簡談測量新技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

欒振領(lǐng)

（中鐵二十局集團(tuán)第六工程有限公司，陜西 西安 710021）

現(xiàn)階段我國基建重心逐步向西部轉(zhuǎn)移，受地理?xiàng)l件限制橋梁施工難度不斷提升，施工質(zhì)量要求也越來越高，因此也就必然需要切實(shí)提升橋梁工程項(xiàng)目施工建設(shè)的精準(zhǔn)度，規(guī)避施工過程中出現(xiàn)測量事故。為了優(yōu)化橋梁工程項(xiàng)目施工效果，注重從前期測量環(huán)節(jié)著手極為必要，選擇合適的測量技術(shù)，促使測量結(jié)果必須具備理想的準(zhǔn)確度，以此更好支持后續(xù)各項(xiàng)施工作業(yè)任務(wù)的有序開展。這就需要重點(diǎn)對選擇合適的測量技術(shù)手段進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，尤其是對當(dāng)前一些測量新技術(shù)，更是需要引起高度重視，以便促使其更好地服務(wù)于橋梁施工。下文探討一些在橋梁施工中可以采用的測量新技術(shù)及其應(yīng)用注意事項(xiàng)，并結(jié)合黃蒲高速公路K39+621.00洛河特大橋項(xiàng)目闡述測量新技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用情況。

1 橋梁工程中可以使用測量新技術(shù)

1.1 RTK技術(shù)

基于橋梁工程測量中RTK技術(shù)的應(yīng)用來看，測量工作人員應(yīng)首先布置好整個(gè)操作系統(tǒng)，要求重點(diǎn)圍繞RTK接收設(shè)施、信息傳輸系統(tǒng)以及測量結(jié)果呈現(xiàn)軟件進(jìn)行合理運(yùn)用，確保橋梁工程測量任務(wù)能夠得到優(yōu)化落實(shí)。為了達(dá)到較為理想的測量效果，測量工作人員還需要重點(diǎn)結(jié)合橋梁工程項(xiàng)目實(shí)際狀況，合理布置測量基站，以便促使基站為最終測量結(jié)果的準(zhǔn)確度提供保障服務(wù)，解決因?yàn)榛痉矫娴娜毕莓a(chǎn)生測量偏差問題。一般而言，RTK技術(shù)應(yīng)用中的基站設(shè)置應(yīng)該盡量選擇視野開闊、無遮擋的高處位置，以便于后續(xù)測量工作的開展，確保信息獲取及傳輸更為準(zhǔn)確可靠。相對于傳統(tǒng)的GPS技術(shù)應(yīng)用模式，RTK技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠保持較為理想的精確度，而且還能夠促使測量工作更為便捷高效，對測量工作人員的輔助作用更強(qiáng)，尤其是對于一些地形相對復(fù)雜，測量工作開展難度較大的橋梁工程項(xiàng)目，更是可以借助于RTK技術(shù)順利完成測量任務(wù)。

1.2 RS技術(shù)

在橋梁工程測量中運(yùn)用RS技術(shù)時(shí)，最為核心的環(huán)節(jié)是收集地表物體反射信息，以此更好實(shí)現(xiàn)對地表狀況的準(zhǔn)確掌握，順利完成測量任務(wù)。伴隨著當(dāng)前我國工程行業(yè)中RS技術(shù)應(yīng)用的不斷成熟，確實(shí)可以較好實(shí)現(xiàn)測量水平的有效提升，切實(shí)解決傳統(tǒng)測量技術(shù)手段在應(yīng)用中存在的明顯缺陷和不足，尤其是在測量信息資料的完整性以及精確度方面，形成了更為理想的保障效果，應(yīng)該引起測量工作人員的高度關(guān)注。結(jié)合當(dāng)前RS技術(shù)在橋梁工程測量方面的創(chuàng)新優(yōu)化發(fā)展來看，其除了不斷能提升精確度外，還能有效融入運(yùn)用其他技術(shù)手段，以此更好優(yōu)化測量便捷性，同時(shí)更好提升測量功能價(jià)值。比如當(dāng)前RS技術(shù)應(yīng)用中自動(dòng)化水平越來越高，無論是信息資料的獲取還是傳輸應(yīng)用，都可以依托自動(dòng)化技術(shù)予以完成，進(jìn)而更好優(yōu)化整個(gè)測量流程。此外，RS技術(shù)同樣也可以協(xié)同無人機(jī)作業(yè)，這也是未來測量工作創(chuàng)新優(yōu)化發(fā)展的重要方向，應(yīng)該予以高度重視。

