公路桥梁工程测量技术与测绘技术的应用

杨志斌 林磊

摘要：我国公路桥梁事业近几年来发展迅速，但由于其工程具有独特性，因此对于工程施工的速度和精度都有更高的要求，测量、测绘技术在整个公路桥梁工程中都得以体现，因此对于其测量仪器的精密度与准确性要求也更高，而伴随科技的发展，测量、测绘技术近几年来也发展迅速，本文对在公路桥梁工程建设中测量、测绘起到的作用进行了简要说明，重点对测量、测绘技术在公路桥梁工程中的应用进行研究，希望未来我国的公路桥梁事业可以发展的更好。

【关键词】公路桥梁工程;测量技术;测绘技术

公路桥梁工程因其具有桥墩高、横跨度大、施工类型繁杂等特点，因此对于桥梁架设速度以及精密度要求较严苛，同时公路桥梁工程对于测量、测绘自动化要求极高，以往的仪器已无法满足其需求。这时新的测量、测绘技术随着科技的发展逐渐被广泛应用，这些新兴技术在作业方式以及技术手段等方面都与以往不同，而正是这些技术的兴起也意味着公路桥梁工程走进了又一个阶段。

1.公路桥梁工程中测量、测绘技术的作用

测绘技术是结合测量与绘图的一个内容丰富的测绘体系，其中包括测绘仪器、测绘的发展与形成史、遥感技术、卫星定位技术、GPS以及数字化测图等等。而当测绘技术具体应用于公路桥梁施工中时，则是利用对公路桥梁进行地质勘查，并结合实际地貌进行设计，从而采取最为合适的施工方法，并在工程结束后定期进行养护检查的一个过程。

在进行公路桥梁建设时，在项目施工前测绘技术应用较为突出，想要获取施工地点的基本情况就需要相应数据的支持，而利用地理信息系统则可快速获取到所需要的内容。并且可以通过对于地理信息数据库的建立来对数据进行分块分析，同時施工地点的环境与地理空间等数据也可在数据库内找到相应的模块，高效准确的数据支持会给后续施工带来极大的便利。测绘技术是一项贯穿于公路桥梁施工全过程的一项技术，初期的勘查为建设者提供强有力的数据支持，并且在公路桥梁设计之初，相关设计人员所依靠的数据都是前期测量所得，在设计过程中依据相应的需求对数据进行不断采集，利用测绘技术不断对设计规范加以完善，最终完成公路桥梁施工设计。

在进行实地施工环节时，利用测绘技术施工人员可以在施工过程中不断进行测量和比对，进一步完善公路桥梁施工。公路桥梁施工完成后，还可利用测绘技术对后期的养护和检查进行定向跟踪，特别是对于养护工作来说，测绘技术所体现的价值更为明显。公路桥梁养护从广义上来说是指为确保公路桥梁得以安全通车而采取的一些间接措施，比如建立相应规章制度、完善档案管理系统、设置专项应急方案等等。而公路桥梁养护从狭义来讲则是指对公路桥梁进行相关检查、评估、维修、巩固等工作，以此使得公路桥梁可以长期处于正常完好的状态。建立公路桥梁档案可以有助于对其进行监控，而收集地理数据信息可以不断提高公路桥梁养护技术，而在最后查验环节，要结合实际情况对公路桥梁进行分析研究，制订出最为适用的加固养护方法。总之测绘技术贯穿于公路桥梁施工的全过程，同时所产生的数据为日后公路桥梁建设打下坚实的数据根柢，更有助于公路桥梁建设的发展。

2.测量、测绘工作在设计阶段的应用

2.1桥梁测量内容

在对公路桥梁设计之初，首先要对其进行设计和勘测，从而对公路桥梁本身结构进行掌握，也方便后续工作的顺利开展。因此测绘地形图就成为了设计之初的首要工作，当进入具体施工阶段要建立有效的公路桥梁控制网，对桥墩、桥台、梁体结构等实行施工放样，保证公路桥梁施工的精准度，同时还要对桥梁变形进行观测目的是为了桥梁可以有效安全运营。

2.2绘制大比例地形图利用VRS系统

（虚拟参考站系统）简称VRS系统，是利用GNSS基准站对观测到的数据采取计算机处理从而得到的一种模拟的数据观测值，其优点是精准度高，具备可靠性，一定程度上增加工作效率。采取VRS系统进行测量时，一台GNSS接收机即可完成好几台GNSS接收机的任务，降低成本的同时工作效率也有大幅度的提升。以往的测图方式要先做控制网，进而进行碎步测量，用VRS系统采集相应碎部点属性和坐标即可利用绘图软件进行地形图的绘制，大大提高了工作效率。

2.3设计一体化系统在公路桥梁勘测中的应用及建立

设计一体化在公路桥梁勘测中是利用当代的信息条件来对以往公路桥梁勘测设计的一个换代，采用无人机对公路桥梁进行航拍，并将所得数据转为影像，而后利用GPS技术获取控制点的三维坐标信息，利用数字摄影测量系统最终完成绘制地形图的工作。测绘技术中的遥感技术可将公路桥梁沿线的各种水文地质信息进行汇集，并能直接将所获信息绘于遥感图上，不仅勘测结果可以快速得到、资金投入也大大减少。将地质、遥感信息及采集到的野外信息导入CIS（地理信息系统）中，即可对公路桥梁进行初步设计、规划、施工等一系列的操作，同时也为评估、勘测、立项等工作提供了信息技术支持。

