而能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)其存在的安全質(zhì)量問題，進(jìn)而根據(jù)問題給予相應(yīng)的解決方案，提升橋梁工程的穩(wěn)定性與使用壽命。

1.2使用VRS系統(tǒng)按比例繪制橋梁工程地形圖

目前，我國(guó)公路橋梁工程地形圖一般采用的是常規(guī)繪制方式，就是通過建立預(yù)先的控制網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)控制網(wǎng)所得到的數(shù)據(jù)，再進(jìn)行最后的橋梁工程地形圖的繪制工作。但是由于需要使用到大量的人力物力，同時(shí)對(duì)于測(cè)量測(cè)繪工作過程中的各種誤差，無法進(jìn)行有效的規(guī)避，從而導(dǎo)致其工作效率的低下。因此，加強(qiáng)公路橋梁工程測(cè)量測(cè)繪工作新技術(shù)的運(yùn)用，降低其工作成本，提高測(cè)量工作效率，促進(jìn)公路橋梁經(jīng)濟(jì)效益提升就顯得十分的重要。通過使用VRS系統(tǒng)，也稱為虛擬參考站系統(tǒng)。其主要原理是通過GNSS基準(zhǔn)站對(duì)橋梁工程周邊環(huán)境進(jìn)行觀測(cè)與計(jì)算，然后再將得到的數(shù)據(jù)結(jié)果通過使用虛擬參考站系統(tǒng)，從而得到虛擬參考站的GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)[1]。該方法可以有效地消除公路橋梁工程在測(cè)量測(cè)繪工作中所存在的各種誤差數(shù)據(jù)，同時(shí)由于其是通過多個(gè)GNSS基準(zhǔn)站進(jìn)行收集數(shù)據(jù)，從而有效地保障了橋梁工程相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與橋梁工程定位的精度。雖然在進(jìn)行測(cè)量測(cè)繪工作的過程中，需要使用到多個(gè)GNSS基準(zhǔn)站，但是對(duì)于所觀測(cè)數(shù)據(jù)的接收與處理工作，僅需一臺(tái)就可以完成，從而大大地提高了公路橋梁工程測(cè)量測(cè)繪工作的效率與質(zhì)量，更是極大地降低了測(cè)量測(cè)繪工作的成本，進(jìn)而有效地提高了公路橋梁所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3建立完善的橋梁勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)

隨著我國(guó)科技的不斷提升，越來越多的高新技術(shù)，被廣泛地運(yùn)用到我們?nèi)粘５墓ぷ魃钪?。而公路橋梁工程更是可以通過高新技術(shù)的運(yùn)用，從而建立起完善的橋梁勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)，進(jìn)而有效的促進(jìn)公路橋梁工程整體穩(wěn)定性與安全性的提高。首先通過運(yùn)用無人機(jī)航拍技術(shù)，對(duì)公路橋梁沿線進(jìn)行拍攝，然后將拍的數(shù)據(jù)圖像上傳至電腦系統(tǒng)中備用。其次，通過運(yùn)用GPS定位技術(shù)，將無人機(jī)所經(jīng)過位置的信息進(jìn)行記錄。并結(jié)合前期拍攝所得到的數(shù)據(jù)圖像，利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，繪制出完善的公路橋梁工程地形圖。同時(shí)在進(jìn)行公路橋梁沿線的測(cè)量測(cè)繪時(shí)，還可以使用遠(yuǎn)程遙感技術(shù)，從而對(duì)橋梁工程沿線的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及水利狀況進(jìn)行綜合性的收集，進(jìn)而有效地降低測(cè)量測(cè)繪工作的成本，提高公路橋梁測(cè)量測(cè)繪工作的效率。最后，將所收集到的數(shù)據(jù)資料全部傳入電腦系統(tǒng)中后，經(jīng)過科學(xué)合理的統(tǒng)計(jì)與分析，從而對(duì)公路橋梁工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工管理以及發(fā)展決策提供必要的信息數(shù)據(jù)支持[2]。通過建立起完善的橋梁工程勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)，從而可以對(duì)橋梁工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)有著整體性的把握，進(jìn)而使得橋梁工程的質(zhì)量水準(zhǔn)的到有效的保障。

2.公路橋梁中期施工階段的測(cè)量測(cè)繪工作

2.1控制網(wǎng)的測(cè)量測(cè)繪

目前，控制網(wǎng)測(cè)量測(cè)繪技術(shù)是我國(guó)公路橋梁在建設(shè)過程中最常使用的方式方法。通過對(duì)公路橋梁的建設(shè)施工的實(shí)際環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，然后對(duì)其進(jìn)行測(cè)量測(cè)繪控制網(wǎng)的布設(shè)，從而最終完成橋梁工程施工過程中的測(cè)量測(cè)繪工作。首先通過使用GPS技術(shù)建立平面控制網(wǎng)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按照我國(guó)一級(jí)GPS控制網(wǎng)進(jìn)行布設(shè)。同時(shí)在控制網(wǎng)內(nèi)通過使用GPS靜態(tài)定位測(cè)量技術(shù)，對(duì)橋梁工程的施工過程中進(jìn)行測(cè)量與測(cè)繪[3]。再然后將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的處理與計(jì)算，從而得到一份綜合反映全面、數(shù)據(jù)精度高的平面定位報(bào)告，進(jìn)而促進(jìn)橋梁工程施工的質(zhì)量與安全。同時(shí)在進(jìn)行GPS控制網(wǎng)建設(shè)的過程中，要注意橋梁工程不同于其他建筑工程測(cè)量，其所要求的相對(duì)高差比較高。因此，GPS控制網(wǎng)的布設(shè)一定要做到四等布置。并且在其中增添測(cè)量控制網(wǎng)的密度，使用VRS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，對(duì)橋梁工程各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的空間坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

