第一篇：消防技术服务机构现状及发展方向
消防技术服务机构现状及发展方向
摘要：随着我国社会水平和经济水平的不断发展，人们对安全问题逐渐重视。而消防机构是帮助人们消除火灾隐患和其他安全隐患的单位组织，对人们的人生、财产安全有极大的帮助。对于我国消防机构来说，国家颁布了诸如《消防法》等法律法规，规定了消防技术服务机构的性质、工作人员的资格、资质和法律责任等因素，这是我国消防技术服务工作的主要法律依据。但是，由于政府的干预，在公共安全体系中，社会消防技术服务机构的作用逐渐弱化，取而代之的是政府部门组织的公安机关消防机构，这种情况严重阻碍了消防社会化进程发展。本文将就消防技术服务机构现状展开分析，探讨存在的问题，并展望未来发展方向和趋势。
关键词：消防技术服务机构；现状和发展
引言：现今，我国的社会消防安全公共服务体系仍然存在一定缺陷，消防技术服务机构作为弥补这些缺陷的组织应运而生，成为构建、完善公共安全服务体系不可或缺的一部分，要保障社会消防安全，加快消防工作的社会化，设计消防技术服务机构是必需的措施，同时还能够填补消防警力孔雀，有效加强消防管理工作的质量。我国进入了一个新的时期，对消防技术服务机构提出了更高的发展要求。
1、消防技术服务机构现状
随着市场化经济体制替代计划经济体制，自改革开放以来，我国的消防技术服务机构如雨后春笋般涌现出来，主要可以分为三种，第一是如建筑消防检测机构等的消防检测服务机构，第二是如火灾物证鉴定、消防产品质量认证机构等的监督、公证机构，第三是如消防协会等的具有协调、沟通和管理作用的机构，这种机构是成员性的。
上述机构对我国的消防工作社会化有重要作用，但是仍然存在一定缺陷，例如服务不标准、服务项目单一或者机构规模不大等问题，举例来说，大多数省市只有几所甚至一所建筑消防设施检测机构，而我国只有一家机构能够进行消防产品的质量检测工作。这形成了一种行业垄断现象，缺乏市场竞争，没有竞争，这些服务机构就缺乏自我提高的意识，造成服务效率不高、收费制度不够规范等问题。
2、消防技术服务机构的管理模式分析
2.1资质认定的条件和权限
对我国诸如电气防火安全检测机构、消防设施检测机构等消防技术服务机构进行规定的是我国颁布的相关法律法规。例如《消防设施、电气防火检测机构资质认定基本条件》等；2007年，我国颁布了关于行政审批项目的文件，其中指出电气防火安全检测机构等消防技术服务机构的资质认定，不再受到省级消防部门的干预，电气检测和消防设施检测方面的工作人员培训，则由省级质量技术监督局负责。
2.2消防技术服务机构管理模式
国家质检总局颁布了机构资质认定管理办法，消防技术服务机构每年都要接受专项检查，检查内容包括管理和内部审核、人员控制、质量控制、质量体系运行等方面。
3、消防技术服务机构存在的一些问题
3.1法律地位等不明确
虽然近年来，我国的消防技术服务机构飞速发展，但是仍然没有明确的作用、责任和法律地位，早证这个问题的主要原因是法律方面的空缺，时至今日，我国仍然没有明文规定消防技术服务机构的作用和法律地位，造成其在消防工作中的作用也不够明确，消防技术服务机构的工作“无法可依”，由于没有法律条件的限制，消防中介技术服务领域中的主体太过单一，对消防机构的发展带来了一定阻碍。纵观发达国家的消防技术服务机构现状，可以看到，这些机构正逐渐变成国际化和集团化的大型机构，例如美国的RJA(罗尔福·杰森有限公司)，此公司在世界消防咨询领域都处于领先地位，公司能够提供全方位、个性化的消防技术服务，发展前景广阔。
3.2缺乏准入制度
由于消防技术服务机构缺乏一个严格的准入标准，造成消防机构市场鱼目混杂，机构质量参差不齐，一些消防机构没有足够的资金支持，只是为了获取短期效益，提供的服务质量低下，当然也不乏一些实力较强、资金雄厚的大型消防技术服务机构，能够为我们提供高质量的服务。但是，这些质量低下的机构严重破坏了市场平衡，降低了市场的整体质量水平。
有些消防技术服务机构成立初期，只是招聘几个没有专业知识的技术人员，注册一下然后就开张，显然，这种机构很难满足社会需求。但是我国也缺乏完善的质量评价制度，消防机构也不愿对工作人员进行培训，也没有定期检查仪器、设备的意识，造成机构质量低下。
3.3缺乏从业准则和技术指导
