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跨海双线铁路桥梁测量技术实践探析

作者

张源超

中铁上海工程局集团第六工程有限公司 云南省昆明市 655202

1 跨海双线铁路桥梁测量技术的优势

1.1 高精度定位优势

跨海双线铁路桥梁建设对位置精度的要求极为严格。先进的测量技术能够实现毫米级乃至更高精度的定位。在复杂的海洋环境中,通过卫星定位系统与地面基站的协同作用,能够精确锁定桥梁基础的位置,有效避免因定位误差引发的桥梁结构受力不均等问题,确保桥梁在长期使用过程中的稳定性和安全性。

1.2 实时监测优势

测量技术在桥梁建设的施工过程及运营阶段发挥着至关重要的作用。在施工期间,通过精确的实时监测,可以及时掌握桥梁结构的变形数据,包括桥墩的沉降、梁体的位移等关键信息。一旦监测到数据出现异常,施工人员即可迅速调整施工方案,有效预防安全事故的发生。在运营阶段,持续的实时监测能够及时发现桥梁结构因环境因素、列车荷载等产生的微小变化,为桥梁的维护和管理提供科学依据,从而延长桥梁的使用寿命。

1.3 适应复杂环境优势

海洋环境的复杂多变性,如潮汐、风浪、海水腐蚀等,对测量工作提出了严峻挑战。然而,现代跨海双线铁路桥梁测量技术展现出了卓越的环境适应能力。通过采用一系列特殊的测量设备和技术,该技术能够在恶劣的海洋气象条件下保持正常工作状态。例如,运用具有防水、防潮、抗腐蚀功能的测量仪器,并结合先进的数据分析算法,有效降低了环境因素对测量结果的干扰,确保了测量数据的准确性和可靠性。

2 跨海双线铁路桥梁测量技术实践的要点

2.1 测量前期的准备工作要点

在进行跨海双线铁路桥梁测量之前,充分且细致的准备工作是确保测量精准性与顺利开展的基础。首先,要组建专业的测量团队,团队成员需具备丰富的跨海测量经验、扎实的专业知识以及良好的协作能力。对于跨海测量中可能遇到的复杂海洋环境、多变的气象条件等问题,团队成员要有应对预案。其次,测量设备的选择与校准至关重要。由于跨海测量的特殊性,需要选用高精度、稳定性强且适应海洋环境的测量仪器。例如,全球定位系统(GPS)接收机要具备高精度定位功能,水准仪要能在晃动的测量平台上保持稳定读数。所有测量设备在使用前都要进行严格的校准和调试,以保证测量数据的可靠性。再者,资料收集与分析工作不可忽视。要收集桥梁所在海域地质、水文、气象等资料,了解潮汐规律、海流速度、地质构造等信息,为测量方案制定提供依据,助测量人员安排时间与选择方法。此外,拟定科学合理的测量方案是前期准备工作中的关键环节。必须依据桥梁设计的具体要求、现场实际情况以及所收集的相关资料,明确控制点的布置、测量方法、精度要求等关键要素。在制定方案时,应全面考虑各种可能情况,确保方案具备高度的灵活性和可操作性。

2.2 控制点的布设要点

控制点是跨海双线铁路桥梁测量的基准,其合理布设直接影响到测量的精度和可靠性。在进行控制点布设时,要充分考虑桥梁的走向、跨度以及海洋环境的影响。首先,控制点应选在地势较高、视野开阔、地质稳定的地方。对于跨海测量,控制点可以设置在陆地上的稳固山体、特制的测量墩或者海上的人工岛等位置。这样可以保证控制点不受海洋潮汐、海浪等因素的直接影响,同时便于进行测量作业。其次,控制点的分布要均匀且具有足够的密度。根据桥梁的长度和测量精度要求,合理确定控制点之间的距离。一般来说,在桥梁的关键部位,如桥墩、桥台等附近要适当增加控制点的数量,以确保这些部位的测量精度。再者,要建立可靠的控制点标志。控制点标志要具有耐久性和稳定性,能够长期保持其位置和高程的准确性。对于海上控制点,可以采用特制的钢筋混凝土桩或者金属标志,并进行防腐处理,以防止海水腐蚀。另外,为了保证控制点的可靠性,还需要定期对控制点进行复核和维护。在测量过程中,要随时检查控制点的状态,如是否发生位移、沉降等情况。一旦发现问题,要及时进行处理和调整。