1.3 GIS技術(shù)

在GIS技術(shù)應(yīng)用中，測量工作人員往往需要全方位調(diào)查了解該區(qū)域的地理信息資料，圍繞著橋梁工程測量任務(wù)，確保所有相關(guān)資料都能夠得到準(zhǔn)確獲取，進(jìn)而更好明確后續(xù)測量工作要點(diǎn)，為橋梁工程項(xiàng)目施工建設(shè)作出更大貢獻(xiàn)。由于當(dāng)前橋梁工程項(xiàng)目施工難度越來越高，很多橋梁的規(guī)模相對較大，設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，在GIS技術(shù)應(yīng)用中必然需要引起高度重視，以便促使相關(guān)地理信息資料得到充分搜集和整理，解決基礎(chǔ)資料方面出現(xiàn)的明顯限制因素。伴隨著現(xiàn)階段GIS技術(shù)的不斷創(chuàng)新優(yōu)化發(fā)展，其涉及到的數(shù)據(jù)信息資料同樣也更為龐大，雖然給測量工作提供了強(qiáng)有力的支持，但是同樣也加大了處理難度，需要測量工作人員能夠予以優(yōu)化運(yùn)用。當(dāng)然，現(xiàn)階段測量工作中GIS技術(shù)的應(yīng)用同樣也涉及到了一些先進(jìn)技術(shù)手段的融入，比如自動(dòng)化技術(shù)就可以較好服務(wù)于各個(gè)環(huán)節(jié)，促使GIS技術(shù)在橋梁工程測量中的運(yùn)用更為便捷高效，降低測量工作難度的同時(shí)，也更加有助于優(yōu)化測量效果。

1.4 無人機(jī)航空攝影技術(shù)

在現(xiàn)階段橋梁工程測量工作開展中，尤其是在地勢起伏較大、跨大江大河等人員通行不便的地段進(jìn)行施工測量時(shí)，無人機(jī)的應(yīng)用越來越為重要，伴隨著無人機(jī)技術(shù)的成熟，在測量工作中可以發(fā)揮的作用價(jià)值同樣也越來越突出，解決了以往橋梁施工測量中的一些難以處理的問題。在無人機(jī)航空攝影技術(shù)的應(yīng)用中，首先應(yīng)該結(jié)合橋梁工程測量任務(wù)，合理選擇適宜合理的設(shè)施，確保無人機(jī)、數(shù)碼相機(jī)以及地面設(shè)施的運(yùn)用較為適宜合理，能夠順利完成測量工作，解決周圍環(huán)境存在的干擾問題。比如在選擇無人機(jī)設(shè)施時(shí)，測量工作人員就需要充分考慮到無人機(jī)的飛行需求，確保其能夠較好滿足橋梁工程項(xiàng)目各個(gè)區(qū)域的測量要求，自身同樣也應(yīng)該具備較高的穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)各種天氣和外部環(huán)境，由此更好優(yōu)化最終測量效果。數(shù)碼相機(jī)的選擇同樣也需要重點(diǎn)考慮，要求確保其具有較高的分辨率，能夠滿足測量需求，且可以和無人機(jī)形成良好配合，避免在后續(xù)運(yùn)用中出現(xiàn)矛盾問題。在此基礎(chǔ)上，無人機(jī)航空攝影技術(shù)的應(yīng)用還需要重點(diǎn)規(guī)劃好航線，以便可以獲取較為充分全面的數(shù)據(jù)信息資料，這也就需要明確橋梁工程測量任務(wù)，在基于相應(yīng)任務(wù)進(jìn)行航線的合理規(guī)劃后，借助于實(shí)時(shí)糾偏技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制，避免無人機(jī)在飛行中出現(xiàn)較為明顯的偏差錯(cuò)亂問題，各個(gè)方向偏差應(yīng)該控制在3°以內(nèi)。一般無人機(jī)的飛行速度應(yīng)該控制在50~100 km/h之間，且能夠保持勻速飛行。針對無人機(jī)航空攝影技術(shù)在應(yīng)用中獲取的數(shù)據(jù)信息資料，往往同樣需要進(jìn)行優(yōu)化處理，借助于適宜合理的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用手段，促使其更好滿足測量任務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)橋梁工程施工需求的有效滿足。

