浅谈土木工程测量精准度要求在桥梁工程中的发展趋势

许昌毓+陈冬华

摘 要：桥梁工程投资巨大，常建于交通枢纽，在经济建设和国民经济中的地位十分重要。展望中国桥梁工程的发展前景，跨江、跨河、跨海等大跨度桥梁的建设会是这几年的主流。此类重要的大型桥梁并非像其他土木工程一样，长期以来，测量误差可以在一定范围内允许存在。相反，测量精准度必定随着桥梁工程的发展而发展，确保桥梁建造过程的精准化已经成为其后续安全耐久运行的重要课题。

关键词：土木工程测量精准度 桥梁工程 发展趋势

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）11（a）-0056-02

改革开放后，随着国外桥梁工程先进理念和技术不断涌入，我国已建造上百座大跨桥梁。其中桥梁施工技术是工程建设的重中之重，不仅关系到工程整体建造水平，更关系到未来大型桥梁在其服役期内的安全性和耐久性。而施工的起点来源于土木工程测量技术，这种具有数字特征的拟建桥梁工程结构物的实际地面坐标，是作为桥梁工程建设的基础和依据。因此，要不断推进工程测量技术的发展，在传统测量技术的基础上不断求精，为桥梁工程的施工打下良好的基础。

1 土木工程测量在桥梁工程中的应用

1.1 桥梁工程规划环节

根据桥梁工程所具备的工程特点，结合环境条件进行相应的规划设计。要求工作人员针对桥址的不同比例尺地形图进行搜集与整理，安排测量人员测量桥址地质、水文状况，设计人员根据各项勘测结果，结合设计要求进行初步设计方案的编制。本环节中，测量工程对获取桥址的实际参数、提高设计的可靠度有着基础性的影响。

1.2 桥梁工程施工环节

在完成桥梁项目的审查批复后便进入了施工阶段。施工阶段中测量具体包括以下内容：桥位平面和高程控制测量，建立平面和高程控制网；桥址定线测量，在等级控制点基础上按I级导线测量精准度测量；河床地形测量，桥位大比例尺的陆地地形测绘，准确反映地形、地物现状、测量与桥址中线交叉的道路及平面位置、高程及悬空高度等。

1.3 桥梁工程验收环节

桥梁工程竣工后仍要依赖工程测量进行桥址的具体勘察和数据核实。本环节中，工程测量数据必须与设计参数相符合，并作为验收报告编制的基本依据。本环节测量应包括工程检测状况、工程总质量等，并保留相应的数据信息。监理工程师结合工程特点，编制相应的测量监理实施细则，来保证监理测量工作的质量。

1.4 桥梁工程运营环节

本环节测量工作的主要任务是桥梁服役期间的变形观测。由于在各种因素的影响下，桥梁在服役过程中往往会产生变形，这种变形如果超过了规定的限度，就会影响其正常使用，严重时还会危害其使用安全。因此，为了监视桥梁结构安全和稳定情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要定期对其位移、沉降、倾斜以及摆动等进行观测。

2 测量精准度在桥梁工程中的现状分析

现在实际工程中，测量误差主要來源于4个方面。

（1）计量器具的误差，计量器具本身就有误差，在设计、制造和使用过程中都会产生。测量器具的好坏直接影响桥梁工程项目的设计与施工，以及后续对桥梁结构沉降、位移、倾斜等变形的观测。

（2）方法误差，即测量方法的不完善引起的误差。限于国民经济发展水平和较低的施工要求，目前桥梁工程相关测量方法为了简介高效多基于经验和近似，无法做到较高程度的精确。由于其受荷载复杂性，桥梁结构本身计算方面一直是桥梁工程发展上的一个难点，因此，基于桥梁工程的测量数据处理误差较大。

（3）环境误差，即不符合测量条件的环境引起的误差。环境问题的影响将越来越受到重视，桥梁工程与环境工程融为一体，跨江、跨河、跨海等大跨度桥梁的建设环境是我们无法掌控的。

（4）人员误差，即测量人员的差错导致的误差。测量人员可能存在专业能力和专业素养欠缺等问题，再加上测量工程涉及范围一般较为复杂繁琐，工程任务繁重，工作量大，很难避免人为误差。

3 土木工程测量精准度要求在桥梁工程中的发展趋势

3.1 单测范围扩大化

桥梁跨径随着桥梁施工技术、计算理论的进步一直在不断加大，并且由于跨海桥梁工程的出现，桥梁还要向更大跨径的方向发展。同时，桥梁设计在满足使用功能要求的基础上越来越注重桥梁外观造型设计，出现了许多造型独特的大跨桥梁。在这些特殊大跨桥梁施工过程中，整体化测量显得尤为重要。传统工程测量在测量范围较大时往往采取分段测量的方式，在转点的交接处不可避免会有所疏漏，处理不当就会导致桥梁在施工过程中的种种误差，这也就意味着在保证精准度的情况下，桥梁工程中的一次性测量将向更大范围发展，要从零碎逐渐转向整体。

3.2 测量极度精准化

未来桥梁主体材料将由高强度轻质太空材料所取代，其形变容许度必然趋于更小；不同类型轻质材料组合拼装的各类新型斜拉桥、悬索桥、轻质拱桥将实现1500m以上大跨目标，微小的误差很可能积累成大的错误。跨径越大，桥梁结构超静定次数和众多不确定因素随之增加，极其精准的测量手段有助于减少桥梁建设中关键部位的细小结构缺陷，这对各个环节的工程测量都提出了新的要求，即从简单的水准、高程等的测量向更高精准度发展。

3.3 测量系统灵敏化

随着人类需求和科学技术的发展，大概念的测量工程已经在空间维度和动态化方面有了长足进步。未来测量器具将会同桥梁上装配的计算机系统、传感器系统有机结合，同时可以随时通过自动监测和管理系统保证桥梁形变在安全范围之内，一旦发生较大位移、沉降或倾斜，将自动报告相关部位和应对策略。

3.4 测量主体组织化

目前，土木工程行业正在从劳动密集型向集中化生产发展，土木人员各方面的能力和素养要求越来越高。工程测量有组织地展开可以保证所得参数的全面性和准确性，提高桥梁施工效率和质量。实践证明，积极推动测量人员的专业化和组织化，有助于更好地实现测量工作的展开和后续参数的处理，继而实现工程测量的规范化。

4 结语

随着工程测量精准度的深入研究与实际应用，将使我国的桥梁建设事业迈上崭新的台阶，取得举世瞩目的成果。所以，要想使得桥梁工程的安全和质量得到有效的保证，还需要不断开拓进取，将现代先进的科学技术与现有测量技术有效结合起来，从而提高桥梁工程中工程测量的精准程度，为我国建设事业做出更大的贡献。

参考文献

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