2.3 测量过程中的精度控制要点

在跨海双线铁路桥梁测量过程中,精度控制是核心任务之一。要采用多种测量方法和技术手段,确保测量数据的准确性和可靠性。首先,在角度测量方面,要使用高精度的全站仪等仪器,并严格按照测量规范进行操作。测量时要注意仪器的对中、整平,减少测量误差。同时,要进行多次测量取平均值,以提高测量精度。其次,在距离测量方面,对于短距离测量可以采用钢尺等传统测量工具,但要进行温度、拉力等改正。对于长距离测量,建议采用光电测距仪或者GPS 测量技术。在使用GPS 测量时,要选择合适的观测时段,避免在卫星信号弱或者多路径效应严重的情况下进行测量。再者,在高程测量方面,由于跨海测量的特殊性,传统的水准测量方法可能受到限制。可以采用三角高程测量或者 GPS 高程测量等方法。在进行三角高程测量时,要注意大气折光和地球曲率的影响,并进行相应的改正。在使用GPS 高程测量时,要进行高程拟合,提高高程测量的精度。另外,在测量过程中要加强质量控制。建立严格的质量检查制度,对测量数据进行实时监控和分析。一旦发现测量误差超出允许范围,要及时查找原因并进行重新测量。同时,要做好测量记录,包括测量时间、测量仪器、测量数据等信息,以便后续的数据分析和质量追溯。

2.4 测量数据的处理与分析要点

测量数据的处理与分析是跨海双线铁路桥梁测量的重要环节,它直接关系到测量成果的质量和桥梁的建设质量。首先,要对测量数据进行预处理。包括对原始数据的检查、筛选和修正,去除明显的错误数据和异常值。同时,要对测量数据进行格式转换和存储,以便后续的处理和分析。其次,采用合适的数据处理方法对测量数据进行平差计算。根据测量的方法和精度要求,选择合适的平差模型,如间接平差、条件平差等。通过平差计算,可以消除测量误差的累积影响,提高测量数据的精度和可靠性。再者,对处理后的数据进行分析和评估。分析测量数据的精度指标,如中误差、相对误差等,判断测量成果是否满足设计要求。同时,要对测量数据进行统计分析,了解测量误差的分布规律,为后续的测量工作提供参考。另外,要将测量数据与桥梁的设计数据进行对比分析。检查测量数据是否与设计要求相符,如桥梁的轴线位置、高程、跨度等是否符合设计标准。如果发现偏差,要及时分析原因,并采取相应的措施进行调整。最后,要对测量数据进行整理和归档。将处理后的测量数据、分析报告、测量记录等资料进行分类整理,建立完善的测量档案。这些档案将为桥梁的建设、运营和维护提供重要的参考依据。

3 结语

综上所述,跨海双线铁路桥梁测量技术的实践是一项复杂而系统的工程,需要持续地进行探索与创新。唯有充分发扬测量技术的显著优势,严格把握实践的关键要点,才能确保跨海双线铁路桥梁建设的顺利推进,为推动区域经济发展和交通基础设施建设作出更加卓越的贡献。

参考文献:

[1] 高国伟 . 高速铁路桥梁施工测量中误差分析及控制方法 [J]. 工程与建设,2025,39(02):280-282.

[2] 张杰 . 大跨度桥梁工程施工测量的关键技术研究 [J]. 工程与建设,2024,38(06):1292-1293+1302.