關于測繪技術與測量技術在公路橋梁工程中應用的思考與研究

劉曉龍

摘要：隨著我國社會經濟的不斷進步，我國的公路建設也得到了極大發展。而公路橋梁工程作為其中最為重要的環節，從而使得對公路橋梁工程的施工效率與質量的要求也越來越高。因此，加強測繪技術與測量技術在我國公路橋梁工程建設過程中的運用，是有效提升我國公路橋梁整體質量水平，保障公路橋梁安全穩定的重要措施。本文通過對我國近年公路橋梁測量測繪工作進行思考與研究，并對其在公路橋梁各個階段應用進行系統的分析，借以促進我國公路橋梁測量測繪技術的發展與完善。

關鍵詞：公路橋梁；測繪技術；測量技術；發展與完善

伴隨著我國公路建設事業的不斷推進，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，同時也對公路橋梁工程的施工精度與架設效率有著新的要求。因此，要想切實有效的完成公路橋梁工程各個環節的新標準、新要求，就只有進一步的加強公路橋梁工程的測量與測繪工作。通過加強公路橋梁測量測繪工作中各項資源的整合力度，同時積極的對各個環節的技術進行科學合理的創新與優化，從而有效地發揮出測量測繪工作對公路橋梁建設的促進作用，進而提升公路橋梁工程的整體質量水平。

我國公路橋梁在測量技術與測繪技術的應用可以分為三個階段，前期規劃設計階段的測量測繪工作、中期施工階段的測量測繪工作以及后期運營管理階段的測量測繪技術。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量與精度，但是在實際的情況中，由于各種因素的影響，從而使得對于公路橋梁的測量與測繪工作無法得到有效的開展。因此，在公路橋梁工程建設的過程中，積極的引進國內外先進的測量測繪技術與設備，結合公路橋梁施工的實際情況，進行科學合理的測量測繪工作，這樣才能建設出高質量、高水準的公路橋梁工程。

1.公路橋梁前期規劃設計階段的測量測繪工作

1.1測量測繪工作的主要內容

公路橋梁工程在建設初期，都會進行大量的規劃設計。而這些設計的數據來源就需要通過科學合理的方法，對橋梁所在地域的環境進行測量測繪。再通過運用電腦模擬技術，從而繪制出橋梁工程的3D模擬地形圖。同時再根據測量所得出的數據結果，建立起科學完善的橋梁控制網絡，從而對橋梁工程的橋墩、橋臺以及梁體等設備進行定位放樣。最后，為了有效地保證橋梁工程的安全性與穩定性，還要通過一定的設施設備對橋梁工程進行變形觀測，從而能及時地發現其存在的安全質量問題，進而根據問題給予相應的解決方案，提升橋梁工程的穩定性與使用壽命。

1.2使用VRS系統按比例繪制橋梁工程地形圖

目前，我國公路橋梁工程地形圖一般采用的是常規繪制方式，就是通過建立預先的控制網絡，根據控制網所得到的數據，再進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，同時對于測量測繪工作過程中的各種誤差，無法進行有效的規避，從而導致其工作效率的低下。因此，加強公路橋梁工程測量測繪工作新技術的運用，降低其工作成本，提高測量工作效率，促進公路橋梁經濟效益提升就顯得十分的重要。通過使用VRS系統，也稱為虛擬參考站系統。其主要原理是通過GNSS基準站對橋梁工程周邊環境進行觀測與計算，然后再將得到的數據結果通過使用虛擬參考站系統，從而得到虛擬參考站的GNSS觀測數據[1]。該方法可以有效地消除公路橋梁工程在測量測繪工作中所存在的各種誤差數據，同時由于其是通過多個GNSS基準站進行收集數據，從而有效地保障了橋梁工程相關數據的準確性與橋梁工程定位的精度。雖然在進行測量測繪工作的過程中，需要使用到多個GNSS基準站，但是對于所觀測數據的接收與處理工作，僅需一臺就可以完成，從而大大地提高了公路橋梁工程測量測繪工作的效率與質量，更是極大地降低了測量測繪工作的成本，進而有效地提高了公路橋梁所產生的經濟效益。