3.测量、测绘工作在建设阶段的应用

3.1施工控制网的测量

公路桥梁因地理条件和所跨长度的不同会直接影响控制网的测量，通常公路桥梁两级需布设平面控制网，首级控制网采取GPS静态相对定位测量用于对桥梁轴线进行控制。其具备成本低、精度高、效率快等特点。但在实际施工过程中有些控制点设计单位设计时无法满足实际施工放样的要求，加之有些点位会被损坏，所以控制测量网需加密，按主控网四等级布置，获取有效三维坐标点来对控制网进行准确的测量。现下这一方法在中小型公路桥梁施工中应用较为广泛，对于平面控制网的测量成效较为显著，在一定程度上促进了我国公路桥梁建设的发展。

3.2桥墩、桥台施工测量

对于公路桥梁来说测量桥墩、桥台是公路桥梁施工中最为重要的工作之一，其中心位置和纵轴线的测量更是重中之重，精准的数据可以确保公路桥梁施工更加方便，同时质量方面也会更加可靠。通常采取的测量方式有交会法、直接测量法、电磁波测距法，比较常用的则是直接测量法，直接对桥梁横、纵轴线位置进行测量，对桥台、桥墩不断进行精准定位，保证公路桥梁得以安全使用。

3.3公路桥梁架设的施工测量

全桥贯通测量是在主缆架设前所需考虑的问题，不仅对桥台和桥墩之间的距离要求较高，同时还要确保公路桥梁施工的安全性。因此，在进行梁架设时高程测量利用全站仪三角高程法，地面测量利用全站仪坐标法，辅以水准仪钢尺进行复核，使得钢梁接触面始终保持在正确水平线上，将支架安装轴线误差缩为最小，尽可能保证公路桥梁架设的施工水平。

3.4施工测量新兴技术超站仪、VRS

伴随测量、测绘技术的不断变化，一些新兴的测量技术逐渐被应用于公路桥梁实际工作中来，其中被人们广泛利用的当属VRS系统，VRS系统可精准对点线面进行放样，在公路桥梁进行测量时采取VRS系统，相关人员只需将公路桥梁方位角、起点坐标、曲线要素以及直线长度进行输入，系统会自动生成公路桥梁全线的放样点坐标，还可采取全站仪与VRS相配合的形式，将公路桥梁的精准度不断提升。利用超站仪进行测量放样时可不需要全站仪的配合，超站仪的工作原理是利用PTK技术来对精度进行控制，在某些程度上提升了精度，加快了施工速度。同时，超站仪不受场地限制可应用于各个领域，由于其具备的特点也被广泛用于测绘行业。

4.测量、测绘技术在运营阶段的应用

4.1公路桥梁结构检测中VRS系统的应用

为强化对于公路桥梁的质量监管，相关部门在对公路桥梁进行施工时要对桥梁柱位、桥梁轴线、桥梁支座偏位、桥梁高程等方面进行质量把控，以往的检测方式是采用全站仪等进行测量，不仅耗时长还极易受到控制点的影响而导致结果不准。而随着VRS技术的兴起以及网络技术和GPS的发展，现在只需利用VRS系统在其施工段内设一点，此点作为基准点，这样移动站会自行将该标段中公路桥梁所有的结构检测一遍，且耗时低、精度准。

4.2公路桥梁变形监测

因公路桥梁其本身的特殊性，对于其变形监测包含静态监测和动态监测，相应对于監测措施和技术要求也会更高。VRS系统较传统监测方式相比有着高效、精准、速度快等特点，将数字水准测量与VRS系统结合使用，用于监测公路桥梁变形的花费会节省一半，监测时间也会缩短三分之一。除了VRS系统还可使用测量机器人来检测公路桥梁是否变形，测量机器人是在测站固定点安装自动化全站仪，加上自动监测软件的配合，在计算机的全自动控制下进行工作，可自动处理、采集、输出变形点的三维数据，在线监控也可远程控制测量机器人，这样公路桥梁监测全然实现了机器化、自动化、一体化的状态。同时相比传统监测办法，数据由测量机器人所测其指标精度更为准确，其测距精度高达1mm+1ppm，测角精度高达 0.5″。

除以上两种方法外，三维激光扫描也可通过激光测距原理来对目标数据进行获取，该项技术不需与其它设备合作，不仅可以将扫描对象的形态特征与整体结构完整扫描出来，还可在第一时间生成精准的三维数据模型，避免对点数据进行理解时受到其片面性和狭隘性的困扰。三维激光扫描较以往扫描技术相比具备高效、精准、成本低等特征。此外，采取三维激光扫描这一测量方式，不仅可以对公路桥梁变形进行良好监测，还可对公路桥梁点位信息进行收集，建成公路桥梁三维立体模型，以此对公路桥梁进行定量分析，可以很好的对公路桥梁使用中所造成的变形、桥墩沉降进行监测。

5.结束语

综上所述测量、测绘工作在公路桥梁施工中起着至关重要的作用，贯穿整个公路桥梁施工过程，同时公路桥梁工程的测量方式与作业方法也发生了巨大的改变，VRS系统、PTK系统、全自动机器人、三维激光扫描等新兴测量、测绘技术势必会逐渐成为以后公路桥梁工程测量的主体趋势，这些手段不仅为公路桥梁建设提供了强大的数据保障，同时还促使公路桥梁工程逐步迈入自动化的行列，相信有了这些技术的支持我国公路桥梁行业一定会稳步前行。

【参考文献】

[1]李荡.浅谈现代测绘技术在道路桥梁工程中的应用[J].价值工程，2018，v.37;No.500（24）：260-261.

[2]周韶晔.浅谈测量技术在公路工程中的应用[J].门窗， 2018（3）：45-45.