我国的消防技术服务机构有很多种，例如消防安全监测机构、建筑消防设施检测机构、消防技术咨询机构等，但是这些消防机构缺乏统一的从业标准，也就是没有标准来限制机构的项目实施、程序以及质量评定等，以至于机构质量良莠不齐；而且我国也没有针对消防技术服务机构制定相关的法律法规，造成消防技术服务机构处在一个尴尬的位置，没有吸引力，很少有专业人才愿意从事消防中介技术工作，这也是整体质量低下的因素之一，即使在发展中出现问题，由于缺乏专业指导，很难有效解决问题，阻碍了消防技术服务机构的发展。
3.4缺乏有效的监管
大部分消防技术服务机构的运作都是市场化的，除了少数机构运作受到政府干预，由此可以看出，获取经济效益仍然是消防技术服务机构的最终目的。部分消防机构为了达到目的不择手段，机构运作过程中出现了很多违规现象，例如不规范的认证标志、实际工作场所不符合注册场所、负责人不具有法人条件等，这些问题并不罕见，但是消防技术服务机构却是“明知故犯”，所以，缺乏有效的监管也是消防技术服务机构管理中存在的问题之一。
3.5缺乏专业人才和培训
对于建筑消防设施检测机构、消防安全检测机构等，如果没有专业的技术人员，则检测会缺乏科学性，例如检测报告不符合原始记录、检测结果缺乏专业性等。但是大多数消防技术服务机构不愿花费精力和资金对技术人员进行专业培训，所以，这些技术人员的技术水平和综合素质都不高，导致检测存在很多问题。
4、消防技术服务机构的发展策略
4.1完善机构的作用和地位
一个组织、机构要顺利发展，就需要法律为其提供生存空间，现在会计、律师事务所发展如火如荼，人们的需求是一方面，更重要的是其有明确的法律地位。但是虽然我国制定了《消防法》，但是仍然没有明确消防技术服务机构的地位和作用。完善相关法律是重中之重，要保证消防技术服务机构的高质量管理，必须
保证“有法可依，有法必依”，只有有了强有力的法律保障，才能让机构更加顺利、有序的发展，而这样才能有效吸引人才，为消防技术服务行业贡献力量。
再者，除了完善法律法规，消防技术服务机构日常工作的每个环节，都要有具体的措施来验证其法律的有效性，将消防技术服务机构的发展最优化。在机构发展过程中，要根据机构的实际情况，结合最新法律规定和社会形势，完善和补充机构发展体系，吸收国内外其他消防机构的经验、教训，成为自己机构的发展动力。
4.2完善准入制度
社会稳定和人民的生命财产安全，都受到消防安全的极大影响，消防技术服务机构必须履行职责，才能保证消防安全。完善准入制度是非常必要的，定期审核、评估机构人员素质、设备、质量体系等，可以利用新闻媒体或者资质年检等方式，做到有效的监管。
对于技术水平不同、条件不同的消防技术服务机构，要分别限定其服务范围，保证其服务在能力范围内，完善消防行业的自律机制，让机构管理趋向标准化和制度化。
4.3建立行业标准和监管体系
不论是消防安全评估，还是建筑消防设施检测，都应有同一的技术标准和行业规范，检测工作也要有统一的流程和标准，检测报告要有统一的格式和内容规范，不仅有利于机构规范其行为，也能够让监管更加方便有效。
政府监管和自律监管是消防技术服务机构监管的两个方面，政府可以适当的干预机构运作，充分起到监管作用，保证机构服务行为更加规范；行业内部也要建立完善的自律制度，成立行业监管组织，加大监管力度，提高服务水平。
4.4加强消防技术服务机构工作人员培养力度
服务性、专业性是消防技术服务的特点，这对相关工作人员也提出了要求，必须拥有专业知识和高水平的综合素养，加强培训力度是重中之重。首先要建立严格、完善的考核机制，对申请从事消防技术服务行业的人员严加审核，必须符合条件才能从业；其次，消防技术服务机构应加强工作人员的培训力度，可以采用讲座、知识问答等多种方式，调动他们的工作、学习积极性，并能够在工作中，潜移默化的提高自己的知识水平。机构也可以定期选派工作人员进入当地大专院校或者成人教育院校学习，加大人力资源的强化力度。
结束语
综上，对我国消防技术服务机构的现状进行了分析，并分析了其管理中存在的若干问题，最后总结了消防技术服务机构的发展策略，为保证社会稳定和人们的生命财产安全做出贡献。
参考文献
[1]孙峥嵘.浅析服务型消防建设的发展趋势[J].科技创新与应用.2013,(24):250.[2]王鹏飞.天津消防9项举措服务经济发展[J].中国消防.2007,(22):12.[3]罗彦成.试论消防为民营经济发展如何提供优质高效的服务[J].康定民族师范高等专科学校学报.2003,(03):92.
