淺談土木工程測量精準度要求在橋梁工程中的發展趨勢

許昌毓+陳冬華

摘 要：橋梁工程投資巨大，常建于交通樞紐，在經濟建設和國民經濟中的地位十分重要。展望中國橋梁工程的發展前景，跨江、跨河、跨海等大跨度橋梁的建設會是這幾年的主流。此類重要的大型橋梁并非像其他土木工程一樣，長期以來，測量誤差可以在一定范圍內允許存在。相反，測量精準度必定隨著橋梁工程的發展而發展，確保橋梁建造過程的精準化已經成為其后續安全耐久運行的重要課題。

關鍵詞：土木工程測量精準度 橋梁工程 發展趨勢

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（a）-0056-02

改革開放后，隨著國外橋梁工程先進理念和技術不斷涌入，我國已建造上百座大跨橋梁。其中橋梁施工技術是工程建設的重中之重，不僅關系到工程整體建造水平，更關系到未來大型橋梁在其服役期內的安全性和耐久性。而施工的起點來源于土木工程測量技術，這種具有數字特征的擬建橋梁工程結構物的實際地面坐標，是作為橋梁工程建設的基礎和依據。因此，要不斷推進工程測量技術的發展，在傳統測量技術的基礎上不斷求精，為橋梁工程的施工打下良好的基礎。

1 土木工程測量在橋梁工程中的應用

1.1 橋梁工程規劃環節

根據橋梁工程所具備的工程特點，結合環境條件進行相應的規劃設計。要求工作人員針對橋址的不同比例尺地形圖進行搜集與整理，安排測量人員測量橋址地質、水文狀況，設計人員根據各項勘測結果，結合設計要求進行初步設計方案的編制。本環節中，測量工程對獲取橋址的實際參數、提高設計的可靠度有著基礎性的影響。

1.2 橋梁工程施工環節

在完成橋梁項目的審查批復后便進入了施工階段。施工階段中測量具體包括以下內容：橋位平面和高程控制測量，建立平面和高程控制網；橋址定線測量，在等級控制點基礎上按I級導線測量精準度測量；河床地形測量，橋位大比例尺的陸地地形測繪，準確反映地形、地物現狀、測量與橋址中線交叉的道路及平面位置、高程及懸空高度等。

1.3 橋梁工程驗收環節

橋梁工程竣工后仍要依賴工程測量進行橋址的具體勘察和數據核實。本環節中，工程測量數據必須與設計參數相符合，并作為驗收報告編制的基本依據。本環節測量應包括工程檢測狀況、工程總質量等，并保留相應的數據信息。監理工程師結合工程特點，編制相應的測量監理實施細則，來保證監理測量工作的質量。

1.4 橋梁工程運營環節

本環節測量工作的主要任務是橋梁服役期間的變形觀測。由于在各種因素的影響下，橋梁在服役過程中往往會產生變形，這種變形如果超過了規定的限度，就會影響其正常使用，嚴重時還會危害其使用安全。因此，為了監視橋梁結構安全和穩定情況，了解其設計是否合理，驗證設計理論是否正確，需要定期對其位移、沉降、傾斜以及擺動等進行觀測。

2 測量精準度在橋梁工程中的現狀分析

現在實際工程中，測量誤差主要來源于4個方面。

（1）計量器具的誤差，計量器具本身就有誤差，在設計、制造和使用過程中都會產生。測量器具的好壞直接影響橋梁工程項目的設計與施工，以及后續對橋梁結構沉降、位移、傾斜等變形的觀測。

（2）方法誤差，即測量方法的不完善引起的誤差。限于國民經濟發展水平和較低的施工要求，目前橋梁工程相關測量方法為了簡介高效多基于經驗和近似，無法做到較高程度的精確。由于其受荷載復雜性，橋梁結構本身計算方面一直是橋梁工程發展上的一個難點，因此，基于橋梁工程的測量數據處理誤差較大。

（3）環境誤差，即不符合測量條件的環境引起的誤差。環境問題的影響將越來越受到重視，橋梁工程與環境工程融為一體，跨江、跨河、跨海等大跨度橋梁的建設環境是我們無法掌控的。

（4）人員誤差，即測量人員的差錯導致的誤差。測量人員可能存在專業能力和專業素養欠缺等問題，再加上測量工程涉及范圍一般較為復雜繁瑣，工程任務繁重，工作量大，很難避免人為誤差。

3 土木工程測量精準度要求在橋梁工程中的發展趨勢

3.1 單測范圍擴大化

橋梁跨徑隨著橋梁施工技術、計算理論的進步一直在不斷加大，并且由于跨海橋梁工程的出現，橋梁還要向更大跨徑的方向發展。同時，橋梁設計在滿足使用功能要求的基礎上越來越注重橋梁外觀造型設計，出現了許多造型獨特的大跨橋梁。在這些特殊大跨橋梁施工過程中，整體化測量顯得尤為重要。傳統工程測量在測量范圍較大時往往采取分段測量的方式，在轉點的交接處不可避免會有所疏漏，處理不當就會導致橋梁在施工過程中的種種誤差，這也就意味著在保證精準度的情況下，橋梁工程中的一次性測量將向更大范圍發展，要從零碎逐漸轉向整體。

3.2 測量極度精準化

未來橋梁主體材料將由高強度輕質太空材料所取代，其形變容許度必然趨于更小；不同類型輕質材料組合拼裝的各類新型斜拉橋、懸索橋、輕質拱橋將實現1500m以上大跨目標，微小的誤差很可能積累成大的錯誤。跨徑越大，橋梁結構超靜定次數和眾多不確定因素隨之增加，極其精準的測量手段有助于減少橋梁建設中關鍵部位的細小結構缺陷，這對各個環節的工程測量都提出了新的要求，即從簡單的水準、高程等的測量向更高精準度發展。

3.3 測量系統靈敏化

隨著人類需求和科學技術的發展，大概念的測量工程已經在空間維度和動態化方面有了長足進步。未來測量器具將會同橋梁上裝配的計算機系統、傳感器系統有機結合，同時可以隨時通過自動監測和管理系統保證橋梁形變在安全范圍之內，一旦發生較大位移、沉降或傾斜，將自動報告相關部位和應對策略。

3.4 測量主體組織化

目前，土木工程行業正在從勞動密集型向集中化生產發展，土木人員各方面的能力和素養要求越來越高。工程測量有組織地展開可以保證所得參數的全面性和準確性，提高橋梁施工效率和質量。實踐證明，積極推動測量人員的專業化和組織化，有助于更好地實現測量工作的展開和后續參數的處理，繼而實現工程測量的規范化。

4 結語

隨著工程測量精準度的深入研究與實際應用，將使我國的橋梁建設事業邁上嶄新的臺階，取得舉世矚目的成果。所以，要想使得橋梁工程的安全和質量得到有效的保證，還需要不斷開拓進取，將現代先進的科學技術與現有測量技術有效結合起來，從而提高橋梁工程中工程測量的精準程度，為我國建設事業做出更大的貢獻。

參考文獻

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