民营科技２０１６年第８期 工程科技 桥梁工程测量技术的现状和发展趋势研究 汪兆锐 （兰州城市建设学校，甘肃兰州７３００４６） 摘要：重点介绍桥梁工程地形测绘、水文测量及变形监测等桥梁工程测量技术的当前状况和未来的发展形势。 关键词：桥梁工程；测量技术；现状；发展 桥梁工程测量技术的发展和进步离不开现代桥梁建设和测 间不长的情况下可以采用这种方法。当观测频率偏高并且观测时 绘科技的共同发展。现代化的桥梁ｌＴ程测量的发展方向正朝着多 间长时，通常依靠自记水位计完成进行观测，特别情况下还可能 元化进步，呈现出自动化、网络化和智能化。未来桥梁工程测量技 修建水文站进行观测，这些都是现阶段用到最多的水位观测方法 ２ｌ术如何发展将是每一个桥梁人关注的重点，这不仅关系到当前桥 ｌ河道地形测绘和地形断面测量的方法和桥址地形测绘方法类 梁工程测量技术的转变方向，还涉及到应对未来发展，需要作出 似，水位范围内借助超声波测深仪和ＲＴＫ定位组合测量系统，陆地 哪些准备。 范围内依靠全站仪或者ＧＰＳ ＲＴＫ采集数据。桥址流速流向和航迹 １桥址地形测绘 线测量通常应用船舶观测法或者ＲＴＫ跟踪浮标法，以往的前方交 桥梁工程中，需要用到测绘桥址地形图的阶段较多，例如勘 会定位法已经不再应用。桥渡水文测验专题中的水文断面流量、 测设计阶段、工程规划阶段和工程竣工阶段等等，比例通常为ｌ： 流向和流速通常依靠专业的流速流向仪按照定点法进行测定，根 。５００—１：１００００，在特殊情况时，对局部地形进行测绘比例控制在１： 据水深的不同，结合流向和流速计算出断面流量和平均流速，借 ２００。桥址地形图按照测绘区域划分可以分为水下地形罔与陆地 助专业设备对悬移质水样进行采集。 地形图，现阶段已弃用了以往的模拟测图技术，采用新型的数字 ３桥梁变形监测 测图技术。 桥梁］一程测量的重点内容之一就是桥梁的变形监测。随着科 水下地形测量技术不同于陆地地形测量技术，由平面定位测 学技术的高速发展，我国桥梁建设的速度也逐渐加快，越来越多 量和水深测量两部分组成。水深测量的发展较为漫长，经历过测 的大跨径桥梁、柔性桥梁等桥梁１二程进行建设与运营，这给桥梁 深杆、测深锤、回声探测等阶段，测深定位方法也南最初的断面 工程的监测提出了新的标准与要求。从上个世纪九十年始，法、前方交汇法发展到现阶段的ＲＴＫ定位法。当前，桥址水下地形 测绘通常采用ＲＴＫ、数据处理软件和回声测深组合的方式进行测 量。由于ＲＴＫ的无验潮多波束水下地形测绘技术是日后水下地形 测量发展与研究的主要方向之一，因此这项技术已经在众多大型 桥梁的安全监测研究成为桥梁工程领域的热点问题之一，安全监 测问题受到了相关部门的重视＿引。在我国虎门大桥、苏通大桥等大 型桥梁上，建立了桥梁安全监测系统。桥梁工程变形监测的相关 技术和理论方法得到了一定提高和发展。 工程中应用于对海域地形的测量，例如港珠澳大桥和琼州海峡通 桥梁的变形监测包括在桥梁营运维护和＿Ｔ程施工两个阶段 道等等。和传统的验潮模式相比，以ＲＴＫ为基础的无验潮水下地形 的变形监测。桥梁的变形观测的内容包含有桥面沉降、梁体裂缝 测量方法，可以将作业效率与测量精度明显提高ｌＪＩ。但是这一技术 观测和桥墩水平位移观测等等。