第二篇：消防技术服务机构相关法律依据
国务院关于进一步加强消防工作的意见
国发〔2006〕15号
（七）充分发挥社会组织和市场机制的作用。要将单位消防安全信息纳入社会信用体系，推动建立行业、系统消防安全自律机制。鼓励发展提供消防安全技术服务的中介组织。居委会、村委会要制订防火安全公约，定期检查本区域公共消防安全，督促整改火灾隐患。
《中华人民共和国消防法》
第三十四条 消防产品质量认证、消防设施检测、消防安全监测等消防技术服务机构和执业人员，应当依法获得相应的资质、资格；依照法律、行政法规、国家标准、行业标准和执业准则，接受委托提供消防技术服务，并对服务质量负责。
第五十六条 公安机关消防机构及其工作人员应当按照法定的职权和程序进行消防设计审核、消防验收和消防安全检查，做到公正、严格、文明、高效。
公安机关消防机构及其工作人员进行消防设计审核、消防验收和消防安全检查等，不得收取费用，不得利用消防设计审核、消防验收和消防安全检查谋取利益。公安机关消防机构及其工作人员不得利用职务为用户、建设单位指定或者变相指定消防产品的品牌、销售单位或者消防技术服务机构、消防设施施工单位。
第六十九条 消防产品质量认证、消防设施检测等消防技术服务机构出具虚假文件的，责令改正，处五万元以上十万元以下罚款，并对直接负责的主管人员和其他直接责任人员处一万元以上五万元以下罚款；有违法所得的，并处没收违法所得；给他人造成损失的，依法承担赔偿责任；情节严重的，由原许可机关依法责令停止执业或者吊销相应资质、资格。
第七十一条 公安机关消防机构的工作人员滥用职权、玩忽职守、徇私舞
弊，有下列行为之一，尚不构成犯罪的，依法给予处分：
(四)利用职务为用户、建设单位指定或者变相指定消防产品的品牌、销售单位或者消防技术服务机构、消防设施施工单位的；
广东省实施《中华人民共和国消防法》办法
第十三条 公安机关消防机构依法履行下列消防安全职责：
(七)依法对消防技术服务机构进行监督管理;第二十八条 消防设施检测、消防安全监测、电气防火技术检测、消防设施维护保养等消防技术服务机构，应当依法获得相应的资质。
消防技术服务机构依照法律、行政法规、国家标准、行业标准和执业准则，接受委托提供消防技术服务，并对服务质量负责。
消防技术服务机构应当接受公安机关消防机构的监督管理。
第二十九条 取得消防技术服务机构的资质应当符合下列条件：
(一)具有企业法人资格;(二)具有固定的办公场所和相应的检验、检测场地;(三)具备相应的检验、检测的设施、设备;(四)具有健全的企业管理规章制度和消防技术服务质量保证体系;(五)具有相应数量取得消防技术服务执业资格的专业技术人员。
第三十条 在本省申请消防技术服务机构资质的，应当向省公安机关消防机构提出申请，并提交下列资料：
(一)工商营业执照或者工商部门核发的企业名称预先核准通知书、法定代表人的身份证明;(二)办公场所和检验、检测场地的所有权或者使用权证明;(三)从事技术服务所需的设施、设备清单和所有权或者使用权证明、检验认证资料、出厂合格证;(四)计量认证合格证书;(五)企业管理规章制度和消防技术服务质量保证体系文件;(六)专业技术人员的身份证明、职称证明和执业资格证书及其名录。
第三十一条 省公安机关消防机构应当自收到消防技术服务机构的申请之日起二十个工作日内作出行政许可决定。
第三十二条 消防技术服务机构的执业人员应当向公安机关消防机构提交有相应资格的证明资料进行备案。
深圳经济特区消防条例（2009年修订）
第九条 公安机关消防机构履行下列职责：
（七）对消防技术服务机构进行监督管理；
第十条 街道办事处履行下列职责：
街道办事处可以委托消防技术服务机构对本辖区消防工作进行评估，评估报告报区政府和公安机关消防机构备案。
第二十条 单位、个人可以委托消防技术服务机构提供消防安全技术服务。具体办法由市政府另行制定。
第二十五条 根据《深圳市人民代表大会常务委员会关于农村城市化历史遗留违法建筑的处理决定》规定，可以确认产权或者临时使用的既有建筑物，依法应当办理而未办理消防备案或者审核验收手续的，在工程质量检验合格后，由建设工程的设计、施工单位或者消防技术服务机构按照建筑物建造时的消防技术标准或者市政府制定的具体消防技术规范就现状进行消防安全评价，取得消防安全合格意见后，报公安机关消防机构备案，公安机关消防机构应当进行抽查。
第二十七条 属于公众聚集场所的消防安全重点单位，可以委托消防技术服务机构进行消防安全评价，并出具消防安全评价报告，报公安机关消防机构备案。