1.5 測量軟件

在橋梁測量工作落實(shí)中，新技術(shù)的應(yīng)用除了表現(xiàn)在上述各類數(shù)據(jù)信息獲取的方式手段外，往往還需要重點(diǎn)關(guān)注于各類先進(jìn)軟件的運(yùn)用，以此更好促使獲取的數(shù)據(jù)信息資料得到優(yōu)化運(yùn)用，解決測量工作的后半部分可能出現(xiàn)的偏差問題。當(dāng)前橋梁工程測量中可供選用的軟件越來越多，尤其是伴隨著信息化技術(shù)的創(chuàng)新和普及，測量軟件的應(yīng)用價(jià)值越來越突出，比如數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用就可以表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)所有測量數(shù)據(jù)信息資料的分類存儲和便捷運(yùn)用，促使其在后續(xù)橋梁工程中的應(yīng)用價(jià)值更高。此外，當(dāng)前測量工作中同樣也可以引入運(yùn)用一些三維建模軟件，以此實(shí)現(xiàn)測量工作的有效簡化，使原有的測量數(shù)據(jù)資料可以直接在三維立體模型中呈現(xiàn)，有助于更好確保測量準(zhǔn)確度，提升測量工作服務(wù)價(jià)值。

2 測量新技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用注意事項(xiàng)

2.1 優(yōu)選測量新技術(shù)

橋梁工程施工建設(shè)中測量新技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢較為突出，能夠明顯實(shí)現(xiàn)測量水平的提升，解決以往測量工作存在的弊端。但是伴隨著當(dāng)前橋梁工程中可供選用測量新技術(shù)的不斷增多，技術(shù)人員同樣也需要進(jìn)行綜合分析，密切結(jié)合橋梁工程項(xiàng)目施工建設(shè)需求，選擇最為適宜合理的測量新技術(shù)，以便滿足具體測量任務(wù)要求，避免因?yàn)闇y量新技術(shù)的選用不當(dāng)，影響到后續(xù)作用價(jià)值。當(dāng)然，在測量新技術(shù)選用時(shí)，技術(shù)人員還需要考慮到現(xiàn)場實(shí)際狀況以及橋梁工程項(xiàng)目的預(yù)算狀況，由此更好優(yōu)化測量新技術(shù)的引入和應(yīng)用條件。

2.2 提升測量人員綜合素質(zhì)

在橋梁工程中運(yùn)用測量新技術(shù)時(shí)，測量技術(shù)人員同樣也是不容忽視的關(guān)鍵要素，如果測量人員對相應(yīng)測量新技術(shù)的了解和掌握不準(zhǔn)確，必然容易在操作中出現(xiàn)偏差問題，隨之影響到最終測量準(zhǔn)確度，導(dǎo)致測量新技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值降低。這就需要重點(diǎn)圍繞著測量人員進(jìn)行必要培訓(xùn)和教育，促使其能夠與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)了解掌握各類測量新技術(shù)，同時(shí)結(jié)合橋梁工程項(xiàng)目，明確測量新技術(shù)的應(yīng)用方法。

2.3 測量數(shù)據(jù)整合運(yùn)用

在橋梁施工中運(yùn)用測量新技術(shù)時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注所獲得測量數(shù)據(jù)資料的整合運(yùn)用，促使其最終能夠在橋梁工程項(xiàng)目施工建設(shè)中發(fā)揮應(yīng)有參考和指導(dǎo)作用。在測量數(shù)據(jù)整合運(yùn)用中，首先要確保數(shù)據(jù)信息的全面性，力求促使所有測量所得的數(shù)據(jù)信息資料都能夠得到充分運(yùn)用，盡量避免可能出現(xiàn)的信息遺漏或者偏差錯(cuò)亂問題。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合橋梁工程項(xiàng)目施工建設(shè)訴求，選擇適宜合理的呈現(xiàn)方式以及測量軟件，由此更好優(yōu)化其應(yīng)用效果。

