摘要:社会经济的高速发展,推动着我国桥梁工程的发展,桥梁工程的规模呈现大型化的发展趋势,这也就测量技术在桥梁工程中应用的难度。测量技术在桥梁工程中占据着重要的地位,主要的功能分为两部分,一部分是在桥梁工程在整体建设过程中稳步的施工,从而提升整体的施工效率,另一部分是间接的提高桥梁工程承包企业的经济收益,这也直接体现了测量技术在桥梁工程中的重要作用。
关键词:桥梁工程;测量技术;现状;发展
1桥址地形测绘
按照传统的模拟测图技术对桥址地形图进行测绘,测绘的区域可以分为水下和陆地两部分,即水下地形图和陆地地形图。而近年来,随着新型的测图技术兴起,传统的模拟测图技术已经逐渐被抛弃,往往使用方兴未艾的数字测图技术。测量技术中对于水下地形测量和陆地地形测量有较大的差异,水下地形测量的部分包括平面定位测量和水深测量。水深测量已经拥有较长的测量历史,发展较为完备,发展的过程分为三个阶段,从测深杆阶段到测深锤阶段再到回声探测阶段,而测量方式也根据不同的测深工具而不同,从断面法到前方交汇法再到RTK定位法。现阶段的桥址水下地形测绘的常用方法一般为三种方式的综合测绘方法,即RTK定位法、数据处理软件和回声测深方法的综合测量方法。
相较于水下地形测量,陆地地形测量主要使用的技术是地面数字测图技术,该技术有三种技术综合而成,包括GPSRTK定位法、数字测图技术和全站仪数字测图技术。全站仪数字测图技术是较为新型的测图技术,工作模式主要分为两种,一种是数据采集模式,通过全站仪对陆地地形进行草图的手工绘制,而这一过程中的数据存储在全站仪自身的内存中,或是记录在电子手簿中,手工绘制草图之后将地形数据借助电脑录入并形成数字地图。另一种是直接在测绘现场完成数字地图的制作,此种模式需要借助外设,即需要连接PDA或便携机,直接在电脑屏幕中将地形数据点显示出来,直接形成数字地形图。陆地地形的测图成果可以划分为两部分,一是数字高程模型(DEM)与数字线划图(DLG)。近些年来,测量技术也在不断融入新型的计算机技术和航空摄影技术,带动着测量技术的发展,现已出现了适用于小范围的地形测量的大比例尺地形测绘的低空平台摄影测量,虽然此种测量技术还在实验阶段中,但是,实验数据较为平稳和精确,应该可以尽快投入桥梁工程的地形测量中使用。此外,出现了桥梁工程测量技术的多种形式,比如现阶段较为流行的机载激光扫描测绘系统(LiDAR)。
2桥址水文测量
桥梁工程的测量阶段分为两个阶段,初测阶段和定测阶段,而针对于桥址水文测量通常是在初测阶段完成,若在后期的过程中需要补测,则尽量在定测阶段补测完成。桥址水文测量主要是为了桥梁工程在建设前期做准备工作,主要包括桥位选择、河床冲刷计算、墩跨布置、通航设计等,准备工作主要是为桥梁在设计过程中提供基础的水文资料,在这个过程中需要测量的主要项目有四项,分别是桥址水位观测、桥址流向流速观测、桥址航迹线观测、桥址地形测绘。若是桥梁工程所在水域的水文条件较为复杂,则还需要增加水文专题观测,需要进行专题观测的水域长度一般超过了数千米,观测的主要项目包括水位观测、水文断面测量、流速流向及流量观测、悬移质水样采集、1∶10000河道地形测绘,这种观测方式也叫河道原型观测,主要是为了为桥梁工程的设计阶段提供更加详尽的水文材料,包括河床演变分析、河工模型试验,通过这些测量之后可以了解更全面的水文详情,帮助桥梁工程设计的方案进行进一步完善。
桥梁工程的水位观测项目可以采用简单的人工观测方式,将水尺立于水中,直接进行数据的读取,原因在于水位观测所用的时间周期短,且需要进行观测的次数并不多。若是时间周期的战线较长且需要观测的频率较高时,可以在该水域架设自记水位计,根据现实情况还可以直接建造观测水位的水文站,水文站也是现阶段桥梁工程水文测量中使用最为频繁的方法。桥址地形测量的方法一般采用GPSRTK定位法或全站仪进行水文数据的采集,这种方法也同样适用于地形断面测量和河道地形测绘,即在水域测量的过程中使用RTK定位+超声波测深仪组合测量系统。而在桥址流速流向及航线测量时,传统的前方交汇定位法已经不再使用,所以一般采取的方式是RTK跟踪浮标或船舶观测法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在桥渡水文测验中,使用的测量方法又有所差异,更为专业一些,使用的是流速流向仪按定点法测定,而悬移质水样则使用更加专业的水文设备进行数据的采集与分析。