第四十八条 消防技术服务机构按照法律、法规和有关规定从事消防设施、产品维护和检测，室内装修装饰材料检测，消防安全评价，消防技术咨询和培训，火灾损失评估等消防技术服务，并对服务质量负责。
第三篇：消防技术服务机构资质目录
消防技术服务机构临时资质
所需目录
1、消防技术服务机构临时资质申请表
2、营业执照等法人合法身份证明文件；
3、法人章程，法定代表人身份证；
4、从业人员名录及其身份证、注册消防工程师资格证书及其社会保险证明、消防行业特有工种职业资格证书、劳动合同；
5、验资证明，场所权属证明，主要仪器、设备、设施清单；
6、有关质量管理文件；
7、申请一级资质的，还应提交二级资质证书和申请之日前三年内承担的消防技术服务项目目录；
8、申请临时一级资质的，还应提交已从事消防技术服务活动三年以上的有效证明文件；
9、法律、行政法规规定的其他材料
第四篇：大庆油田钻井技术现状及发展方向
大庆油田钻井技术现状及发展方向
云海涛1 , 郭光奇
2（1．大庆油田有限责任公司采油工程研究院 ； 2．大庆石油管理局钻井二公司）
摘要大庆油田经过四十多年的勘探开发，钻井技术得到了长足的发展，特别是进入90年代后，围绕“两提高、两降低、一保护”的指导思想，从钻井工具、钻井设备、钻井工艺到设计软件等都有了较大的进步，基本形成了大庆油田的钻井核心技术。国际大石油公司为了提高整体经济效益，也在大力发展水平井、大位移井、欠平衡钻井等高、精、尖钻井技术。随着大庆油田日趋复杂的地质环境和勘探开发的进一步深入，钻井技术仍然存在某些不适应之处。本文根据油田勘探开发的要求提出了大庆油田钻井技术发展方向。
主题词钻井技术 ；现状 ；发展方向
1大庆油田钻井技术现状
“九五”期间，钻井系统广大科技人员，坚持以提高经济效益为目标，以科技进步和人才培养为先导，加大改革力度，瞄准国内外先进技术，开拓国内外市场，进一步完善和发展了钻井技术，基本形成了以八项配套技术为核心的“九五”钻井核心技术，即:
（1）以开发剩余油为目的的中曲率半径5／2″套管内侧钻水平井钻井完井配套校术；
（2）以提高固井质量为主的调整井钻井完井配套技术；
（3）以降低成本为主的开发葡萄花油层小井眼钻井完井配套技术；
（4）以外围油气层保护技术为主的低渗油气田钻井完井配套技术；
（5）以提高钻井速度和勘探效益为主的深井钻井完井配套技术；
（6）初步形成了以开发裂缝泥岩油藏为主的裂缝性泥岩水平井钻井完井配套技术；
（7）初步形成了以保护深部气层为主的探井欠平衡钻井完井配套技术；
（8）初步形成了地热井钻井完井配套技术；
与“八五”末相比，钻井系统的技术实力和市场竞争能力都有了很大程度的提高，钻井整体技术达到国内先进，接近90年代中期国际先进水平，部分技术已达到90年代末国际先进水平。12国外钻井技术主要发展现状
研究和发展先进适用的钻井技术是国外大石油公司降低勘探开发成本的重要切入点，其钻井技术发展的目标有两个：一是降低钻井的直接成本；二是提高勘探开发的整体效益。
2.1水平井技术
水平井钻井技术从80年代初开始研究与发展，90年代开始大规模应用，目前已作为常规钻井技术应用于几乎所有类型的油藏。水平井钻井成本已降至为直井的1.2～1.5倍。水平井产量是直井的4～8倍。多分支井效率比（产量增加指数与成本增加指数之比）更高。
2.2大位移井技术
20年代美国开始发展大位移井，90年代该技术得到迅速发展。大位移井技术主要用于以较少的平台开
作者简介： 云海涛（1968-），男，工程师，现从事钻井工程设计及研究工作。
发海上油气田和从陆上开发近海油气田，目前主要用在北海、英国Watchfarm油田和美国加州近海。1997年6月在中国南海东部钻成的西江24一3—A14井水平位移是8 060.7 m。
2.3小井眼钻井技术
80年代中期，国外许多公司迫于成本压力又开始研究和发展小井眼钻井技术，研究和开发了适用于小井眼钻井的钻机、取心工具、钻头、钻井液及固控、井涌监测与控制、测井和完井等技术。小井眼钻井技术已比较成熟，工具设备配套齐全，目前已有可用于76.2 mm井眼的钻井工具，以及多种连续取心钻机和混合型钻机。
2.4欠平衡钻井技术
近些年来，随着钻井新装备的不断涌现，已应用近四十年的欠平衡钻井技术再次受到人们的高度重视，而且正逐步走向成熟。连续油管欠平衡钻井技术是欠平衡钻井发展的一个重要方向。目前普遍采用的欠平衡钻井还不能说成是完全欠平衡钻井，因为在起下钻和完井等作业中都需要有短时间的压井过程，未来的发展方向必须是不压井起下钻和完井施工，美国和加拿大已用连续油管钻机实现了不压井起下钻和裸眼完井。