2.2公路橋梁墩、臺(tái)在施工過程中的測(cè)量測(cè)繪

公路橋梁的墩、臺(tái)作為公路橋梁修建的中基礎(chǔ)工程，只有保證其質(zhì)量安全穩(wěn)定，才能有效地保障整個(gè)公路橋梁工程的安全性與穩(wěn)定性。不同于一般工程的基礎(chǔ)工程，公路橋梁墩、臺(tái)在施工前，要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的測(cè)量測(cè)繪工作。通過對(duì)其進(jìn)行細(xì)部放樣工作，預(yù)先測(cè)量出其縱向與橫向的軸線。然后對(duì)通過控制網(wǎng)對(duì)其所需修建的位置進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，并在墩臺(tái)的中心位置進(jìn)行放樣工作，同時(shí)在墩臺(tái)的頂部運(yùn)用高精度的數(shù)字水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量。再然后運(yùn)用同樣的方法對(duì)公路橋梁的蓋梁位置、支座墊石、大梁架設(shè)位置、防撞護(hù)欄位置等進(jìn)行定位與放樣。其中橋墩與墩帽的軸線誤差不得超過10mm，而支撐臺(tái)的軸線誤差最大不得超過15mm，從而才能更好地確保公路橋梁工程的整體質(zhì)量與安全性。

2.3公路橋梁架設(shè)過程中的測(cè)量測(cè)繪工作

公路橋梁在其架設(shè)的過程中，必須要對(duì)其相鄰的橋墩、臺(tái)等之間的距離進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃與計(jì)算。同時(shí)在架梁的過程中，要始終確保鋼梁處于正確的水平空間位置，并且保證當(dāng)公路橋梁在架設(shè)安裝過后，其安裝的各項(xiàng)環(huán)節(jié)都能達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo)。但是由于公路橋梁具有橋墩高、跨度大，從而導(dǎo)致對(duì)其的測(cè)量工作難以達(dá)到理想的目標(biāo)。同時(shí)又由于公路橋梁的特殊性，從而導(dǎo)致其對(duì)測(cè)量的精度以及效率都有著嚴(yán)格的要求。如果使用常規(guī)的測(cè)量工具，無法保障其測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性，以及測(cè)量工作的時(shí)效性。因此，積極的在公路橋梁的架設(shè)過程中運(yùn)用高新技術(shù)，從而有效地提高其測(cè)量工作的精度與準(zhǔn)確性，是促進(jìn)公路橋梁整體質(zhì)量提高的重要措施。比如：我國(guó)上海的盧浦大橋，在其橋梁架設(shè)的過程中，就是通過使用測(cè)量機(jī)器人對(duì)橋梁各個(gè)位置的架設(shè)安裝進(jìn)行定位與測(cè)量。

2.4橋梁工程施工過程中的測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用

在公路橋梁施工測(cè)量的過程中，需要使用到大量的測(cè)量測(cè)繪技術(shù)與設(shè)備，其中最為常用的就是VRS系統(tǒng)以及超站儀等測(cè)量設(shè)備。通過VRS系統(tǒng)的使用，可以對(duì)橋梁工程中所需要的點(diǎn)、線、面以及其周邊地形進(jìn)行高精度、高效率、高質(zhì)量的測(cè)量放樣。同時(shí)只需要將公路橋梁的起點(diǎn)坐標(biāo)等空間位置數(shù)據(jù)輸入進(jìn)系統(tǒng)中，通過科學(xué)的計(jì)算，從而就能得出公路橋梁工程所需的放樣點(diǎn)的具體坐標(biāo)。然后再根據(jù)所得出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，建立設(shè)置相應(yīng)的超站儀，從而有效地提高公路橋梁施工過程中的效率與質(zhì)量。

3.公路橋梁營(yíng)運(yùn)管理階段的測(cè)量測(cè)繪工作

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的不斷提高，對(duì)于公路橋梁的質(zhì)量要求也越來越高，這不僅僅只是針對(duì)公路橋梁在施工建設(shè)的過程，也表現(xiàn)在對(duì)其后期的運(yùn)營(yíng)管理上。下面我們就對(duì)公路橋梁在后期運(yùn)營(yíng)管理階段測(cè)量測(cè)繪工作展開分析與討論。

