杭磊
無錫百順橋隧檢測科技有限公司 江蘇無錫 214000
橋梁工程施工工作中,橋墩樁基礎與立柱的測量施工關(guān)鍵技術(shù)在于點位放樣,在施工與開孔之前,點位放樣環(huán)節(jié)十分關(guān)鍵,同時,需要在點位放樣階段進行精準的護筒標高測量。
目前,電子水準儀及全站儀是現(xiàn)階段的主要任務,主要包含免棱鏡的高精密測試技術(shù)、全自動的實時測量跟蹤技術(shù)等。隨著自動化程度的不斷提升,光學水準儀及經(jīng)緯儀等已經(jīng)淡出市場的行列,激光鉛直儀在一些三維測量也逐步被現(xiàn)有高階段的光學水準儀等進行代替。
橋梁地形測繪貫穿于橋梁測繪的全過程,通常采用的比例因子控制在 500-1000。按照現(xiàn)代橋梁測繪區(qū)域進行劃分,主要包含水下地形圖及陸地地形圖兩種,目前數(shù)字測繪圖已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的模擬測繪圖技術(shù)。
利用地面數(shù)字來展開測繪是當前陸地測繪的主要施工技術(shù),目前主要的運用技術(shù)包含 GPS、RTK 及全站儀數(shù)字測圖等相關(guān)技術(shù)。在作業(yè)原理上,一方面主要是利用智能化設備來實現(xiàn)地形數(shù)據(jù)的采集,利用全站儀或者電子手簿等來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲,在此基礎上通過計算機內(nèi)部的算法及編碼規(guī)則來實現(xiàn)電子地圖的繪制及編輯;另一方面則主要利用 PDA 與全站儀進行連接,在屏幕上來顯示出相應的點位數(shù)據(jù),通過現(xiàn)場編輯來生成相應的數(shù)字化地圖。
而目前主流的 GPS RTK 技術(shù)就是第一種作業(yè)模式,其主要成果為數(shù)字高程的數(shù)學模型及數(shù)字線畫圖[1]。最近一段時間以來,隨著航空攝影測繪技術(shù)的發(fā)展,一些用于大比例小區(qū)域的測繪低空平臺逐步走出了試驗測試階段,如無人機、熱氣球、輕型飛機等在工程領域的應用逐步提升。
管理制度的制定能有效約束檢測人員的操作行為,使其嚴格按照相關(guān)的規(guī)章制度進行操作,避免設備損失較大、測量的數(shù)據(jù)不準確等情況出現(xiàn); 對于一些使設備損失較大的測量人員進行懲戒,能起到警示作用; 還要對設備的保養(yǎng)進行管理,使設備能被長期利用,節(jié)省測量工作的成本投入; 設置專門的監(jiān)督人員,對測量工作進行監(jiān)督,確保測量工作在進行的過程中效率較高。管理制度能使測量人員服從于制度,不斷提高對自身的要求,在工作中細心嚴謹,管理制度還可以使測量工作與其他的工作進行協(xié)調(diào),共同促進橋梁工程質(zhì)量的提高。
先進的測量儀器能保證測量工作在進行過程中數(shù)據(jù)的準確性,并且保證測量結(jié)果能促進橋梁工程不斷發(fā)展,先進的測量儀器具有很高的技術(shù)含量,相應的價格也會比較高,這就需要相關(guān)部門加大資金投入,購買使用先進的測量儀器,使測量工作的效率性更高。相關(guān)部門對測量工作中的資金投入較高,可以使測量人員的工作積極性更高,對工作的認真程度更高,提高對測量工作的重視程度,也可以使橋梁工程在發(fā)展的過程中對測量工作關(guān)注度更高。
Global Positioning System(GPS)即全球定位系統(tǒng),全球衛(wèi)星定位技術(shù)是在導航衛(wèi)星系統(tǒng)上逐步發(fā)展出來的無線電導航定位技術(shù),像熟知的 GPS 就是其中之一[2]。如果采用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀對地理信息進行收集,在一些地形復雜的地區(qū)搭建橋梁將很難實現(xiàn),而且這樣的做法對于人力的依賴性特別大。橋梁建設有自己的特殊性,尤其是涉及到跨海跨江的橋梁設計時,要考慮到長跨度和水下作業(yè)踩點的問題,傳統(tǒng)的測繪方法無法進行操作。由于大多數(shù)江面(海面)廣大較大,缺乏必要的參照系,在進行水下墩柱的定點時,運用方交匯法誤差會很大。就目前來說,很多跨海的大橋的修建都已經(jīng)完全使用 GPS 全球定位技術(shù)進行測繪定位。在計算一些大橋索塔距離和橋主面跨度是否匹配時,可運用動態(tài)定位技術(shù)(RTK-GPS),精確度可以達到 mm 級別,減少了后期返工的幾率。
橋梁變形監(jiān)測技術(shù)是當前橋梁工程的發(fā)展重點。目前在港珠澳大橋、虎門大橋、膠州灣大橋、長江大橋中等均建立的相應的變形監(jiān)測控制技術(shù),相關(guān)的理論也得到了進一步的發(fā)展。橋梁變形監(jiān)測主要用于在運營及施工兩個階段,其中主要涉及的內(nèi)容包含梁體撓度的變形監(jiān)控、橋墩水平及垂直位移的變形測量、梁體及墩臺的觀測、橋面撓度、沉降及水平位移的觀測等。水平測試的方法主要由前方交會、基準線法、導線測量、三角測量等,沉降主要的測試方法主要包含靜力水準、幾何水準、GPS 高程測量、三角高程測量等。撓度觀測有水準測量、全站儀測量、GPS 測量、攝影測量及專用撓度。當前在實踐工程中,在變形監(jiān)測中運用較多的主要是幾何水準測量、GPS 靜態(tài)系統(tǒng)、三維激光全掃描系統(tǒng)、RTK 三維動態(tài)監(jiān)測技術(shù)等。在風險預警及變形分析層面,小波變換、線性平滑、卡爾曼濾波等成為實踐中的主流方法。在未來的發(fā)展潮流中,靜態(tài)監(jiān)測與動態(tài)監(jiān)測相互融合、可視化及智能化表現(xiàn)技術(shù)、連續(xù)實時三維監(jiān)控技術(shù)、應變及幾何變形監(jiān)測技術(shù)等逐步運用至橋梁工程的變形監(jiān)測中,同時 GPS 監(jiān)測儀、智能全站儀、近景呈現(xiàn)儀等也將逐步成為主要的監(jiān)測設備,在橋梁變形監(jiān)測中發(fā)揮重要的價值。
總之,隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,工程的測繪工作逐漸成為建筑工程建設中的重要組成部分,在橋梁的施工中被廣泛應用,并且測繪工程的質(zhì)量直接影響建筑工程的整體質(zhì)量。在測繪工程之中往往包含了多個方面的內(nèi)容,例如大地測量學、遙感以及地圖制圖學等,在橋梁的施工過程中,這些內(nèi)容都得到了廣泛的應用,應用效果直接影響施工的安全性與精確性,為了更好的保障施工的順利進行,提高橋梁的施工質(zhì)量,必須要在施工的全程進行精準的測繪工作,根據(jù)實際準確的數(shù)據(jù)完成實際的施工。