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摘要：城市化、现代化进程的不断推进，人们出行的方式更加便捷，使得城镇交通系统的建设逐步完善，公路、铁路、桥梁等工程数量与规模逐年上涨。为进一步提升工程建设的安全性、稳定性与使用质量，在建设复杂、大型桥梁工程的过程中，承建单位会往往选择布设不同精度等级的控制网，对桥梁中抽线、基线以及放样位置进行确定。在此基础上，本文从当前阶段建设控制网的原则与主要技术类型出发，对控制网精度的主要测量方式与适用范围进行系统的探析。
关键词：精度测量；上部结构；桥梁长度
目前，城镇交通系统的建设由于环境、技术、管理等方面的限制，使得控制网的布设难度提升，同时，对放样精度的要求也大幅度提升，需要施工单位依照精度等级要求的不同，选择合理的控制网建设与放样精度控制手段，保证桥梁建设的经济效益与社会效益。
一、工程布设控制网的主要技术原理及建设流程
1、建设工程布设控制网的主要原理
在工程平面上建设控制网是指在实地勘测建设项目地形、地貌等平面位置的基础上，设置坐标点。在工程项目中布设控制网的目的在于准确定位工程放样点、控制点的位置，是影响工程建设整体质量的关键要素。通常情况下，在桥梁、市政等工程控制网建设的过程中，首先要确定中轴线的位置，然后在轴线两侧建设四边形的精度测量网络。以桥梁工程为例，两边基线的位置要沿着河岸延伸。结合工程建设的地形、地貌条件以及桥梁设计的长度、跨度以及工程整体样式，控制网的形状也可以设置成双三角、三角与四边形等不同的组合。在控制点的实际布设过程中，应该按照密度适宜、结构稳定、控制点覆盖全面等原则进行，依照设计图纸逐步完成控制网的建设，兼顾经济适用性与控制稳定性、测量精确性要求。
2、建立控制网的具体流程
地理测绘定位、勘测、数据采集与处理技术的突破式发展，使得工程依照控制网可以进一步提升放样精度，运用专业的测绘仪器，使得工程设计方案能够得到有效的落实。在建设控制网的实践阶段，不仅需要对轴线长度、位置进行准确的测定，确保工程中心轴的位置清楚、明确，同时，还需要综合考虑放样作业，如桥梁工程中的双三角控制网在一般规模的建设工程中应用较为广泛，大地四边形模式的控制网适用于特大桥项目的建设。
其中在控制桥梁定位上，桥轴线长度起着非常重要的作用，是桥梁定位的主要依据。在进行桥梁三角网布设时，三角点不能选在土壤松软或易淹没的地区，还要注意不要受到施工的干扰。桥轴线要和基线的一端相连，形成三角网的一边。基线要选在岸上平坦开阔的地方，且尽量与桥轴线正交，其长度应不小于桥轴线长度的7/10，困难地段也不能小于桥轴线长度的1/2。当桥轴线长在1,000m以内时，可以用测距仪直接测量桥轴线长度，以提高桥轴线的精确度。复杂的特大型桥梁最好采用GPS测量技术建立桥梁施工的平面控制网。
二、工程建设控制网的测量方法及其实践应用
在测量控制网的位置时，主要的方法包括三种，即依照桥梁上部的工程结构、桥型、规模等作为控制点布设的参考标准；依照桥梁下部结构（桥墩）为中心轴，通过误差控制确定放样点；按照桥梁建设的整体长度来确定控制网点的具体位置。其中，铁路工程的测绘规范对桥式、桥墩的控制网定位方法进行了具体介绍；公路工程测量管理规范对以桥长为标准的控制网测量等级进行了阐述，三种测量方法各有优势，实际适用范围也存在差异。
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1、控制网平面测量的主要方法
（1）以工程上部结构为标准测量控制网精度