3 測量新技術(shù)實(shí)際工作中的應(yīng)用

黃蒲高速公路全長80.09 km，位于陜西省延安市和渭南市境內(nèi)，呈南北走向，其中黃龍至白水段溝壑縱深，地勢起伏較大，K39+621.00洛河特大橋位于白水縣境內(nèi)，跨越境內(nèi)最大河流洛河及西延鐵路，該橋起點(diǎn)樁號為K38+852.00，終點(diǎn)樁號為K40+390.00，橋梁全長1 538 m，最大橋高142.30 m，主橋最高墩高129.0 m。該橋與既有的西延鐵路交叉，交叉樁號：K40+127.00，交角110°，交叉處橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高685.664 m；交叉處鐵路為馬寨隧道，隧道進(jìn)出口鐵路軌頂標(biāo)高分別為568.876 m、570.364 m。本橋橋位在K39+233.828之前位于R~1250的曲線上，中間位于緩和曲線上，K39+383.828之后位于R=1700的曲線上，K40+105.1688之后位于緩和曲線上。K39+621.00洛河特大橋位處為典型的U型溝谷，兩岸坡較陡，且高差較大，地面高程在542~700 m，相對高差約160 m。路線設(shè)線較高，橋梁不受洪水位控制；設(shè)計(jì)流量10 787 m3/s。三百年一遇設(shè)計(jì)水位563.958 m、一般沖刷深度1.50 m、局部沖刷深度0.50 m。

由于該橋所處地理位置周圍環(huán)境較為復(fù)雜，灌木叢茂盛，無現(xiàn)成道路可以使用，施工難度較大，若只是采用傳統(tǒng)的測量方法很難達(dá)到理想的測量結(jié)果及滿足工程進(jìn)度要求，一旦在測量工作中出現(xiàn)了明顯偏差問題，勢必會(huì)影響到后續(xù)施工，造成項(xiàng)目施工質(zhì)量受到干擾，且難以糾正，甚至造成質(zhì)量事故，導(dǎo)致施工成本增加，故在該項(xiàng)目施工建設(shè)中，測量工作引起了高度關(guān)注，成為優(yōu)化K39+621.00洛河特大橋施工的核心環(huán)節(jié)。為了確保K39+621.00洛河特大橋測量工作得到有效落實(shí)，經(jīng)慎重考慮，本項(xiàng)目積極引入了一些測量新技術(shù)，前期為便于勘察整個(gè)橋梁線位及修建施工便道，采用無人機(jī)航空攝影技術(shù)，對該橋所處位置及周圍5 km范圍內(nèi)地形地貌進(jìn)行了攝影測量，根據(jù)無人機(jī)攝影采集的影像數(shù)據(jù)處理結(jié)果，前后篩選出3條可進(jìn)出溝底15#、16#墩的施工便道方案，根據(jù)每條便道的施工長度、挖填方工程量、工期及成本費(fèi)用，最終快速選擇出一條滿足施工使用需求且經(jīng)濟(jì)實(shí)用長6.3 km的施工便道，既節(jié)約了工期成本，又節(jié)約了費(fèi)用成本。在施工建設(shè)過程中為了更好地服務(wù)于現(xiàn)場，提高測量精準(zhǔn)度及加快施工進(jìn)度，采用RTK測量技術(shù)為洛河特大橋施工保駕護(hù)航，在橋梁附近視野開闊處加密測量基站4處，為橋梁樁基準(zhǔn)確定位及墩柱快速放樣奠定了基礎(chǔ)，通過對施工過程中現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集及使用三維軟件技術(shù)處理，呈現(xiàn)整個(gè)橋梁的實(shí)時(shí)進(jìn)度及線型線位情況，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的偏差及消除隱患，提高測量帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

綜上所述，橋梁施工中測量新技術(shù)的應(yīng)用不容忽視，借助于各類先進(jìn)技術(shù)手段，能夠有效解決傳統(tǒng)滯后測量方式存在的弊端和缺陷，更好提升測量工作的便捷性和準(zhǔn)確度。這也就要求在未來橋梁工程施工建設(shè)中，要結(jié)合測量需求合理選擇最優(yōu)新技術(shù)，且進(jìn)行規(guī)范化操作和執(zhí)行，最終保障相應(yīng)測量數(shù)據(jù)能夠得以理想應(yīng)用。