3.1對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)的測(cè)量檢測(cè)工作

公路橋梁在進(jìn)行施工建設(shè)的過程中，為了有效地增強(qiáng)對(duì)其的監(jiān)督管理工作，保障公路橋梁工程的整體質(zhì)量水平。首選就需要科學(xué)合理的對(duì)公路橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)分析，比如：公路橋梁結(jié)構(gòu)的樁位、橋墩的偏移度、支座的偏移度、軸線的偏移度等方面進(jìn)行檢測(cè)。并根據(jù)檢測(cè)所得出的結(jié)果，開展相應(yīng)的監(jiān)督管理工作。然而在公路橋梁的實(shí)際測(cè)量檢測(cè)工作中，大部分的監(jiān)督管理人員都采用的是傳統(tǒng)測(cè)量方法，而傳統(tǒng)測(cè)量方法所使用的全站儀等相關(guān)測(cè)量設(shè)備，又極易受到周邊各種環(huán)境因素的影響[4]。從而導(dǎo)致通過使用其所得到的數(shù)據(jù)存在著一定的誤差，進(jìn)而影響最終的測(cè)量檢測(cè)結(jié)果。而運(yùn)用VRS系統(tǒng)后，可以在公路橋梁施工過程中，設(shè)置一個(gè)固定的基準(zhǔn)點(diǎn)。然后將一定范圍內(nèi)的公路橋梁的施工與測(cè)量，都以此為基礎(chǔ)，從而有效的保證公路橋梁測(cè)量的準(zhǔn)確與精度。同時(shí)在利用移動(dòng)測(cè)量站對(duì)公路橋梁的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與取樣，并將所收集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的進(jìn)行傳輸與處理，從而提高公路橋梁的測(cè)量效率，保障公路橋梁工程的安全性與穩(wěn)定性。

3.2對(duì)公路橋梁的形變測(cè)量監(jiān)測(cè)工作

公路橋梁在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的使用與磨損后，可能會(huì)出現(xiàn)一定的形變，嚴(yán)重地影響了公路橋梁的安全性與穩(wěn)定性。因此，加強(qiáng)對(duì)其的形變測(cè)量監(jiān)測(cè)工作是具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，通過有效的測(cè)量監(jiān)測(cè)方法，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其存在的問題，并通過科學(xué)的方向進(jìn)行處理，從而有效的保障公路橋梁的安全性與穩(wěn)定性。

（1）通過VRS系統(tǒng)對(duì)公路橋梁進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)

公路橋梁在進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)的過程中，可以通過使用VRS系統(tǒng)，有效地提高對(duì)于公路橋梁形變監(jiān)測(cè)工作的效率與精度。同時(shí)提高工作效率，有效地縮短了公路橋梁形變測(cè)的周期，從而有效地提高了公路橋梁的安全性與穩(wěn)定性。

（2）通過測(cè)量機(jī)器人對(duì)公路橋梁進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)

隨著我國(guó)機(jī)械智能化技術(shù)的不斷提高，大量的智能機(jī)器人被應(yīng)用于我國(guó)的各個(gè)行業(yè)。其中測(cè)量機(jī)器人就被廣泛地應(yīng)用于我國(guó)公路橋梁的建設(shè)過程中，通過在公路橋梁的固定測(cè)量站上安裝自動(dòng)化全站儀等設(shè)備。同時(shí)結(jié)合相應(yīng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)軟件，從而形成全自動(dòng)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過使用這樣的方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷的對(duì)公路橋梁進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)，還能有效地減少人力資源的投入。并且由于數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理，都是建立在電腦系統(tǒng)的操作下，從而保證了公路橋梁形變監(jiān)測(cè)的精度與效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)公路橋梁測(cè)量工作的科技化、信息化、智能化。

4.結(jié)束語

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)力以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高。公路橋梁的測(cè)量測(cè)繪技術(shù)也得到很大的提高，通過各項(xiàng)新測(cè)量測(cè)繪技術(shù)在公路橋梁施工、監(jiān)測(cè)的中的廣泛運(yùn)用，從而使得我國(guó)公路橋梁的測(cè)量手段與施工方法有著革命性的轉(zhuǎn)變。同時(shí)隨著測(cè)量測(cè)繪技術(shù)的提高，其測(cè)量測(cè)繪的范圍也不僅僅只針對(duì)公路橋梁的設(shè)計(jì)、施工等方面，而是涵蓋了公路橋梁的前期設(shè)計(jì)、中期施工以及后期運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)。并且對(duì)于測(cè)量測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用，還能有效地提高公路橋梁的測(cè)量測(cè)繪的精度與效率，從而更好地保證公路橋梁工程的整體質(zhì)量水平。因此，作為公路橋梁測(cè)量測(cè)繪的相關(guān)工作人員，要充分地認(rèn)識(shí)到有效地在公路橋梁工程中應(yīng)用測(cè)量技術(shù)與測(cè)繪技術(shù)的重要性。并結(jié)合公路橋梁工程的實(shí)際環(huán)境，選擇最為恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量技術(shù)與測(cè)繪技術(shù)，從而準(zhǔn)確且全面地反映公路橋梁工程的真實(shí)狀態(tài)，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)公路橋梁工程建設(shè)水平的不斷提高與發(fā)展。

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