唐超

（江苏港通路桥集团有限公司，江苏 张家港 215600）

1 引言

2020 年，全国道路与桥梁工程行业招标采购项目达305 617 个，同比增长5.0%，道路与桥梁工程建设进入了蓬勃开展期。由于道路与桥梁工程建设地区分布广，建设地区地形高度复杂，增加了测绘作业的难度。因此，解析测绘技术在道路与桥梁工程中的应用具有非常重要的意义。

2 测绘技术在道路与桥梁工程中的作用

2.1 保证实际操作与设计要求相符

道路与桥梁工程的质量对人们的生命与财产安全有直接的影响，应采取相应的措施保障工程各环节的质量。而模板、混凝土、钢筋是道路与桥梁工程工艺实施过程中主要质量问题的来源，通过利用测绘技术，可以获得全面、准确且详细的平面控制线、垂直控制线、控制水平线，为工艺操作者提供高度精确、可靠的工艺操作数据，保障道路与桥梁结构的垂直度、混凝土表面平整度、模板平整度均与工程设计要求相符[1]。

2.2 对工程质量进行动态控制

通过测绘技术认真测量分部分项工程，可以为工程质量检查提供直观的数据，在发现工艺操作现状与要求不相符后，可及时进行修正，从根源上解决质量问题，规避道路与桥梁工程竣工后出现质量问题，消除工艺操作过程的安全隐患，并为潜在工程整改资金的经济化利用提供支持。

3 道路与桥梁工程测绘仪器的应用

3.1 水准仪的应用

水准仪主要用于以水平视线建立为前提，以地面两点为对象，进行两点的高差测量。包括管水准器、望远镜、基座、垂直轴、脚螺旋几个部分。在水准仪的应用过程中，应首先打开水准仪三脚架并固定架头，沿着与架头相反的方向旋转3 个脚螺栓，使管水准器中的气泡朝向架头方向，调节目镜、物镜焦距，促使物镜、目镜焦距呈现十字交叉状态，调整完毕后，稍微调整螺旋倾斜度。利用后视镜读数加控制点高程并去除前视读数，获得测量结果[2]。水准仪主要用于道路与桥梁工程的高程测量，部分情况下也可以用于桥梁拱度、挠度测量。比如，为测量桥梁上拱度与挠度，可以在桥头或基础处设置永久水准点，选择夜间温度变化较小且无车辆通过的时间段，利用水准仪测量桥梁跨中路面、桥头（墩顶桥面）的高度差测量，获得上拱度和挠度数据。再如，在测量道路与桥梁工程的高程时，若存在已知点高程，则可以直接借助水准仪测定地面已知点、未知点之间的高度差，由已知点高程推算未知点高程。若地面上已知点与未知点相距较远或高度差较大，放置一次水准仪无法满足高差测量要求，则需要进行若干临时传递高程立尺点的设置，作为转点，一次连续在2 个立尺之间进行水准仪放置，获得相邻各点之间高度差，将相邻各点高度差相加后即可得到高度差值。

3.2 全站仪的应用

全站仪又可称之为全站型电子测距仪，具有测量距离、高差、水平角与垂直角的功能，可以实现自动记录与显示读数，规避人为读数误差[3]。具体操作步骤如下：

首先，应将棱镜常数输入全站仪内，使全站仪自动完成测距校正。同时，考虑到光在大气中的传播速度受大气压力和温度的干扰，可以根据全站仪设置温度压强标准值为1 个标准大气压（760 mmHg），将大气含尘量修改为0.0 mg/m3，进而输出环境温度值，完成参数设置。在这个基础上，将棱镜高度、仪器高度输入仪器内。

其次，由于全站仪具有跟踪、精测、粗测3 种测距模式，测量工作者可以在准确对照目标棱镜中心后选择不同的测距模式并点击测距键开始距离测量，获得斜距、高差、平距。3 种模式的测距时间以及显示精度见表1。

表1 全站仪测距时间及显示精度

在高程测量时，技术人员可以选择经典方法、对边测量、后方交会几种方法。其中，经典方法主要是在已知坐标（含高程）点上设置测站，未知点高程等于已知点高程和仪器高相加后减去棱镜高后的数值；对边测量主要是测量两点之间的高度差，即在任意位置架设全站仪，不设置测站高程、棱镜高度与仪器高度，在仪器内存参数应用的基础上，维持棱镜高度一定，对两点三角高差进行测量，最终将前视与后视读数相减后可以得到高度差；后方交会主要是在任意点上设站，测量并输入测站外2 个已知点平面坐标，或通过测量站外1 个已知高程点并进行全站仪参数设置（将未知点高程设定为测站高程，并将三角高差反号后设问仪器高度，棱镜高度设定为0），完成未知点的三角高差测量[4]。

4 道路与桥梁工程测绘技术的应用要点

4.1 规划设计阶段的测量要点

在规划设计阶段，测量内容主要为工程控制测量、地形测量，如隧道导线点、桥涵水准点以及全线路基控制点复测等。为确保桥涵、全线路基测量操作的准确性，测量工作者应将控制点复测作为主要任务，利用测角测边法，严格落实“站站复核”制度、“边边复核”制度。

