测量及测绘新技术在桥梁工程测量中的应用研究

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年4月11期   作者: 蔡小刚
[导读] 近年来,随着测量测绘领域快速发展,涌现出很多新技术与新方法,为桥梁工程测量作业的开展提供多样化选择

        蔡小刚
        安徽省公路桥梁工程有限公司 安徽毫州 236000
        摘要:近年来,随着测量测绘领域快速发展,涌现出很多新技术与新方法,为桥梁工程测量作业的开展提供多样化选择。综合运用数字摄影测量技术、遥感技术以及地理信息技术等手段,将抽象事物具体化,静态事物动态化,直观展现桥梁形象,能够有效解决存在的问题,保障桥梁建造的质量与效益。
        关键词:测量;测绘新技术;桥梁工程;应用
        1测量技术和测绘技术的内容分析
        在对桥梁测量技术与测绘技术的内容进行探讨的基础上,指出测量技术与测绘技术的使用范围,并介绍了在桥梁工程中常用的测量、测绘技术,及其优势与特点。在目前的社会发展需求环境下,桥梁工程在建设的过程中,应结合已测出的桥梁的地形、地质及其水文等数据信息,使用适当的测量测绘技术,为工程的建设提供精确的数据信息支撑,进而实现对桥梁工程建设的动态跟踪。同时,在使用测量测绘技术时,应对桥梁工程的主体结构、建设形式等进行掌握,为后期施工提供帮助。此外,在进行桥梁设计的过程中,除了需要对桥梁所处的地形图进行精准的反映外,还需要对桥梁的桥墩、桥台、梁体结构等进行合理把控,确保桥梁结构的安全性与适用性。
        2桥梁工程测量中测量与测绘技术的应用实例分析
        2.1工程概述
        以某桥梁项目为例,桥梁设计总长度为2.37km,设计为双向六车道。按照桥梁工程测量作业要求,根据测绘内容确定技术范围;测量测绘作业中做好桥梁工程测量技术分析,明确技术的优缺点,选择适宜的技术方案。采用测量与测绘技术手段,采集精准度较高的数据信息,为桥梁设计与施工动态监测提供支持。现结合此工程实践,分析测量测绘技术的具体应用。
        2.2水准仪测量技术
        桥梁工程测量作业中,水准仪测量方法的运用较为广泛,其精准度较高。技术应用的要点如下:(1)根据操作流程做好安装操作,保证各个部件安装质量达标。(2)进行粗平处理。(3)瞄准。需要注意的是瞄准目标时,保证目标所在的位置为中心位置。(4)精平。对测量目标开展微调处理,最大程度上控制误差。(5)读取数据。根据仪器显示的数据,做好结果记录。测量作业中受到人为因素的影响,极易产生误差,因此要做好全面的把控。此工程作业中,在水准控制测量中遵循以下技术要求如下:测量等级为四等;平原与微丘的往返较差、附和或者环线闭合差应不大于L,重丘与山岭应不大于6.0n或应不大于25L,检测已测测段高差之差应不大于30kmli。其中,L指的是往返测端、附合或者环线的水准路线长度,按照千米计算。高程控制测量技术要求如下:测量等级为四等;偶然中误差为±5mm;全中误差为±10mm;附合或者环线水准路线长度为4km。作业中严格按照技术标准与规范操作,实现对测量测绘质量的有力把控。
        2.3全站仪测量技术
        桥梁工程测量作业使用的全站仪测量技术,借助电子速测仪器开展桥梁作业。运用全站仪只需要一次架设,便能够完成所有工程工作,支持数据自动化采集以及处理。此桥梁工程测量作业中使用全站仪,开展导线测量,采集的数据精准度较高,同时实现数据自动化处理,数据操作比较简单,不过测量作业也反映出全站仪的应用对地形要求很高,若为复杂地形或通视条件不达标的测区不建议使用。
        2.4GPS测量技术
        桥梁建造的环境比较复杂,采用GPS技术手段,辅助复杂地形条件下的测量作业开展,能够实现全天候测量。常用的方法为静态GPS测量技术与动态化GPS测量技术(RTK),能够满足路基与桩基测量作业的要求。

