橋梁工程測量技術現狀及發展方向

王東太

摘要：橋梁測繪技術的發展，隨著科技進步的發展不斷推進，信息化測繪技術的加盟，使得現代橋梁工程的測量工作進入了智能化和數字化的時代。本文圍繞橋梁工程測量技術的應用情況以及未來的發展方向展開論述，期望對于橋梁工程測量技術的精準度的提升等具有參考價值。

關鍵詞：橋梁建設；工程測量；現狀分析

橋梁工程測量涉及到工程的勘測、建設以及運營。現代科技和橋梁建設的結合，推動了橋梁工程建設的快速發展。從我國第一座大型橋梁，武漢長江大橋的建設開始，新型的高技術含量的橋梁就出現在我國的橋梁建設事業當中。諸如長距離跨海大橋、高鐵橋梁等大型，的現代橋梁建設，不僅具有施工精度高的特點，在結構和造型上也越來越新穎。這其中，現代測量技術功不可沒。測量技術的發展從全站儀到智能化的技術，經歷了長期的發展歷程。如今，無論是測量理論還是技術實施，都發生了翻天覆地的變化，激光掃描、攝影測量、靜態定位、CORS、RTK等等橋梁工程測量技術的應用，使得橋梁工程的測量在水文、地形、施工、變形等方面取得了豐碩成果。

1、橋梁測量技術應用

1.1橋梁控制測量。是通過對測量項目的階段、功能、目的的測量技術，分階段實施測量控制網的控制工作，從平面、高程等方面，采用統一的尺度和基準進行勘測工作，建立工程的定測、復測等制度，滿足橋梁從設計到建設的各項勘測需求，如縱橫斷面、水文地形等的測量控制工作，橋梁控制測量，要求是精確、可靠、穩定，對于橋梁的運營需求大，要去在施工控制網絡的運營基礎上，做好橋梁的健康監測，將各個階段的橋梁控制網的建設精度和技術要求加以采用，保證技術方法和手段發揮到最大。例如GPS靜態定位技術在橋梁平面控制測量中運用的十分廣泛。近年來，CORS實時定位技術，由于兼具動態和靜態定位功能，在長距離跨海橋梁勘察設計和施工中被廣泛使用[1]。

1.2橋址的地形測繪。在工程規劃和勘測設計中，到竣工階段，關于橋址的地形圖的測繪，必須要考慮特殊情況下的地形圖的測繪，也要考慮大比例尺地形圖的測繪，橋址地形圖一般按照測繪區域進行劃分，分為陸地和水下兩大類，如今采用較多的是數字測圖技術，例如對于陸地區域的地形測繪，采用全站儀數字測圖和GPSRTK數字測土技術，而且，對于小區域的大比例尺的地形測繪要求，可以采用無人機等低空平臺攝影測量，采用全數字航空攝影測量技術，以得到關于橋隧的工程勘測的數據。同時，機載激光掃描測繪系統，作為芯的技術手段，也在橋梁工程地形測繪中發揮著重要的作用。

1.3橋梁水文測量。采用充數計算、墩跨布置、通航設計等手段，對橋址的水位進行觀測，測量流速、流向、航線觀測等，對于水文條件復雜的橋梁，進行水文的測驗專題的觀測，觀測的內容包括斷面測量、水位觀測、流量觀測等等。陸地部分使用GPSRTK采集數據，水域部分采用RTK定位+超聲波測探儀進行組合勘測。

1.4橋梁施工測量。關于橋梁工程的施工測量，首要任務就是按照施工圖紙要求，將橋梁建筑物中的結構和基礎部分，測量出精準的位置、大小和形狀，測量檢查工程施工質量，然后配合施工進行放樣和竣工驗收，在現代高墩高塔、大型構件橋梁建設中，施工工藝越來越復雜，對施工技術的精度要求也越來越高，施工環境也日趨復雜，因此，進行橋梁施工階段的測量要求也很高，可以使用常規的打的測量技術，采用自動跟蹤測量、免棱鏡精密測距等技術，鋼尺量距、三維激光掃描儀等也在垂直觀測等階段加以運用，再就是衛星定位測量技術以及GPS相對靜態定位技術和GPSRTK技術，應用在跨海橋梁等的建設中，還有電子傾斜儀等專用測量技術等也被使用著[2]。