3桥梁变形监测
桥梁工程中的测量项目细小而繁多,其中最重要的部分就是桥梁的变形监测。这一内容从上世纪九十年代开始就已经引起桥梁工程企业和桥梁工程师的重视,成为这一领域中的关键问题,也引起了桥梁工程相关部门的关注,并在积极开展工作提升变形监测的安全问题改善。
桥梁工程的变形监测主要可以分为两种形式,一种是在桥梁运行维护阶段的变形监测,另一种是桥梁工程施工阶段的变形监测。监测的具体内容包括三个主要部分,即桥面沉降情况、几何水准测量项目和三角高程测量。桥梁的变形监测越来越多的应用到桥梁工程的建设过程中,之后的发展方向应该偏向于桥梁工程的实时数据采集及分析,融入自动化技术,使得测量监测的过程更加趋向于自动化和智能化发展,传感技术的加入也是提升监测水平的一大重要技术,可以实时进行数据的传感和记录。未来的桥梁工程的变形监测应该是一种集成式技术,可以通过更多智能化设备实现全方位的检测,比如通过电子水准仪保证更精确的水平测量,通过三维激光扫描系统保证更全面的断面扫描等等。
4桥梁施工测量
桥梁的施工测量也是桥梁工程的测量技术中的重要一环,主要分为两部分,一是施工放样测量,一是竣工验收测量。施工测量的方法可以从大方向上划分成三种,第一,最为常规的大地测量技术,使用的测量设备主要是全站仪和电子水准仪。第二,较为先进的卫星定位测量技术,适用性程度较大,主要是在特大型长距离跨海大桥的施工建设中应用最为频繁。第三,其他辅助类型的专用测量技术,测量的范围比较复杂,比如桥墩垂直测量中使用到的电子倾斜仪等。目前,测量技术中的主流技术多已经应用在桥梁工程施工过程中的各个阶段,新型的测量技术也在不断打开桥梁工程测量的新局面。
5桥梁工程测量技术发展方向分析
5.1高科技的全面覆盖
计算机技术的发展为各行业提供了更为高技术含量的转变,桥梁工程测量技术也不例外,趋向于人工智能系统方向进行发展,同时,信息系统也日趋完善。信息系统和人工智能系统的应用,将会为桥梁工程的测量技术提供更为精确的技术保障,尤其是在图像和数据采集和分析方面,能够很大程度上提高测量技术的精度,从而提供更加全面的数据分析,为桥梁工程建设及运行的稳定发展提供了更为安全的系统保障。
5.2三维测量技术
我国的城市化发展进程很大程度上加速了很多其他行业的发展,桥梁工程也是深受影响的一项工程项目,在现阶段桥梁的设计和建造日趋复杂,这也间接推动了三维测量技术在桥梁工程中的使用,传统的测量技术多是集中于土木工程测量方面,现阶段,软件和硬件的迅速发展可以为桥梁工程的三维设计系统提供较为全面的技术支持,应用范围更加广泛。
结语
桥梁工程是道路工程中较为重要内容,而桥梁工程的设计核心则是测量技术,测量技术所获取到的数据是桥梁工程在各个阶段的设计和建造过程中的具体依据,随着社会的快速发展,人们对路桥工程的要求也越来越高,交通便利是生活便利的一大基础性内容,因此,桥梁工程的测量技术必须根据现有的形势做出符合现阶段的改革和升级,向科技化和自动化的测量技术发展。
参考文献
[1]汪兆锐.桥梁工程测量技术的现状和发展趋势研究[J].民营科技,2016(08):146.
[2]吴迪军.桥梁工程测量技术现状及发展方向[J].测绘通报,2016(01):1-5.
[3]陈聚忠,韩勇,王太松,等.GPS跨河水准测量实验[J].大地测量与地球动力学,2014(2):18-22.
论文作者:张彦平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签:测量论文; 技术论文; 桥梁工程论文; 地形论文; 水文论文; 桥梁论文; 阶段论文; 《基层建设》2019年第28期论文;