2.5自动化（闭环）钻井技术
自动化（闭环）钻井技术是指在全部钻井过程中，依靠传感器测量参数，依靠计算机采集数据，并进行解释和发出指令，最后由自动设备去执行，变成一种无人操作的自动控制系统。这种技术的主要优点是能节约时间、减少体力劳动，既可严格按预定轨道钻进，也可完全根据地下情况调整钻井方案。
2.6套管钻井工艺技术
套管钻井工艺的基本特点是取消了常规钻杆，以套管代替钻杆。套管由顶部驱动装置带动旋转，由套管传递扭矩，带动安装在套管端部工具组上的钻头旋转并钻进。该技术已应用20多口井，降低成本20％～ 30％，套管钻井技术已显示出强大的发展势头。
2.7钻井工具和测量技术
国外钻头设计和制造技术已很成熟，有适合于各类井下条件和地层的钻头，包括PDC钻头、热稳定PDC钻头、超硬激光镀层牙轮钻头、聚晶金刚石轴承牙轮钻头等。而且钻头的适应性强，应用范围广泛，能根据具体的作业（如水平井、小井眼）和地层进行灵活的设计。
随钻测量／随钻测井（MWD／LWD）技术发展迅速，已成为地质导向钻井的核心。已研制了适用于各种井眼尺寸的MWD／LWD工具。其测量参数已逐步增加到近20种钻井和地层参数，传感器从原来离钻头12～20m的距离移到离钻头只l～2 m的距离。1992年底，Anadrill和Schlumberger公司推出了IDEAL综合钻井评价和测井系统，其它各大石油技术服务公司也纷纷推出了新的随钻测井系统用于地质导向钻井。3大庆油田钻井技术的薄弱环节
尽管近年来在钻井技术发展上取得很大的成绩和进步，但面对油田日趋复杂的地质环境和满足勘探开发的要求，钻井技术仍然存在某些薄弱环节和不适应之处。主要表现在以下几个方面：
3.1在固井质量方面
（1）调整井高压层（压力系数1.70以上）特别是层间矛盾较大的井筒固井质量难以保证，真正影响二次声变检测胶结质量差的原因和对策还不明确，致使二声界检测的胶结质量始终不高。
（2）探井特别是外围探井（如海拉尔油田）的固井质量还不高，仍有不合格井存在，而深井固井质量在配套水平上和针对性强化技术措施上尚需加强。
3.2在提高钻井速度方面
由于深部地层硬，温度高，机械钻速慢，因工具的不适应造成钻井井下事故较多，调整井和开发井在PDC或刮刀PDC钻头的研制与应用方面仍需加强。
3.3在特殊工艺井方面
虽然已经开展了水平井、侧钻水平井、欠平衡钻井技术研究，各项技术指标达到了国内先进水平，形成了配套技术，但这些指标和配套技术都是在研究阶段形成的，还没有形成规模。有些特殊井如老井重钻、小井眼探井、分支井尚未开展。
3.4在深层储层保护方面
只开展了砂岩储层的研究与试验，其它类型的储层损害机理尚未研究，保护钻井液体系有待于进一步完善。
4“十五”后三年应开展的钻井技术研究
4.1钻井技术发展的原则
（1）紧密结合油田实际，解决不适应油田勘探开发要求的钻井技术薄弱环节。
（2）坚持以效益为中心，研究和发展有利于提高钻井系统国内外市场竞争能力的核心技术。
（3）了解国外钻井技术的发展趋势，针对性地跟踪或研究起主导作用的核心技术，为钻井系统的可持续发展提供技术储备。
4.2应开展的高新钻井技术研究
（1）地质导向钻井技术
地质导向钻井与井眼轨迹控制是钻井技术发展的前沿课题，国内外已经研究并产业化，它包括用特殊的仪器和设备对直井和特殊工艺井的井眼轨迹进行监测和控制，根据随钻测得的地层参数调整钻具特性使井眼轨迹按设计的方向延伸。
（2）连续管钻井技术
连续管钻井作业具有节约成本简单省时安全可靠等优点，目前已广泛应用于油田修井、钻井、完井作业等。钻井作业主要用于小井眼钻井、老井侧钻、老井加深。可节省费用50～70％。
（3）套管钻井技术
套管钻井系统可节约钻井成本15～30％。
（4）针对俄罗斯油田开发特点的钻井技术研究
4.3为满足油田勘探开发需要应攻关与完善的钻井技术
（1）分支井水平井钻井完井技术
研究形成具有2～4个分支井筒的钻井技术，包括：井眼轨迹整体设计；完井系统研制和施工工艺技术；强携屑能力钻井液研究；固井完井技术。
（2）欠平衡钻井技术研究
欠平衡钻井技术将是今后一个时期钻井技术发展的重点，2000年实施的宋深101井已见到初步效果，但欠平衡钻井技术不是适应于所有地层，必须针对不同的地层进行研究，而且欠平衡钻井技术的本身也处于发展完善阶段。
