桥梁施工的控制网设计研究

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一般而言，设计和建立桥梁施工控制网的目的是为了对待建桥梁的各个架构进行施工放样，并在桥梁施工项目完成以后进行竣工测量与变形监测。从这一层面来说，桥梁施工的控制网设计质量直接决定着整个建设工程项目的质量。因此，为确保桥梁施工建设的进度和质量，就必须根据施工工程的特点和设计规则，对桥梁施工控制网的设计方案进行认真的研究，同时还要充分考虑到桥梁施工控制网的有效性、准确性以及经济实用性。

1 桥梁施工控制网的选择

随着我国社会经济的飞速发展，工程测量仪器的使用也有了很大的进步，测量方法更是日新月异。近年来，高精度全站仪和GPS技术在道路桥梁施工中的应用越来越广泛，使得桥梁施工控制网的设计也变得日益灵活。目前来看，桥梁施工控制网的设计方法主要有两种：第一种仍然是传统模式下的三角网方法，第二种则是利用现代新科技GPS技术建立的控制网。两种方法各具特色，且在许多大型工程建设项目中得以展现功效。

传统模式下的三角网方法具有直观可靠、数据处理简单、质量控制标准严格以及建网技术比较成熟等特点，但该方法对整体精度的要求比较高，不符合我国当前一般工程测绘单位外业队伍水平之现状。因此，工作人员的素质及工作效率低业已成为传统模式下的三角网建网法的最大缺点；利用GPS 技术设计的控制网可以大大缩短作业时间，不但能够在较短的时间内在较少人力资源消耗的情况下完成施工观测工作，而且观测工作基本上不受天气环境的限制，这也正好弥补了传统模式下的三角网建网方法的不足。基于此，笔者认为：较之于传统模式下的三角网建网方法，利用GPS 技术设计的控制网更具有现实使用价值。

2 桥梁施工的控制网精度设计

从实践来看，由于单纯根据桥长而设计的桥梁施工控制网忽略了一个关键问题，即不同的桥型、桥式对施工控制网的精度要求存在着一定的差异性。因此，选择该种方法来设计桥梁施工的控制网，显然其精度缺乏科学合理性。基于以上对GPS 控制网的分析和选择，笔者认为，应在对桥型和桥台放样进行综合考虑的基础上，确定桥梁施工控制网精度的设计思路。

第一，根据施工桥型确定设计精度。该方法是在保证桥梁的精确架设基础上，根据施工桥梁桥型进而估算出桥梁架设的误差。它是利用公式：mS/S

第二，根据施工桥台放样确定设计精度。通过对施工桥台放样确定控制网设计精度的方法，主要目的是为了计算出控制网中最弱边长的相对误差。它的计算公式是：mS/S≤0.4√2M/S（M代表桥梁施工中放样精度要求最高的几何位置中心的容许误差）；

实际上桥梁施工的控制网精度设计与确定是一个比较复杂的工作，目前仍无法利用一个简单的计算公式通用于各种桥梁的计算。实践中，主要是通过以上两个公式分别计算出施工桥轴线边和最弱边长的相对中误差允许值，再按照相关的规范选择梁施桥梁控制网的测量等级。

3 桥梁施工控制网设计中需要注意的事项

当选择了利用GPS 技术设计控制网并进行了精度设计以后，就需要注意实际作业流程中的各种问题。

3.1 选点与埋石

控制网的选点非常关键，必须充分考虑三个方面的问题：控制点位置的选择要充分考虑到GPS的作业环境与控制网图形的结构强度；要保证控制网建设基点的稳固性，能够承载长期观测的任务；要能够实现对控制网建设基点的长期维护，保证其正常的工作状态。同时，为实现控制网长期发挥功效，一般采用深埋标石的方法来满足桥梁运营期间的测量需要。

3.2 控制网坐标系与投影面的选择

在桥梁施工的控制网设计过程中，既要保证桥梁施工控制网与线路测量所采用的坐标系保持一致，又要坚持桥梁局部施工控制网变形最小的原则。目前在大型桥梁施工中常采用一种独立坐标系统，即以G4 坐标为已知坐标，G4~G7 方位角为已知方位角，以控制点顶面平均高程为投影面高程。这种坐标系统完全克服了高斯投影的负面影响，同时也大大降低了由于高程面的不同而带来的投影变形影响程度。

3.3 控制网基点的维护

由于桥梁施工控制网的精度要求比较高，因此要对其采取一些必要的维护措施，比如在其周围加设护栏和“请勿靠近”等警示语，尤其要注意重型车辆的通过和大型机械设备的运作。只有最大限度地保持控制网建设基点的环境安全与稳定，才能保证桥梁施工建设的顺利进行。

除上述需特别注意的事项外，测量过程中的质量控制也比较重要。比如是否能保证控制网建设点的稳定期、控制点周围的自然灾害防御等。

4 结论

总而言之，桥梁施工控制网的设计是一个比较复杂的工作，对相关精度的要求非常高，尽管我们选择了利用 GPS技术来设计和建立桥梁施工控制网，但仍需根据具体的建设项目建立科学的、经济实用的控制网，进而为我国的工程建设保驾护航。

参考文献

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