测量与对位系统是轮胎式架桥机实现精准架梁的核心技术支撑,直接决定桥梁线形精度、结构受力均衡性及运营安全性。传统架梁测量依赖人工观测与经验判断,存在精度低、响应慢、受环境干扰大等痛点,难以适配现代桥梁毫米级的架设要求。如今,融合北斗定位、激光测距、视觉识别等技术的智能化测量与对位系统,构建起“全域感知-精准计算-动态调整”的闭环管控体系,为直线段、曲线段、跨既有线等多元工况下架梁作业提供全流程精度保障,推动架梁施工从“经验驱动”向“数据驱动”转型。

测量与对位系统的核心架构由“基准控制层、实时感知层、数据处理层、执行调整层”四级模块协同构成。基准控制层是精度保障的基础,通过布设GNSS控制网完成导线点联测与加密,结合设计参数建立全桥三维坐标体系,在桥墩、盖梁等关键部位标记永久基准点,为后续测量提供统一参照;控制点选址需避开电磁波干扰源与障碍物,确保视野开阔、通视条件良好。实时感知层通过多源传感器融合采集数据,在架桥机主梁、支腿布设静力水准仪与倾斜传感器监测设备姿态,在吊具与梁体对角布设位置传感器捕捉梁体动态,配合激光测距仪与高清视觉相机实现梁体与支座的实时对位监测,数据采样频率可达每秒3次以上。数据处理层基于PLC控制器构建核心算法,对多源数据进行融合分析,精准计算梁体轴线偏差、高程误差及倾斜角度,自动生成调整指令。执行调整层通过液压移动镐等精密执行部件,实现梁体纵向、横向及竖向的三维微调,确保对位精度。
测量与对位系统的全流程应用贯穿架梁施工始终,实现各环节精度闭环管控。施工筹备阶段,通过全站仪与北斗定位双重校验完成桥墩中心坐标、支座垫石高程的精准复核,确保基准数据无误;针对曲线段架梁,提前读取线路曲线参数生成精准导航路径,为动态对位提供预设依据。梁体运输阶段,运梁车搭载差分北斗定位系统,实时接收定位信号并计算偏移数据,自动调整行驶姿态实现精准喂梁,避免梁体与架桥机碰撞。核心对位阶段,采用“粗对位-精调整”两步法:先通过激光测距完成梁体大致定位,再结合视觉识别技术捕捉支座与梁体预留标记,通过算法优化生成微调指令,控制液压系统完成毫米级精准对位,确保梁体支承中心偏差控制在规范限值内。落梁完成后,系统立即对梁体轴线、顶面高程及相邻梁体高差进行全面检测,数据合格后方可进入下一工序。
智能化测量与对位系统的应用显著提升了架梁施工的精度、安全与效率,彰显多重工程价值。精度层面,将梁体轴线偏位、高程误差等关键指标控制在毫米级,大幅降低了后期桥面铺装、护栏安装的返工率,保障桥梁整体线形平顺。安全层面,通过自动化测量与远程监控,减少了高空作业人员数量,规避了人工观测过程中的坠落、物体打击风险;系统具备超差自动报警与急停功能,当梁体晃动或偏差超出安全阈值时,立即触发保护机制,有效防范架梁事故。效率层面,替代了传统人工多点测量的繁琐流程,将单孔梁对位时间缩短30%以上,尤其在大规模架梁工程中,显著提升施工进度;同时形成的数字化测量档案,为全桥竣工验收与后期运维提供了精准的数据支撑。
未来,随着AI算法与数字孪生技术的深度融合,测量与对位系统将向更高阶的自主决策方向发展。通过机器学习优化测量数据处理算法,提升复杂环境下的抗干扰能力;结合架桥机数字孪生模型实现测量数据与虚拟模型的实时映射,提前预判对位偏差风险并自主优化调整策略。这一技术的持续迭代,不仅将进一步提升轮胎式架桥机的智能化水平,更将为超大型桥梁、复杂工况桥梁的高质量建设提供坚实的精度保障,推动桥梁建造领域的精益化发展。