沉降观测的方法包括ＧＰＳ高程测 目前没有明确的规范依据，需要进一步进行研究，同时制定和完 量、几何水准测量和三角高程测量等等。挠度观测包括水准测量、 善相关要求规范。 ＧＰｓ测量和全站仪观测等等。水平位移观测法包括前方交会、ＧＰＳ 陆地范围内的桥址地形测量主要借助地面数字测图技术，该 测量和基准线法等等。现阶段，在工程实例中，三维激光扫捕系 技术主要包括ＧＰＳ ＲＴＫ数字测图技术与全站仪数字测图技术。全 统、智能全站仪三维坐标测量和近景摄影测量等是用得最为普遍 小波变换理论和卡尔曼滤波理 站仪数字测图可以分为两种作业模式：一是用全站仪进行数据采 的变形测量方法Ｈ。线性平滑理论、集，借助全站仪自身内存或者电子手簿记录数据，并且完成对地 论等在变形预报及分析方面的应用较为广泛。 形草图的手工绘制，在进行内业工作时，借助电脑进行地形编码 桥梁变形监测的应用和研究在未来的发展方向应该是监测 与编辑形成数字地图；二是ＰＤＡ或者便携机和全站仪进行连接，依 数据实时处理、监测的静态和动态相结合、自动化监测技术、多传 靠屏幕将点位显示出来，在测绘现场编辑完成数字地图。地面数 字测图的成果主要为数字高程模型（ＤＥＭ）与数字线划图（ＤＬＧ）。 这几年，伴随着全数字航空摄影测量技术的高速发展，适用于小 范围内的大比例尺地形测绘的低空平台摄影测量已经从实验研 感器监测集成技术等等。可以预见在未来，桥梁］二程变形监测的 主要技术手段应该是电子水准仪、三维激光扫描系统、新型高精 度智能全站仪等各种监测技术的集成。 ４结论 究阶段逐步转变到工程应用阶段。相关单位还在进行在桥隧工程 桥梁建设应用需求和测绘科技合力推动桥梁工程测量的发 勘测设计中依靠无人机测冈技术完成相应的研究。除此之外，机 展，当前桥梁工程测量技术已呈现出智能化、精度化和多元化，未 载激光扫描测绘系统（ｔｉ ＤＡＲ）也是目前谈论的热点话题之一，该 来的桥梁］＿程测量的应用发展方向和研究重点应该是低空平台 项技术手段应用也是对桥梁１二程地形测绘的丰富。 数字摄影测量、激光扫描系统、ＧＰＳ桥梁高程控制测量等。由于理 ２桥址水文测量 论知识水平有限，提出的观点和看法不够全面，还请各位专家学 桥址水文测量工作通常会在工程初测阶段进行，特别情况下 者提出宝贵意见．以便进行进一步的思考和研究。 还会在定测阶段进行一定的补测，这样的目的是为通航设计、桥 参考文献 工程测量学发展的历史现状与展望【ｊ］．测绘地理信息， 位选择、墩跨布置等提供基础的水文资料，主要测量的项目有桥 …张正禄．２０１４（４）：１—４． 址地形测绘、桥址水位观测和航迹线观测等。部分水文条件相对 复杂的桥梁，还应该对桥位所在的河段进行河道原型观测，观测 『２１吴迪军，熊伟，李剑坤．精密三角高程跨河水准测量的改进方法 内容包含有水文断面测量、悬移质水样采集和水位观测等等，河 ［Ｊ】．坝４绘通报，２０１０（３）：４—６． 道原型观测是为桥梁设计、水文计算和河床演变分析等水文专题 ｝３］陈聚忠，韩勇，王太松，等．ＧＰＳ跨河水准测量实验『ＪＩ．大地测量 研究提供基础的测绘资料。 与地球动力学，２０１４（２）：１８—２２． 水位观测可以借助水尺进行人１二观测，观测频率低，观测时 『４１潘正风．工程测量技术发展现状 铁道勘察，２００４（６）：１－３．