（3）老井加深钻井完井技术
主要在老井眼基础上用小井眼钻井加深钻井，降低勘探成本。现在大庆油田存在很多已探明的扶杨油田，而未钻穿侏罗系的探井，有的已转为开发井。在这些井上加深，进一步探明深部储层情况将降低勘探开发成本。
4.4应进一步推广和完善已形成的钻井完井核心技术
（1）水平井、侧钻水平井钻井完井配套技术
主要内容：井眼轨迹预测和控制技术；小环隙固井技术；钻具防卡技术；钻井液技术。
（2）调整井固井完井配套技术
主要内容：降压泄压技术；地层压力预测技术；配套技术措施（DSK、封隔器等）；固井施工技术。
（3）深井钻井完井配套技术
主要内容：钻头选型；水泥浆外加剂系列；固井施工技术；优选参数钻井技术；钻井液技术。
随着油田勘探开发工作的深入，对钻井技术提出了更高的要求，钻井技术的发展应以提高整体经济效益为目标，努力满足勘探开发需要，解决油田勘探开发中急需解决的技术难题，加快技术创新，为油田可持续发展提供技术支持。
编辑: 汪玉华张显忠(兼)
第五篇：桥梁工程测量技术现状及发展方向总结
桥梁工程测量技术现状及发展方向总结
桥梁工程测量是指在工程规划、勘测设计、建设施工及运营管理各阶段所进行的测量。现代科技和桥梁建设的快速发展，共同促进和推动了桥梁工程测量技术的进步和发展。一方面，自20世纪50年代建设万里长江第一桥——武汉长江大桥起，新中国的桥梁建设事业进入新的历史发展阶段。改革开放以后，一大批新型、大跨径、高技术含量的各类桥梁如雨后春笋般涌现在全国的大江大河上。近10多年来，长距离跨海桥梁(如杭州湾大桥、港珠澳大桥的跨海距离均超过30 km)、高速铁路的建设蓬勃发展。现代桥梁呈现出规模大、跨距长、桥型新颖、结构复杂、施工精度要求高和施工工期长等特点，对桥梁工程测量提出了更高的标准和要求。无疑，现代桥梁建设的发展促进了桥梁工程测量技术的发展。另一方面，现代测绘科技及其他相关技术的发展又给桥梁工程测量技术的发展提供了新的工具和手段。20世纪80年代开始，光电测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪的出现和发展，开启了桥梁工程测量的第一次技术变革；90年代以来得到广泛应用的GPS技术的发展和不断完善，使得桥梁工程测量从理论、方法和技术上发生着更加深刻的变革。随着智能全站仪、超站仪、电子水准仪、GNSS技术(包括静态相对定位、RTK和CORS等)、激光扫描仪、摄影测量等测绘技术，以及计算机、电子、通信、网络等其他相关科技的进一步发展，桥梁工程测量技术正迈入一个新的、更高的快速发展阶段。本文从桥梁工程控制测量、地形测绘、水文测量、施工测量及变形监测等几方面分析桥梁工程测量技术的现状及其发展趋势。
一、桥梁控制测量
桥梁控制测量是桥梁工程测量的基础和基准。桥梁控制网可按施测阶段、施测目的及功能划分为勘测控制网、施工控制网和运营维护控制网。为保证控制网的测量成果满足铁路勘测设计、施工、运营维护3个阶段的要求，适应铁路工程建设和运营管理的需要，3个阶段的平面、高程控制测量必须采用统一的尺度和起算基准，即“三网合一”。勘测控制网又称为桥址控制网，一般在工程初测阶段建立，定测阶段根据需要进行改造和复测。勘测控制网适用于桥梁设计阶段的勘测，满足初测、定测阶段桥址定线、纵横断面、水文、地形等测量工作的控制需要。桥梁施工控制网一般在工程定测阶段测设，也可在工程开工前单独施测，其主要用途是为桥梁工程施工测量建立精确、可靠和稳定的测量基准，同时应兼顾桥梁维护运营阶段的特殊需要。运营维护控制网可在施工控制网基础上改造而成，以满足桥梁健康监测及运营维护的测量控制需要。各阶段的桥梁控制网，其精度、用途及技术要求存在差异，但所采用的技术方法和手段基本相同。
GPS静态相对定位技术是目前桥梁工程平面控制测量中最常用的测量技术。自20世纪90年代以来，经过试验对比、实践、总结和完善，目前已形成体系完整、技术成熟的GPS桥梁平面控制测量技术。相对于传统的地面控制测量技术而言，GPS桥梁平面控制测量具有精度高、速度快、成本低，选点布网灵活，无须点间通视，无须建造觇标，对控制网图形要求低，可同时提供二维平面及三维空间定位基准等突出优势，因而在现代桥梁平面控制测量中占据统治地位。但当卫星信号受遮挡或干扰而无法实施GPS观测时，则需采用全站仪导线、全站仪边角网测量技术予以补充，尤其在施工加密网、局部高精度施工专用网测量中比较常见。目前世界上全站仪的最高测角精度达到0.5″，测距精度达到0.5 mm+1×10-6D，全站仪的可靠性和稳定性也已非常高，因此，在今后比较长时间内，全站仪地面控制测量将在桥梁控制测量中继续发挥作用。近年来出现的超站仪将GPS实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合起来，可取代低等级控制测量，实现无控制网的一般精度的桥梁工程测量。综上所述，以GPS技术为主、全站仪技术为辅的组合技术或技术集成，是目前乃至今后相当长一段时间内桥梁平面控制测量的主要技术。