以桥梁上部结构为标准对控制网的实际精度进行测量，主要是指依照桥梁的桥式、桥型选择控制网的类型、建设方式等，对轴线、基线的精度进行测量，估算出轴线的误差数据，在确定控制网精度等级的同时，保证放样位置的精确度。桥梁架设的误差有梁长制造误差和梁体安装误差量部分构成，桥梁制作好且支座安装完毕后，梁长制造误差和支座安装误差都变为一个定值，桥轴线长度的中误差可以根据误差传播定律，通过每一跨的梁长制造误差和支座安装误差计算出来。
（2）以工程下部结构为标准测量控制网精度
依照桥墩为基准对平面控制网的布设精度进行测量的过程中，需要从放样精度设计的最高位置出发，对容许误差进行确定、统计与分析。根据桥梁施工平面控制网点位误差对放样点位精度不会产生显著影响的原则，可以取放样精度要求最高的几何位置中心的平面容许误差的0.4倍作为控制点引起误差的限值，并由此计算出平面控制网最弱边的边长中误差和最弱边的相对中误差。如果桥梁工程属于斜拉桥，对控制网精度进行实际测量的过程中，参考的最高放样精度是索塔中心以及斜拉套管位置后方的点，在放样精度的具体规定中，中心位置与套管后方锚点的误差值应该控制在5mm以内，在控制网中，最低点的测量误差不能超过2mm，最弱边的精度误差不能超过3mm。
（3）以工程长度为标准测量控制网精度
以桥长为标准测量控制网布设精度的方法，是以往降低控制网精度误差的方案之一，按照桥梁工程的长度设计、跨度等设计参数，进行具体的数据测量，实际测量规范参照《公路勘测规范》。
2、控制网测量方法的实践应用
通过桥梁工程控制网布设与精度测量实践数据显示，复杂桥梁工程在铺设控制网的过程中存在必要精度标准与实测精度数据，据各项工程的比较结果可知，三种测量方法都存在一定的误差，其中，按桥墩进行测量的方法是适用范围最广的方式，既能够在公路桥梁控制网建设阶段使用，同时，也可以在公路与铁路公用的桥梁工程中进行精度测量。三种方法的适用范围如下：
首先，以工程上部结构为标准测量控制网精度，在桥长、桥型、工程规模等条件类似的情况下，墩跨距离的长短与桥梁的数量呈负相关，工程在布设控制网与放样的过程中应该提升精度标准；其次，以工程下部结构为标准测量控制网精度，如果几何中心的最高精度的容许限差数值相近，则最弱边的长度与桥长没有内在联系，边长误差属于固定数值；第三，以工程长度为标准测量控制网精度，当前阶段，该种方法由于必要精度的测量条件较为单一，因此，实际适用范围不广，很难满足现代桥梁控制网布设的要求；第四，通常情况下，以工程下部结构（桥墩）为标准测量控制网精度的适用范围更广，因此，控制网的测量精度要求较高，可以适当引进GPS技术进行实际测量。
结语：在设计与布设工程控制网的过程中，对必要精度进行具体测量，控制网类型、设计、桥梁工程规模、误差测量依据等条件的不同，选择的实际测量方法也存在差异。其中，常见的测量技术主要包括以桥型为基准进行精度测量、控制；以桥墩为轴心测量精度误差以及以桥长为参考标准测量控制网精度。现代桥梁建设工程相较于过去，存在规模更大、技术应用更复杂、设计形式更多样等特征，因此，在选择控制网建设方案与精度测量模式时，承建单位应立足于桥梁建设的实际情况，融入现代测量技术，在满足精度测量具体规范要求的同时，提升放样的精确度，为后期工程建设夯实基础。
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论文作者:吴东风
论文发表刊物:《科技新时代》2019年9期
论文发表时间:2019/11/19
标签：精度论文; 测量论文; 误差论文; 桥梁论文; 轴线论文; 工程论文; 标准论文; 《科技新时代》2019年9期论文;