对现代测量仪器在桥梁施工中应用的研究

对现代测量仪器在桥梁施工中应用的研究

李明泽

东莞市交建路面工程有限公司523000

摘要：近年来桥梁工程得到不断完善和发展，为实现测量结果更精确、测量过程更简便的测量要求，应尽量在测量过程中实用现代测量仪器，因此对现代测量仪器在桥梁施工过程中的应用要点进行研究具有重要意义。本文对现代桥梁施工测量内容进行分析，以其为理论依据提出全站仪和GPS相关现代测量仪器的应用方式，以期为桥梁施工工程提供一定的理论基础和经验。

关键词：现代测量仪器；桥梁施工；应用要点

随着人民生活水平的不断提高和建筑行业的不断发展，建筑质量成为各行各业比较关注的问题之一，而工程检测是决定建筑施工质量的重要衡量指标之一。将现代测量仪器应用在工程测量中能够有效提高测量效果和效率，因此本文将对现代测量仪器在桥梁施工中的应用展开研究。

1．全站仪三维坐标法在桥梁施工中应用的计算方法和要点

全站仪三维坐标法虽然使用起来比较方便易行，但是测量结果极易受到多种因素的影响而产生误差，例如测量角度、测量距离等都会产生一定误差，下面将对该种方法的计算方式，测量方式以及应用要点进行分析。

1.1全站仪三维坐标法的测量方法

通过全站仪对桥梁高度和水平长度进行测量，分别转化为图纸中的横纵坐标，通过三维坐标来计算理论和现实数据差距。例如：设A点三维坐标为A（X1，Y1，Z1），B点坐标为B（X2，Y2，Z2），待测点设为Q（XQ，YQ，ZQ），通过对A点进行观测，利用三维坐标法可以得到Q点的三维坐标[1]：

1.2测量误差及精度

由于全站仪三维坐标法容易受到多种外界因素的影响而产生误差，因此对其误差的测算是测量工作重心之一。而精度受到测量误差、测距误差、比例误差和固定误差的共同影响，因此能够通过各种误差之间的关系来计算精度的大小。

其计算公式为：MP2＝MS2＋S2（Mβ2/ρ2）；MS＝a＋bS，其中测距中误差为MS，比例误差是b，固定误差是a，测角中误差为Mβ，ρ为固定数值ρ＝206265。当MS与Mβ为定值时，使用同一种测量仪器对不同数据进行测量，其中精度MP的大小随S大小的变化而发生显著变化。

2.GPS技术在桥梁施工中测算的应用优势及应用要点

GPS技术是当今普及范围和应用程度非常广泛的现代技术，该技术是通过全球卫星定位系统和资深具备的三维定位作用，可以24小时不间断向人们提供精确的三维坐标信息。因此其强大的三维定位作用可以应用于桥梁施工过程中的测量技术，通过相关测算软件与GPS定位系统相连就能实现。

2.1GPS技术应用于施工测量中的优势

一是定位准确度高，现代GPS定位技术的最小定位距离可以精确在一毫米以内，这种精确程度符合现代桥梁施工中各项测算标准，很多测量结果的误差都能小于人工测量误差。二是定位测量的时间短，检测站的无视通和其本身具有的定位系统，可以很大程度降低测量数据所需的时间，其中无视通可以使选点工作更灵活、便捷，这也是GPS技术的一项优势，因此使用GPS技术能够缩短施工工期，不仅能够降低施工费用，更能通过尽快结束施工作业方便行人出行。三是将测量工作智能化，传统桥梁数据测量都是通过人工进行，不仅消耗的时间长，测量误差也比较大，而GPS技术能够将整个测量工作智能化操作，极大提高测量效率并减少测量时间。综上所述，GPS测量技术由于其精确度高、时间短、智能化和自动化的特点，被广泛应用于现代工程测量中并极大提高测量效率。

2.2GPS技术在桥梁施工测量中的应用要点

2.2.1在施工控制测量中的应用

在实际桥梁施工过程中，例如跨海大桥这种跨度大、难度系数高且施工工期长的施工情况时，利用GPS技术能够极大提高施工效率并缩短施工时间。一是培训基层施工人员熟练掌握GPS技术，对于没有应用经验的人员应该进行岗前培训，这样才能从整体上提高测量质量。

二是水中墩交会定位的应用。传统测量技术中的前方交汇技术在一般情况下虽然可行程度较高，但当遇到跨海大桥等大型工程时，由于其高墩等设施较大，传统前方交汇技术不能达到测量标准，此时应用GPS技术就能大幅降低施工难度。在实际测量工作时，需要在基准站上安装GPS定位接收器，在应用水中墩交会定位时应用PTK动态定位技术。这样就能随时利用全球定位系统接收数据，边根据相关传输设备将数据传输到定位船上，然后定位船上的测量人员根据检测结果进行检测，最后将两个检测过程的测量结果通过传输设备传输到接收仪中。[2]

2.2.2在高程控制测量中的应用

在高程测量中若不通过GPS技术只能得到两点之间的距离，而对于两点之间的实际海拔高度差则无法获取，但是GPS高程测量技术就能很好的实现两点间大地差的测量。该项技术实现两点之间大地差的测量后，能够自动将其转化为施工过程所需的数据标准。为缩小测量误差，在利用GPS技术高程测量的同时需要专业施工人员对水面差的异常情况进行观测，并及时去掉异常情况对测量误差的影响。[3]

3.两种技术在实际桥梁施工过程中的综合应用

3.1桥梁下部结构

一是对下部结构现场进行平整工作后布置高程检测点后，通过全站仪测算出所需的测量角度和测量间距，通过三维坐标和计算公式计算出所求点的坐标位置及实际数据指标。二是在立模过程中控制模板平面位置和垂直程度，这要求施工人员严格控制立模位置和受力方向，保证高墩直板段和圆弧段交界处的模板位置端正，尤其是两处间的接缝，务必保证落实好接缝。当模板已经发生一定程度倾斜时，施工人员要及时纠正以保证在对高墩进行浇筑过程不漏浆。

3.2桥梁上部结构

一是盖梁浇筑工作结束后，需要全站仪技术对垫石中心高以及横纵坐标等指标进行计算，以测算出的轴线为依据放置墨线，通过弹墨线留下的痕迹来确定横纵坐标。二是横梁底板的测量，通过GPS-PTK技术计算出板底的坐标（一般而言每10m设置一个点），确定点的位置后用钉子定住位置，并通过GPS技术确定高程距离，要注意所有的测量结果都要除去计算出的测量误差结果，这样才能保证测量结果的精确度。[4]

总结：本文通过对全站仪三维坐标法在桥梁施工中的测算方法和应用要点以及GPS技术在桥梁数据测算中的应用优势和要点的分析，并以此作为理论基础，简要分析了两种技术在桥梁施工中的综合运用要点。以期通过本次研究，为我国桥梁施工中现代仪器的应用提供方法依据和理论计算公式，一步步降低测量误差并提高测量质量。

参考文献

[1]黄反秀.道路桥梁高墩施工测量技术的应用[J].江西建材，2015，（22）：163.

[2]唐建军.刘群德.GPS测量技术在桥梁施工控制中的应用[J].交通世界，2017，（11）：92-93.

[3]范秀华.GPS技术在公路桥梁施工控制测量中的应用价值[J].内蒙古公路与运输，2016（01）：35-36.

[4]黄晓波.测绘新技术在桥梁工程施工中的应用[J].山东工业技术，2017，（11）：100-101