桥梁高程控制测量分为陆地高程控制测量和跨河水准测量两大部分。几何水准测量一直是桥梁高程控制网陆地测量的经典方法，尽管这种方法存在耗时费力、作业效率较低的缺点，但其高精度、高可靠性及高稳定性的优势也十分突出，因此，在地形起伏不大的桥址小区域内，几何水准测量仍然是首选。随着电子水准仪的出现和不断发展，经典的几何水准测量进入了内外业一体化、自动化和数字化的新时代，水准测量作业效率得到大幅度提高，劳动强度大大降低。同时电子水准仪的精度及其可靠性也逐步提高，目前世界上电子水准仪的最高精度达到0.2mm/km，可满足最高精度等级桥梁高程控制测量的需要。因此，基于电子水准仪的几何水准测量是当今桥梁高程控制测量中陆地测量的主流技术。此外，随着全站仪电子测距精度和垂直角测量精度的不断提高，全站仪三角高程测量在起伏较大的地区可替代三、四等几何水准测量，并已在工程中得到实际应用。在特定的技术条件和技术措施下，全站仪三角高程测量还可达到二等水准测量精度。因此，全站仪三角高程测量也是桥梁高程控制测量的一种重要技术手段，尤其在地形起伏较大的山区更具应用价值。
跨河水准测量是桥梁高程控制测量中的核心技术，也是桥梁高程控制测量的难点所在。传统的跨河水准测量方法有光学测微法、倾斜螺旋法、经纬仪倾角法和测距三角高程法。其中，光学测微法、倾斜螺旋法和经纬仪倾角法是最经典的方法，应用历史最长，理论和技术都十分成熟，但对跨河场地及观测条件要求较高，如要求两岸测站及立尺点间高程近似相等、观测期间仪器和标尺需频繁调岸等。而测距三角高程法则具有场地布设比较灵活、仪尺无须频繁调岸、作业效率较高等优点，适用范围较广，应用前景较好。随着近20多年来电子水准仪、电子全站仪在测量精度、自动跟踪测量、自动记录和自动存储等方面技术的快速发展和提高，光学水准仪、光学经纬仪已经被淘汰，因此，全站仪三角高程跨河水准测量方法得到了不断完善和发展，目前已经成为桥梁工程跨河水准测量的主要方法，也是港珠澳大桥等特大型跨海桥梁工程中长距离跨海高程传递的重要方法。
GPS桥梁高程控制测量已逐步成为研究的热点，从试验和工程实践的情况看，利用高精度的GPS三维坐标测量成果，结合精化局部大地水准面成果，桥梁工程局部区域内GPS高程拟合可达厘米级精度，可代替三、四等水准测量[11]。自2006年版《国家一、二等水准测量规范》增加GPS跨河水准测量方法以来，相关试验研究和应用实践进入一个新的阶段。试验结果表明，在地形平坦、河流两岸大地水准面具有相同的变化趋势且变化相对平缓的桥址地区，GPS跨河水准测量可达到二等精度。但GPS跨河水准测量的精度及其可靠性受地形起伏大小及似大地水准面变化平缓性等因素影响极大，而这些影响的大小及其规律尚无法事先预知，影响成果精度的不确定性因素很多，因此，目前GPS跨河水准测量在工程中独立应用的实例尚不多见。相关试验还表明，即使在十分平坦的场地条件下也不宜使用GPS水准法来进行一等跨河水准测量。总而言之，GPS水准测量在桥梁跨河水准测量及长距离跨海高程传递中具有重要的发展空间和应用前景，但相关理论与技术方法仍不成熟，需要进一步深入研究。
近年来，全天候连续不间断运行的GNSS连续运行参考站系统(简称CORS)被引入长距离跨海桥梁工程建设中。2011年11月，我国首个独立的基于VRS的工程CORS在港珠澳大桥工程建成并投入正式运行，该系统的实时定位精度为：平面优于2 cm，高程优于3 cm。桥梁工程CORS提供兼具实时动态和事后静态定位功能的空间三维和平面二维定位基准，可满足长距离跨海桥梁勘察设计和施工建设中海上测量定位的需要。
二、桥址地形测绘
桥梁工程规划、勘测设计、施工及工程竣工阶段均需测绘桥址地形图，一般为：1:500~1:10 000大比例尺地形图，特殊情况下也需测绘1:200比例尺的局部地形图，但最常用的还是1:500~1:5000地形图。按测绘区域划分，桥址地形图可分为陆地地形图和水下地形图两大类，目前均采用数字测图技术测绘，传统的模拟测图技术已被淘汰。
