桥梁工程测量技术现状及发展方向

王东太

摘要：桥梁测绘技术的发展，随着科技进步的发展不断推进，信息化测绘技术的加盟，使得现代桥梁工程的测量工作进入了智能化和数字化的时代。本文围绕桥梁工程测量技术的应用情况以及未来的发展方向展开论述，期望对于桥梁工程测量技术的精准度的提升等具有参考价值。

关键词：桥梁建设；工程测量；现状分析

桥梁工程测量涉及到工程的勘测、建设以及运营。现代科技和桥梁建设的结合，推动了桥梁工程建设的快速发展。从我国第一座大型桥梁，武汉长江大桥的建设开始，新型的高技术含量的桥梁就出现在我国的桥梁建设事业当中。诸如长距离跨海大桥、高铁桥梁等大型，的现代桥梁建设，不仅具有施工精度高的特点，在结构和造型上也越来越新颖。这其中，现代测量技术功不可没。测量技术的发展从全站仪到智能化的技术，经历了长期的发展历程。如今，无论是测量理论还是技术实施，都发生了翻天覆地的变化，激光扫描、摄影测量、静态定位、CORS、RTK等等桥梁工程测量技术的应用，使得桥梁工程的测量在水文、地形、施工、变形等方面取得了丰硕成果。

1、桥梁测量技术应用

1.1桥梁控制测量。是通过对测量项目的阶段、功能、目的的测量技术，分阶段实施测量控制网的控制工作，从平面、高程等方面，采用统一的尺度和基准进行勘测工作，建立工程的定测、复测等制度，满足桥梁从设计到建设的各项勘测需求，如纵横断面、水文地形等的测量控制工作，桥梁控制测量，要求是精确、可靠、稳定，对于桥梁的运营需求大，要去在施工控制网络的运营基础上，做好桥梁的健康监测，将各个阶段的桥梁控制网的建设精度和技术要求加以采用，保证技术方法和手段发挥到最大。例如GPS静态定位技术在桥梁平面控制测量中运用的十分广泛。近年来，CORS实时定位技术，由于兼具动态和静态定位功能，在长距离跨海桥梁勘察设计和施工中被广泛使用[1]。

1.2桥址的地形测绘。在工程规划和勘测设计中，到竣工阶段，关于桥址的地形图的测绘，必须要考虑特殊情况下的地形图的测绘，也要考虑大比例尺地形图的测绘，桥址地形图一般按照测绘区域进行划分，分为陆地和水下两大类，如今采用较多的是数字测图技术，例如对于陆地区域的地形测绘，采用全站仪数字测图和GPSRTK数字测土技术，而且，对于小区域的大比例尺的地形测绘要求，可以采用无人机等低空平台摄影测量，采用全数字航空摄影测量技术，以得到关于桥隧的工程勘测的数据。同时，机载激光扫描测绘系统，作为芯的技术手段，也在桥梁工程地形测绘中发挥着重要的作用。

1.3桥梁水文测量。采用充数计算、墩跨布置、通航设计等手段，对桥址的水位进行观测，测量流速、流向、航线观测等，对于水文条件复杂的桥梁，进行水文的测验专题的观测，观测的内容包括断面测量、水位观测、流量观测等等。陆地部分使用GPSRTK采集数据，水域部分采用RTK定位+超声波测探仪进行组合勘测。

1.4桥梁施工测量。关于桥梁工程的施工测量，首要任务就是按照施工图纸要求，将桥梁建筑物中的结构和基础部分，测量出精准的位置、大小和形状，测量检查工程施工质量，然后配合施工进行放样和竣工验收，在现代高墩高塔、大型构件桥梁建设中，施工工艺越来越复杂，对施工技术的精度要求也越来越高，施工环境也日趋复杂，因此，进行桥梁施工阶段的测量要求也很高，可以使用常规的打的测量技术，采用自动跟踪测量、免棱镜精密测距等技术，钢尺量距、三维激光扫描仪等也在垂直观测等阶段加以运用，再就是卫星定位测量技术以及GPS相对静态定位技术和GPSRTK技术，应用在跨海桥梁等的建设中，还有电子倾斜仪等专用测量技术等也被使用着[2]。