测量水准点时，测量工作者可以选择四等水准，遵循“点点闭合”制度、“站站复核”制度，克服野外恶劣环境完成测量工作。对于直线上的中桩水准点，测量工作者应控制实测相邻两点之间距离在50.0 m 以内，平曲线上中桩水准点与水准点之间的距离应在20.0 m 以内。若地形平坦，且曲线半径超过800.0 m，则应控制中桩之间距离在40.0 m 以内；若地形平坦，且曲线半径大于300.0 m 但小于600.0 m，缓和曲线长度大于30.0 m 但小于50.0 m，则需要控制中桩之间距离在10.0 m以内；若地形平坦，且曲线半径小于300.0 m、缓和曲线长度小于30.0 m，则应控制中桩之间距离小于5.0 m。

进行全线路基控制点复测时，测量工作者应根据交桩情况，结合某段线路全部构造物的特点，为设计方提供C 级控制点、D 级控制点的增设。一般选择GPS 复测C 级网，选择I 级或II 级测距精度的全站仪分段复测D 级网，在角度观测时，可以选择4 测回方向观测模式；进行距离观测时，可以选择4 测回往返测量模式。同时，利用检校后的仪器依据相同的精度进行增设导线点复测。

4.2 施工阶段的测量要点

在施工阶段，测量内容主要为施工测量、设备安装测量。在路基分部工程开展阶段，测量与测绘技术的科学应用可为工艺操作者提供开工前场地原始复测数据，奠定路基挖方与填方基础。特别是在路基挖方时，可以通过测量地面原始高程准确定位开挖线。同时通过测量人员测量地面高程，结合挖方路基设计边坡坡率，为工艺操作宽度的确定提供依据。在具体操作过程中，对于路基挖方段，测量人员应依据设计高程、边坡坡度进行计算，根据计算结果放样上方开槽口。每挖深一步进行一次中线与边线恢复，在中线与边线恢复后，可以在道路与桥梁两侧护壁或其他失稳风险较小部位进行高程点布置，完成高程测量任务。若开挖深度达到路床顶1.00 m，则应将高程点与高级水准点联合测量；对于路基填方段，测量工作者可以以每填筑一层为依据，进行一次中线与边线恢复，恢复后开展高程测量点设置，完成高程测量任务。在填方高度达到路床顶1.50 m 范围内时，测量工作者可以依据设计纵断面与横断面数据进行控制。在填方高度达到路床设计高度后，测量工作者应贯彻精准放样原则放出路基中心线与两侧边线，实现路基顶设计高程到中心桩位、两侧桩位的准确测量。同时依据设计宽度、中线、高程、坡度，完成自我检定，为后续工序操作提供依据。

在桥梁工艺操作过程中，测量工作者应依据设计图进行桥梁下部结构的坐标、其他相关尺寸、高程的再次核对，并参与现场桩基结构、立柱结构的核对。特别是在桥梁涵洞的施工过程中，测量工作者应主动参与设计图纸复核，为工艺操作提供必要的数据，在保证涵洞施工准确开展的同时，确保涵洞的各项施工参数与设计要求相符。

除了每层路基土方施工、恢复桩位、放高程外，测量工作者应每间隔3 个月进行1 次原有高程点、导线点的检查，并在工艺操作任务完成前与监理方协商开展导线点、高程点的测量，为中桩、边桩恢复提供依据。

4.3 运行管理阶段的测量要点

在运行管理阶段，测量内容主要为变形观测和维护养护测量。在道路与桥梁工程运行管理阶段，因空间组合、边坡成因、内外地质应力等因素的影响，边坡较为复杂，需要定期监测边坡变形情况，及时发现道路与桥梁工程的安全风险，以便及时防护。进行变形观测时，测量工作者应将观测表面的杂物清出测量范围，选择距离断面边坡坡口线2.00 m 位置，向深度超过20.0 m 的土体范围内埋设长×宽×高为0.2 m×0.2 m×0.8 m 的C15 混凝土位移监测桩、测斜管、测力计等边坡观测仪器并完成仪器调试。进而由高边坡最高位置开始，以断面为对象，对边坡变形产生的地表位移、深层水平位移、抗滑桩位移、锚索应力进行检测。在边坡竣工到道路与桥梁投入运行1.5 年后进行监测时，需要每间隔30 d 进行1 次固定桩位移监测。获得数据后，可以利用最小二乘法计算平差，并计算再次测量平差、首次测量平差之间的较差，判定测量点位边坡是否稳定。

5 结语

综上所述，在道路与桥梁工程中，测量技术与测绘技术的科学应用可以确保工程实际工艺操作与设计要求相符，并及时发现、解决工程质量问题。因此，在道路与桥梁工程开展过程中，测量工作者应根据需要选择全站仪或水准仪进行测量，并从规划设计、工艺操作、运行管理3 个阶段入手，进行工程控制测量、地形测量、施工测量、设备安装测量、变形观测、维护养护测量要点的管控，保证测绘技术在道路与桥梁工程充分发挥作用。