測量及測繪新技術(shù)在橋梁項(xiàng)目測量中的應(yīng)用研究

文/張振輝（武漢銳進(jìn)鐵路發(fā)展有限公司）

一、測量測繪技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容

根據(jù)橋梁工程測量實(shí)踐總結(jié)，測量測繪技術(shù)的運(yùn)用，主要集中于設(shè)計(jì)與施工監(jiān)測等環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)前期開展地形圖繪制，采集橋梁建設(shè)現(xiàn)場的資料與數(shù)據(jù)，為橋梁設(shè)計(jì)工作的開展提供支持與保障；施工作業(yè)期間，構(gòu)建橋梁控制網(wǎng)，組織開展橋墩與橋臺(tái)等部分的施工放樣，保障橋梁施工作業(yè)的精準(zhǔn)度；橋梁運(yùn)行環(huán)節(jié)開展變形觀測，對其運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行檢查，可掌握安全性與運(yùn)營效果。采用測量測繪技術(shù)手段，可滿足作業(yè)的要求與需求，提供完善的數(shù)據(jù)資料，為不同環(huán)節(jié)的管控提供支持。目前，橋梁工程測量實(shí)踐中常用的技術(shù)如下：（1）3S技術(shù)。采用RS技術(shù)，能夠助力橋梁沿線水文地質(zhì)信息的采集，同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)信息整合到遙感圖上，能夠快速獲得勘測結(jié)果。將采集的地質(zhì)信息與遙感信息等，錄入到GIS內(nèi)，助力橋梁設(shè)計(jì)規(guī)劃與施工作業(yè)，并且為評估與勘測等作業(yè)提供有力的保障。測量測繪作業(yè)中GPS技術(shù)的應(yīng)用，能夠助力精準(zhǔn)定位，結(jié)合其他技術(shù)的運(yùn)用可提高作業(yè)的質(zhì)量。（2）VRS系統(tǒng)。基于GNSS基準(zhǔn)站采集數(shù)據(jù)信息，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，獲得模擬的數(shù)據(jù)觀測值，不僅數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度高且可靠性強(qiáng)，有效提高作業(yè)的效率。采用VRS系統(tǒng)開展測量作業(yè)，配置1臺(tái)GNSS接收機(jī)便能夠完成很多臺(tái)的任務(wù)，作業(yè)成本低且效率高。傳統(tǒng)的測圖方法為先布置控制網(wǎng)，再開展碎布測量，使用此系統(tǒng)完成碎布點(diǎn)屬性與坐標(biāo)信息的采集，便可以利用繪圖軟件完成地形圖的繪制，極大程度上提高作業(yè)效率。（3）設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)。數(shù)字化測量測繪作業(yè)時(shí)代下，利用無人機(jī)航拍攝影技術(shù)，完成對橋梁的航拍，采集影像資料，再借助GPS技術(shù)采集控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息，借助數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)，開展地形圖的繪制。

二、橋梁工程測量中測量與測繪技術(shù)的應(yīng)用

（一）水準(zhǔn)儀測量技術(shù)的應(yīng)用

在眾多的橋梁工程測量測繪技術(shù)中，水準(zhǔn)儀技術(shù)是精準(zhǔn)度比較高的一種測量技術(shù)。水準(zhǔn)儀是通過測量水平視線中兩點(diǎn)之間的高度差來實(shí)現(xiàn)測量的精準(zhǔn)度。在對水準(zhǔn)儀技術(shù)實(shí)施過程中，需要以下四步。（1）按照操作規(guī)范，對水準(zhǔn)儀進(jìn)行安裝，將水準(zhǔn)儀的各部件安裝到正確位置。（2）粗平，粗略地進(jìn)行對準(zhǔn)工作。（3）瞄準(zhǔn)測量目標(biāo)時(shí)要將目標(biāo)放置于中心位置。（4）對測量目標(biāo)進(jìn)行稍微調(diào)整，盡可能減少誤差。（5）根據(jù)儀表內(nèi)所測量的數(shù)據(jù)顯示讀出數(shù)值并隨時(shí)做好記錄。水準(zhǔn)儀的優(yōu)勢就是測量的數(shù)據(jù)可靠性強(qiáng)，并且可操作性強(qiáng)，測量的精準(zhǔn)率高，而且讀數(shù)也較為快捷方便。在對公路橋梁施工過程中，水準(zhǔn)儀的測量誤差大多數(shù)是由于人為原因?qū)е碌?。因此對水?zhǔn)儀操作的人員在上崗之前要對其進(jìn)行水準(zhǔn)儀性能各項(xiàng)參數(shù)和熟悉水準(zhǔn)儀操作流程的培訓(xùn)，使其熟練并準(zhǔn)確地操作水準(zhǔn)儀。除此之外，在使用水準(zhǔn)儀之前，要多次校驗(yàn)水準(zhǔn)儀的精確度，并且還要對每相鄰的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行多次閉合測量，降低可能出現(xiàn)的誤差值。在使用水準(zhǔn)儀對側(cè)地面的水平角度進(jìn)行測量時(shí)，要嚴(yán)格按照規(guī)范的要求，如果不滿足相關(guān)的要求，那么在測量時(shí)水準(zhǔn)儀的誤差會(huì)很大，尤其是在對一些情況比較復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行勘測時(shí)，水準(zhǔn)儀的使用存在著一定的局限性，不利于測量工作的順利開展。

（二）全站儀測量技術(shù)應(yīng)用

全站儀測量技術(shù)，就是現(xiàn)階段使用比較廣泛的電子速測儀器，特別是在一些對坐標(biāo)精準(zhǔn)度要求比較高的測量工程，全站測量儀是首選的測量儀器。由于全站儀能夠一次架設(shè)就可以實(shí)現(xiàn)和完成全部的測量工作，并且還能夠?qū)?shù)據(jù)自動(dòng)化進(jìn)行采集和處理，因此全站儀測量技術(shù)也是現(xiàn)階段使用較廣泛的技術(shù)。

（三）GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

與水準(zhǔn)儀和全站儀相比較而言，GPS技術(shù)對環(huán)境的要求度不高，既可以在復(fù)雜地形狀態(tài)下使用，又可以實(shí)現(xiàn)全天候、高效快速對控制點(diǎn)進(jìn)行測量。GPS測量技術(shù)共分為兩種，具體為靜態(tài)GPS測量和動(dòng)態(tài)GPS測量，即指的是PTK，但不足之處在于該技術(shù)的精確度較低，可在道路路基部位或者是橋梁的樁基部位對精度要求不嚴(yán)格的地區(qū)使用。如果條件特殊，可與全站儀或者是水準(zhǔn)儀儀器配合使用，不僅可滿足環(huán)境方面的需求，而且在精確度方面也能達(dá)到要求，最終實(shí)現(xiàn)快速、精確的數(shù)據(jù)采集工作。例如該工程中利用GPS測量技術(shù)對其控制網(wǎng)進(jìn)行測量。在使用靜態(tài)GPS測量技術(shù)時(shí)，首先需結(jié)合工程特征布設(shè)GPS控制網(wǎng)、設(shè)置精度指標(biāo)，并挑選與工程相適應(yīng)的控制網(wǎng)圖形以及基線長度；其次將GPS接收器安裝在恰當(dāng)?shù)奈恢貌⒆龊霉潭?，具體的安裝時(shí)間應(yīng)按照施工需求進(jìn)行合理的調(diào)整；最后將所有接收到的數(shù)據(jù)匯總后使用專業(yè)解算軟件處理。靜態(tài)GPS測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為測量結(jié)果穩(wěn)定、精確度高、使用范圍廣、可實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程的控制測量。