1.5桥梁变形技术。智能型的测量技术，例如智能全站仪、GNSS、遥测通信等精密集成放样测量技术的应用成为桥梁施工建设中的主流测量技术。对于桥梁变形的检测，主要集中在桥墩和塔柱的沉降、水平位移、梁体挠度的变形观测、墩台和梁体的裂缝的观测，水中桥墩以及河床冲刷的演变观测等等，观测的方法包括了几何水准、静力水准以及三角搞成的测量等等，观测的方法包括测小角、三角、前方交会等方法。

2、桥梁工程测量技术发展方向

先进的测量仪器的广泛使用，使得桥梁工程的测量逐渐实现了智能化、自动化、数字化。先进测量仪器在工程测量中，不仅提供了先进的工具，也节约了大量的资金的支出。例如光电测距仪等仪表的使用，在桥梁工程测量工作中被运用的较为广泛，再比如数字水准仪、电子经纬仪、全站仪等等，带来了桥梁工程测量领域的翻天覆地的变化。相对于传统的工程测量技术，如三角网测量技术，三角高程测量技术具有更加精准的技术优势。而且，工程施工中采用自动跟踪和连续显示放样值的技术后，施工的方便程度都也得到了大大的提高[1]。

2.1特别值得一提的是，电子经纬仪和全站仪的使用已经运用了人机交互的测量数据处理技术，所有的测量工作实现了数字化和自动化。以全自动跟踪为标准的自动测量装备被冠以测地机器人的美誉，在大型测量工程中发挥着重要的作用。

数字化测量技术在桥梁测量工程中的运用，是对传统测量工作中的劳动强度大等缺点的改进。从上世纪80年代开始，数字化测量技术就已经取得了显著的成效。无论是成图质量还是成本的节约，都获得了很好的效果[3]。

2.2卫星测量定位技术也是对传统测量定位技术的变革。这种对地测量的技术，具有精度高、效率高、速度高的优点，能够提供三维坐标，而且发展势头十分迅猛。从目前的桥梁测量部门的设备购置情况来看，GPS接收机中的定位技术已经在工程领域里被运用GPS实时动态测量技术，通过施工放样、墩台测量、动态变形监测等的实践，都已经显示出令人满意的结果。

尤其是GPS的高程测量，在桥梁工程的测量工程中普遍受到关注。这种测量的方案，是对已知的监测点采用高程拟合的方法进行监测点的分布试验，然后根据试验的结果，得到精度较高的水准面。

2.3摄影测量技术在桥梁工程测量中的优化和应用，是利用摄影设备，进行摄影测量。这种测量技术运用到的摄影仪器，包含了计算机技术的应用和摄影测量软件的应用。三维空间信息的获取不再需要接触物体，就能获得比较准确的物体测量信息，不仅节约了桥梁施工作业中人力和物力成本的消耗，也提高了测量精度和效率。在大比例尺的测量中也发挥着难以比拟的作用，拥有广泛的应用前景[2]。

航空摄影在摄影测量中占有重要的位置，这种技术能够提供大面积、大比例尺的地形图的测量结果，可以将拍摄到的影像进过4D等地图涉及软件形成地籍图和地形图，大大提高了航空测量的效率，减少了控制点的联测工作，实现了孔中三角测量的自动定向，数字底面模型的影像生成以及数字测图和三维经管的模型数据的采集。如近景摄影测量等广泛应用在桥梁工程建设中。对于桥梁的外形、构造等的测定十分精确。

结语：

现阶段桥梁工程测量的核心技术集中在GPS、全站仪和电子水准仪技术上，随着技术的进步和桥梁测量工作的推进，无论是采用高程控制测量，还是低空平台数字测量，水下地形测量，运用先进技术进行综合运用，都是未来桥梁工程测量的研究重点和研究方向。

参考文献：

[1]岑江.橋梁测量中误差控制要点探究[J].低碳地产，2016，2（13）：194-194.

[2]刘清山.GPS 技术在大型桥梁测量中的应用探究[J].地球，2016，（2）：234-234.

[3]范绿文.GPS技术在大型桥梁测量中的应用方法[J].建筑工程技术与设计，2015，（36）：1163.