1.3建立完善的橋梁勘測設計一體化系統

隨著我國科技的不斷提升，越來越多的高新技術，被廣泛地運用到我們日常的工作生活中。而公路橋梁工程更是可以通過高新技術的運用，從而建立起完善的橋梁勘測設計一體化系統，進而有效的促進公路橋梁工程整體穩定性與安全性的提高。首先通過運用無人機航拍技術，對公路橋梁沿線進行拍攝，然后將拍的數據圖像上傳至電腦系統中備用。其次，通過運用GPS定位技術，將無人機所經過位置的信息進行記錄。并結合前期拍攝所得到的數據圖像，利用數字攝影測量技術，繪制出完善的公路橋梁工程地形圖。同時在進行公路橋梁沿線的測量測繪時，還可以使用遠程遙感技術，從而對橋梁工程沿線的地質結構以及水利狀況進行綜合性的收集，進而有效地降低測量測繪工作的成本，提高公路橋梁測量測繪工作的效率。最后，將所收集到的數據資料全部傳入電腦系統中后，經過科學合理的統計與分析，從而對公路橋梁工程的規劃設計、施工管理以及發展決策提供必要的信息數據支持[2]。通過建立起完善的橋梁工程勘測設計一體化系統，從而可以對橋梁工程的規劃設計有著整體性的把握，進而使得橋梁工程的質量水準的到有效的保障。

2.公路橋梁中期施工階段的測量測繪工作

2.1控制網的測量測繪

目前，控制網測量測繪技術是我國公路橋梁在建設過程中最常使用的方式方法。通過對公路橋梁的建設施工的實際環境進行調查，然后對其進行測量測繪控制網的布設，從而最終完成橋梁工程施工過程中的測量測繪工作。首先通過使用GPS技術建立平面控制網，其技術標準按照我國一級GPS控制網進行布設。同時在控制網內通過使用GPS靜態定位測量技術，對橋梁工程的施工過程中進行測量與測繪[3]。再然后將得到的數據進行科學合理的處理與計算，從而得到一份綜合反映全面、數據精度高的平面定位報告，進而促進橋梁工程施工的質量與安全。同時在進行GPS控制網建設的過程中，要注意橋梁工程不同于其他建筑工程測量，其所要求的相對高差比較高。因此，GPS控制網的布設一定要做到四等布置。并且在其中增添測量控制網的密度，使用VRS動態測量技術，對橋梁工程各個關鍵節點的空間坐標進行實時的監控。

2.2公路橋梁墩、臺在施工過程中的測量測繪

公路橋梁的墩、臺作為公路橋梁修建的中基礎工程，只有保證其質量安全穩定，才能有效地保障整個公路橋梁工程的安全性與穩定性。不同于一般工程的基礎工程，公路橋梁墩、臺在施工前，要對其進行系統科學的測量測繪工作。通過對其進行細部放樣工作，預先測量出其縱向與橫向的軸線。然后對通過控制網對其所需修建的位置進行精準的定位，并在墩臺的中心位置進行放樣工作，同時在墩臺的頂部運用高精度的數字水準儀進行測量。再然后運用同樣的方法對公路橋梁的蓋梁位置、支座墊石、大梁架設位置、防撞護欄位置等進行定位與放樣。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量與安全性。

2.3公路橋梁架設過程中的測量測繪工作

公路橋梁在其架設的過程中，必須要對其相鄰的橋墩、臺等之間的距離進行系統的規劃與計算。同時在架梁的過程中，要始終確保鋼梁處于正確的水平空間位置，并且保證當公路橋梁在架設安裝過后，其安裝的各項環節都能達到相應的質量指標。但是由于公路橋梁具有橋墩高、跨度大，從而導致對其的測量工作難以達到理想的目標。同時又由于公路橋梁的特殊性，從而導致其對測量的精度以及效率都有著嚴格的要求。如果使用常規的測量工具，無法保障其測量結果準確性，以及測量工作的時效性。因此，積極的在公路橋梁的架設過程中運用高新技術，從而有效地提高其測量工作的精度與準確性，是促進公路橋梁整體質量提高的重要措施。比如：我國上海的盧浦大橋，在其橋梁架設的過程中，就是通過使用測量機器人對橋梁各個位置的架設安裝進行定位與測量。

2.4橋梁工程施工過程中的測量儀器的應用

在公路橋梁施工測量的過程中，需要使用到大量的測量測繪技術與設備，其中最為常用的就是VRS系統以及超站儀等測量設備。通過VRS系統的使用，可以對橋梁工程中所需要的點、線、面以及其周邊地形進行高精度、高效率、高質量的測量放樣。同時只需要將公路橋梁的起點坐標等空間位置數據輸入進系統中，通過科學的計算，從而就能得出公路橋梁工程所需的放樣點的具體坐標。然后再根據所得出的坐標數據，建立設置相應的超站儀，從而有效地提高公路橋梁施工過程中的效率與質量。