1.5橋梁變形技術。智能型的測量技術，例如智能全站儀、GNSS、遙測通信等精密集成放樣測量技術的應用成為橋梁施工建設中的主流測量技術。對于橋梁變形的檢測，主要集中在橋墩和塔柱的沉降、水平位移、梁體撓度的變形觀測、墩臺和梁體的裂縫的觀測，水中橋墩以及河床沖刷的演變觀測等等，觀測的方法包括了幾何水準、靜力水準以及三角搞成的測量等等，觀測的方法包括測小角、三角、前方交會等方法。

2、橋梁工程測量技術發展方向

先進的測量儀器的廣泛使用，使得橋梁工程的測量逐漸實現了智能化、自動化、數字化。先進測量儀器在工程測量中，不僅提供了先進的工具，也節約了大量的資金的支出。例如光電測距儀等儀表的使用，在橋梁工程測量工作中被運用的較為廣泛，再比如數字水準儀、電子經緯儀、全站儀等等，帶來了橋梁工程測量領域的翻天覆地的變化。相對于傳統的工程測量技術，如三角網測量技術，三角高程測量技術具有更加精準的技術優勢。而且，工程施工中采用自動跟蹤和連續顯示放樣值的技術后，施工的方便程度都也得到了大大的提高[1]。

2.1特別值得一提的是，電子經緯儀和全站儀的使用已經運用了人機交互的測量數據處理技術，所有的測量工作實現了數字化和自動化。以全自動跟蹤為標準的自動測量裝備被冠以測地機器人的美譽，在大型測量工程中發揮著重要的作用。

數字化測量技術在橋梁測量工程中的運用，是對傳統測量工作中的勞動強度大等缺點的改進。從上世紀80年代開始，數字化測量技術就已經取得了顯著的成效。無論是成圖質量還是成本的節約，都獲得了很好的效果[3]。

2.2衛星測量定位技術也是對傳統測量定位技術的變革。這種對地測量的技術，具有精度高、效率高、速度高的優點，能夠提供三維坐標，而且發展勢頭十分迅猛。從目前的橋梁測量部門的設備購置情況來看，GPS接收機中的定位技術已經在工程領域里被運用GPS實時動態測量技術，通過施工放樣、墩臺測量、動態變形監測等的實踐，都已經顯示出令人滿意的結果。

尤其是GPS的高程測量，在橋梁工程的測量工程中普遍受到關注。這種測量的方案，是對已知的監測點采用高程擬合的方法進行監測點的分布試驗，然后根據試驗的結果，得到精度較高的水準面。

2.3攝影測量技術在橋梁工程測量中的優化和應用，是利用攝影設備，進行攝影測量。這種測量技術運用到的攝影儀器，包含了計算機技術的應用和攝影測量軟件的應用。三維空間信息的獲取不再需要接觸物體，就能獲得比較準確的物體測量信息，不僅節約了橋梁施工作業中人力和物力成本的消耗，也提高了測量精度和效率。在大比例尺的測量中也發揮著難以比擬的作用，擁有廣泛的應用前景[2]。

航空攝影在攝影測量中占有重要的位置，這種技術能夠提供大面積、大比例尺的地形圖的測量結果，可以將拍攝到的影像進過4D等地圖涉及軟件形成地籍圖和地形圖，大大提高了航空測量的效率，減少了控制點的聯測工作，實現了孔中三角測量的自動定向，數字底面模型的影像生成以及數字測圖和三維經管的模型數據的采集。如近景攝影測量等廣泛應用在橋梁工程建設中。對于橋梁的外形、構造等的測定十分精確。

結語：

現階段橋梁工程測量的核心技術集中在GPS、全站儀和電子水準儀技術上，隨著技術的進步和橋梁測量工作的推進，無論是采用高程控制測量，還是低空平臺數字測量，水下地形測量，運用先進技術進行綜合運用，都是未來橋梁工程測量的研究重點和研究方向。

參考文獻：

[1]岑江.橋梁測量中誤差控制要點探究[J].低碳地產，2016，2（13）：194-194.

[2]劉清山.GPS 技術在大型橋梁測量中的應用探究[J].地球，2016，（2）：234-234.

[3]范綠文.GPS技術在大型橋梁測量中的應用方法[J].建筑工程技術與設計，2015，（36）：1163.