[科普中国]-桥梁测量

简介

随着国民经济的快速发展，综合国力的不断增强，横贯我国东西、纵贯我国南北的交通基础设施网络建设取得了令人瞩目的变化和成果。这其中，无论在蜿蜒曲折的万里长江上，还是在星罗棋布的内陆湖泊、大型支流、河流上，一座座如彩虹般的桥梁千姿百态，蔚为壮观，为加速我国经济的更快发展起到如虎添翼的非凡作用。随着桥梁建设技术的不断发展和创新，近10年来，我国十分重视在主要的江河及其大型支流上建设大型桥梁，尤其是江河入海口的宽阔江面及海湾大桥等巨型桥梁建设的实施，为桥梁工程测量及安全监测技术的发展和创新提供了广阔的舞台。本章重点叙述桥梁工程测量的基本内容。

桥梁工程测量的主要内容包括桥位勘测和桥梁施工测量两部分。建设一座桥梁，需要进行各种测量工作，其中包括：勘测、施工测量、竣工测量等；在施工过程中及竣工通车后，还要进行变形观测工作。根据不同桥梁类型和施工方法，测量的工作内容和测量方法也有所不同。

桥位勘测和桥梁施工测量的技术应符合《公路桥位勘测设计规范》和《公路桥涵施工技：术规范》的要求。1

桥梁测量的主要任务测绘是国民经济建设的基础，大型桥梁工程建设也不例外。桥梁工程测量的目的是为桥梁建设提供准确、可靠的陆地及河床、河流状态等的基础地理信息资料，包括各种比例尺的地形图、接线段的纵横断面数据，建立满足桥梁施工的控制系统等，为建设单位综合政治、经济、技术等诸多因素提供准确的可比较的桥位资料以供决策使用，满足各阶段设计需要。建立大桥施工、安装的精确的整体协调的基础控制系统，监测大桥施工中的动态情况，为大桥建设提供各类科学决策的量化依据。1

桥梁测量的主要内容按照桥梁建设的规律和实践，桥梁测量一般可划分为以下几种：

(1)可行性(预可、工可)阶段的调查测量(洪水痕迹、河床演变、地表特征的调查测量)或中小比例尺的规划测绘、桥位比选测量(桥位总平面图和桥址地形图的测量，桥位中线和引道纵横断面测量等)。

(2)初步设计阶段桥址区陆地和水下大比例尺地形测绘(一般为1:500地形测绘，有的在桥墩附近局部区域施测1：200地形)、河床比降、水深、航迹线、流速及流向测量，根据简易控制网进行接线段初测及定测(桥位中线和引道纵横断面测量，主桥、引桥、接线及互通工程的测量工作)。

(3)施工阶段建立较高等级的平面和高程施工控制网、桥轴中线定测、施工测量、施工期敏感部位或不可预见的地质缺陷部位必要的安全监测等。桥梁首级施工控制网的精度等级一般根据建设桥梁的长度确定，对于大型桥梁以二等精度设计、实施。施工测量包括桥墩、桥台施工放样测量、构件安装的精密放样测量、其他防护和排水构造物的放样等。

(4)运营管理期的安全监测，包括建成通车动、静载试验时间段的高密度、高频率监测，运营期高水位、高水流、强气流(强台风)等恶劣自然条件下桥梁安全的实时监测及一般条件下一定频度的动态安全监测等。

根据我国目前国民经济和桥梁建设的实际情况，桥梁工程测量一般按阶段进行，也有将部分阶段合并交叉进行的，如初设阶段和施工设计阶段的桥梁中心线、接线线路的初测、定测工作，也有将初、定测一次完成的。1

施工阶段建立施工平面和高程控制网点（见工程控制测量），用以放样桥梁中线和墩台、保证桥梁架设的质量。对于干涸及浅水河道，可用钢尺直接丈量或间接测距方法测设桥轴线和墩台中心位置；对于深水河道则采用测角网、测边网、边角网，建立平面控制。高程控制，一般采用水准测量方法，布设基准点（还兼作运营阶段沉降观测的高程依据）与施工水准点。过河水准测量可采用水准仪倾斜螺旋法或经纬仪倾角法和光学测微法等进行对向观测（见工业建设施工测量）。

桥墩施工时的定位测量多采用前方交会角桥梁测量差图解法、前方交会法、距离交会法等。施工中除了检测围囹、沉箱、沉井的稳定性之外，需要随着它的下沉，测定其在平面上的偏移值、下沉深度以及倾斜度。桥梁墩台竣工后，应测定其中心的实际坐标及其间的实际距离，进行水准测量，建立墩台顶上的水准点，检查墩台顶各处和垫石的高程，丈量墩台各部分的尺寸，绘制竣工平面图，编制墩台中心间距和墩台顶水准点高程一览表，为架设上部结构提供资料。上部结构架设的测量工作有支座底板（见桥梁支座）的放样，纵轴线的检查。主柱竖直性的检查以及拱度测定等。架设完毕后，应对它进行竣工测量，编绘平面图，拱度曲线图、纵断面图等。

运营管理阶段为了保证行车安全和及时维修加固，应观测墩台的沉陷和水平位移。沉陷观测采用精密水准测量。墩台沿上下游方向的水平位移，可利用视准线法和波带板激光准直法测定，墩台顺桥中线方向的位移观测，应用特制的钢线尺或精密光电测距仪测定。上部结构各节点在坚直方向的变形值用水准测量方法测定。沉陷和位移观测需要定期进行，初始周期应短些，其后可适当增长。

准确的技术设施由于工程工期和施工环境的限制，结构施工要形成流水作业，在施工中，必须高度重视测量作业，不允许出现任何测量误差超出限差的情况，必须加强施工测量检核。为达到中线和标高的测量误差均在限差内的目的，特制定以下技术措施：

1）开工前对测量人员进行工程情况、技术要求、测量规范、测量操作规程、测量方案、测量基本知识、测量重要意义的培训。

2）施工放样前将施工测量方案报监理测量工程师、测监中心及业主审批，严格按照测量方案实施。

3）加强对测量用所有控制点的保护，防止移动和损坏；一旦发生移动和损坏，应立即报告监理，并与监理协商补救措施。

4）施工所用的导线点、水准点、轴线点（或中线点）要设置在工程施工影响范围之外、坚固稳定、不易受破坏且通视良好的地方，测量标志旁要有明显持久的标记或准点联测，保证在测量过程中，随时发现点位变化，随时进行测量改正，严格遵守各项测量工作制度和工作程序，确保测量结果万无一失。

5）外业前，列出所用的测量仪器和工具，检查是否完好。在运输和使用测量仪器的过程中，应注意保护，如发现仪器有异常，应立即停止使用并送检，并对上次测量成果重新作出评定。

6）在进行施工放样时，控制点必须与另外一条边方向的控制点进行检测，在点位准确的情况下，方可进行施工放样，控制点的检测结果应记录在测量手簿中。测量过程中，必须消除干扰，需停工的要停工，以保证测量精度，各种建筑物放样时应和施工人员密切配合，避免出现不必要的偏差。

7）积极和测量监理工程师进行联系、沟通和配合，满足测量监理工程师提出的测量技术要求及意见，并重要部位的测量请测量工程师旁站监理，并把测量结果和资料及时上报监理，测量监理工程师经过内业资料复核和外业实测无误后，方可进行下步工序的施工。

8）加强现场内的测量桩点的保护，所有桩点均明确标识，防止用错和破坏。2