此桥梁工程测量作业使用GPS测量技术手段,开展控制网测量作业,技术操作要求如下:(1)卫星高度角≥15°;(2)GDOP≤6;(3)同时观测有效卫星数≥4个;(4)数据采集率≤30s。严格按照技术要求操作,做好测量测绘质量的把控。采用静态GPS开展测量作业,应根据工程特征合理布置GPS控制网,设置精度指标,精选适宜的控制网图形与基线长度,减少对测量作业结果的影响。
        3桥梁工程测量中测量与测绘技术的应用策略
        3.1桥址地形测绘
        桥位地形测绘是桥梁工程建设的基础测绘工作。桥址地形图应在工程设计、施工和竣工阶段使用。一般来说,在桥梁工程建设中,最常见的桥址地形图一般是大比例尺地形图,有的地区甚至使用1∶200比例尺地形图。桥址地形图按不同测区分为陆地地形图和水下地形图。目前,随着各种测图技术的不断发展,数字测图技术被普遍用来完成相应的测图工作。
        3.2桥址水文测量
        桥址水文测量通常在桥梁工程施工的初期测量阶段进行。根据工程建设的实际需要,也可在定测阶段进行补充测量。桥址水文测量的主要内容包括水位、流速、轨道线观测和地形测绘。开展桥址水文调查的目的是为设计阶段的桥位选择、墩跨布置和实际航道提供数据信息支持。实践中,如果桥址水文条件复杂多变,应进行桥址所在河段的水位、水文断面、流速、流量等观测,即对河流进行原型观测。河流原型观测的主要目的是分析河床演变,为桥梁设计提供参考。水下地形测量的常用方法有:(1)采用全站仪极坐标法定位浅层河流,用人工划船直接测量水下地形高程;河流上有桥梁时,可采用吊锤进行水深测量。(2)大型河流和海域的水下地形测量可采用测量船进行,GNSS定位系统和测深仪。(3)利用无人测深船和GNSS定位系统对沿线河流进行水下地形测量。
        3.3桥梁测量
        常规大地测量技术。目前最常用的测量设备主要有两种:(1)全站仪和电子水准仪。测量技术包括自动跟踪测量技术和无棱镜精密测距技术。随着全站仪的不断改进和发展,其测量的精度和自动化程度越来越高,传统的光学经纬仪和测量方法逐渐被取代,而塔架施工中常用的传统激光管道工也被精度更高、测量更方便的全站仪三维坐标测量方法所取代。(2)GNSS技术。GNSS技术在工程建设中得到了广泛的应用。GNSS技术测量和测量的精度可以有效地解决传统测绘形式误差大,导致工程返工的问题。同时,全球导航卫星系统技术也可用于和桥梁项目的监测。具体来说,本工程设3-4人流动站进行施工,在每个放样点停留1-2秒即可完成中线测量。在桥梁建设中,GNSS技术因其自身的优势,如桥梁平面和截面的测量等,被广泛应用于各个施工环节,这离不开GNSS技术的支持。此外,如上所述,GNSS技术还可以用于桥梁施工放样、竣工测量和养护测量的监测,GNSS技术中的RTK定位技术可以更好地发挥GNSS技术的优势。
        结论
        综上所示,测量与测绘技术的应用在桥梁施工中具有重要作用,且测量与测绘技术在设计、施工、运营阶段均有所体现。桥梁测量与测绘技术的发展得益于测绘技术与桥梁工程建设的共同推动。目前,我国桥梁测量技术朝着内外作业一体化、数据获取分析一体化、测量过程便捷化、高效化、测量成果智能化、信息可视化等方向迈进。
        参考文献:
        [1]刘亚楠.测绘新技术在建筑工程测量中的应用及发展[J].工程建设与设计,2020(12):249-250.
        [2]张春华.测绘新技术在工程测量中的应用分析[J].工程技术研究,2020(12):124-125.
        [3]陈浩,苏文强.测绘新技术在测绘工程测量中的应用分析[J].智能城市,2020(8):79-80.
        [4]李延冉,曹涛.测绘新技术在地质工程测量中的应用研究[J].世界有色金属,2020(8):216-217.
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