3.公路橋梁營運管理階段的測量測繪工作

隨著我國交通運輸事業的不斷提高，對于公路橋梁的質量要求也越來越高，這不僅僅只是針對公路橋梁在施工建設的過程，也表現在對其后期的運營管理上。下面我們就對公路橋梁在后期運營管理階段測量測繪工作展開分析與討論。

3.1對公路橋梁結構的測量檢測工作

公路橋梁在進行施工建設的過程中，為了有效地增強對其的監督管理工作，保障公路橋梁工程的整體質量水平。首選就需要科學合理的對公路橋梁的結構進行檢測分析，比如：公路橋梁結構的樁位、橋墩的偏移度、支座的偏移度、軸線的偏移度等方面進行檢測。并根據檢測所得出的結果，開展相應的監督管理工作。然而在公路橋梁的實際測量檢測工作中，大部分的監督管理人員都采用的是傳統測量方法，而傳統測量方法所使用的全站儀等相關測量設備，又極易受到周邊各種環境因素的影響[4]。從而導致通過使用其所得到的數據存在著一定的誤差，進而影響最終的測量檢測結果。而運用VRS系統后，可以在公路橋梁施工過程中，設置一個固定的基準點。然后將一定范圍內的公路橋梁的施工與測量，都以此為基礎，從而有效的保證公路橋梁測量的準確與精度。同時在利用移動測量站對公路橋梁的整體結構進行數據收集與取樣，并將所收集的數據實時的進行傳輸與處理，從而提高公路橋梁的測量效率，保障公路橋梁工程的安全性與穩定性。

3.2對公路橋梁的形變測量監測工作

公路橋梁在進行長時間的使用與磨損后，可能會出現一定的形變，嚴重地影響了公路橋梁的安全性與穩定性。因此，加強對其的形變測量監測工作是具有十分重要的現實意義，通過有效的測量監測方法，可以及時的發現其存在的問題，并通過科學的方向進行處理，從而有效的保障公路橋梁的安全性與穩定性。

（1）通過VRS系統對公路橋梁進行形變監測

公路橋梁在進行形變監測的過程中，可以通過使用VRS系統，有效地提高對于公路橋梁形變監測工作的效率與精度。同時提高工作效率，有效地縮短了公路橋梁形變測的周期，從而有效地提高了公路橋梁的安全性與穩定性。

（2）通過測量機器人對公路橋梁進行形變監測

隨著我國機械智能化技術的不斷提高，大量的智能機器人被應用于我國的各個行業。其中測量機器人就被廣泛地應用于我國公路橋梁的建設過程中，通過在公路橋梁的固定測量站上安裝自動化全站儀等設備。同時結合相應的自動監測軟件，從而形成全自動智能監測系統。通過使用這樣的方法，不僅可以實現24小時不間斷的對公路橋梁進行形變監測，還能有效地減少人力資源的投入。并且由于數據的采集、傳輸、處理，都是建立在電腦系統的操作下，從而保證了公路橋梁形變監測的精度與效率，進而實現我國公路橋梁測量工作的科技化、信息化、智能化。

4.結束語

隨著我國社會經濟實力以及科學技術水平的不斷提高。公路橋梁的測量測繪技術也得到很大的提高，通過各項新測量測繪技術在公路橋梁施工、監測的中的廣泛運用，從而使得我國公路橋梁的測量手段與施工方法有著革命性的轉變。同時隨著測量測繪技術的提高，其測量測繪的范圍也不僅僅只針對公路橋梁的設計、施工等方面，而是涵蓋了公路橋梁的前期設計、中期施工以及后期運營管理的各個環節。并且對于測量測繪新技術的應用，還能有效地提高公路橋梁的測量測繪的精度與效率，從而更好地保證公路橋梁工程的整體質量水平。因此，作為公路橋梁測量測繪的相關工作人員，要充分地認識到有效地在公路橋梁工程中應用測量技術與測繪技術的重要性。并結合公路橋梁工程的實際環境，選擇最為恰當的測量技術與測繪技術，從而準確且全面地反映公路橋梁工程的真實狀態，進而推動我國公路橋梁工程建設水平的不斷提高與發展。

參考文獻：

[1]關宗江.虛擬參考站VRS技術在工程測量中的應用[J].科技信息， 2012（20）： 373.

[2]曾大文.無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].居舍， 2019（27）： 196-197.

[3]程衛攀. GPS在公路工程測量中的應用探討[J].智能城市， 2019， 5（20）： 153-154.

[4]錢麗華.公路橋梁工程測量技術與測繪技術的應用探討[J].住宅與房地產， 2019（16）： 205.