陆地区域的桥址地形测绘主要采用地面数字测图技术，包括全站仪数字测图技术和GPS RTK数字测图技术。全站仪数字测图分为两种作业模式：一种是全站仪采集数据，利用电子手簿或全站仪自身内存记录数据并手工绘制地形草图，内业时通过计算机进行地形编码和编辑生成数字地图；另一种是全站仪与便携机或PDA连接，利用屏幕显示点位，现场编辑生成数字地图[3]。GPS RTK数字测图基本上采用第一种作业模式。地面数字测图的成果主要为数字线划图(DLG)和数字高程模型(DEM)。近年来，随着全数字航空摄影测量技术的发展，适用于小区域大比例尺地形测绘的低空平台(轻型飞机、低空无人小飞机、热气飞艇、热气球等)摄影测量已从试验研究逐步转入工程应用。有关单位正在开展无人机测图技术在桥隧工程勘测设计中的应用研究，在不久的将来有望用于大比例尺桥址地形图测绘中。此外，机载激光扫描测绘系统(LiDAR)也为桥梁工程地形测绘提供了一种新的技术手段，目前也是研究的热点之一。
水下地形测量方法与陆地地形测量方法有较大差异，它由水深测量与平面定位测量两大技术组成。水深测量经历了由测深杆、测深锤、单波束回声测深仪到多波束测深系统的发展过程，测深定位方法则由断面法、前方交会法、DGPS定位法发展到RTK定位法。目前，桥址水下地形测绘主要采用“回声测深+RTK+数据处理软件”的组合测量系统。基于(网络)RTK的无验潮多波束水下地形测绘技术是未来水下地形测量研究和发展的方向之一，该技术已在琼州海峡通道和港珠澳大桥等跨海工程大范围海域地形测绘中得到应用[15]，并已在跨江跨河桥梁工程水下地形测绘中得到普及。相对于传统的验潮模式而言，基于RTK的无验潮水下地形测绘方法直接利用厘米级定位精度的RTK技术测定水下地形点的高程，能显著提高测量精度和作业效率、降低成本，还有利于实现水下地形测绘内外业一体化。但目前这种技术尚缺乏规范依据，仍需进一步研究、完善并制定相关技术规范。
三、桥址水文测量
桥址水文测量一般在工程初测阶段进行，必要时在定测阶段进行适当补测，其目的是为桥位选择、河床冲刷计算、墩跨布置、通航设计等提供桥址区域的基础水文资料，主要测量项目有桥址水位观测、桥址流向流速观测、桥址航迹线观测、桥址地形测绘等。对水文条件复杂的桥梁，还需对桥位所处河段(一般为数十千米)进行水文测验专题观测，或称河道原型观测，观测内容包括水位观测、水文断面测量、流速流向及流量观测、悬移质水样采集、1:10 000河道地形测绘等，其目的是为河床演变分析、河工模型试验等水文专题研究、水文计算和桥梁设计提供基础测绘资料。
水位观测可设立水尺进行人工观测，适用于观测时间较短、观测频率不高的情形。当观测周期较长、观测频率较高时，一般自记水位计甚至建造水文站进行长期观测，这也是目前常用的水位观测方法。地形断面测量、河道地形测绘的方法与桥址地形测绘方法相同，陆地部分采用GPS RTK或全站仪采集数据，水域部分采用RTK定位+超声波测深仪组合测量系统。桥址流速流向(表面流速流向)及航迹线测量一般采用RTK跟踪浮标或船舶观测法，早期的前方交会定位法已被淘汰。桥渡水文测验专题中的水文断面流速、流向及流量一般采用专业的流速流向仪按定点法测定，通过不同水深的流速流向计算出平均流速及断面流量。悬移质水样采用专业设备采集。
四、桥梁施工测量
桥梁施工测量是桥梁工程测量的重要内容之一，是桥梁施工不可或缺的重要基础性工作，它贯穿于桥梁施工建设的全过程。施工测量的任务就是要按照工程设计图纸的要求，将桥梁建筑物(包括桥梁基础和上部结构)的位置、形状、大小等测放到实地，并对工程施工质量进行测量检查，配合及引导工程施工。这里所指的桥梁施工测量包括施工放样测量和竣工验收测量。现代桥梁向大跨、高墩高塔、大型构件工厂化预制、施工工艺复杂、施工精度要求高的方向发展，超大规模跨海桥梁的建设使得施工建设环境趋于恶劣，这些无疑都对桥梁施工测量提出了越来越高的要求。
桥梁施工测量方法大体上可以划分为3类。第1类是常规大地测量技术。现阶段主要使用全站仪和电子水准仪，包括自动跟踪测量技术、免棱镜精密测距技术。随着全站仪精度及自动化程度的不断提高，经典的光学经纬仪和光学水准仪测量方法已被淘汰，过去在高塔施工中使用的激光铅直仪也已被高精度的全站仪三维坐标测量方法所替代。但钢尺量距仍然在一些特定场合被使用。此外，20世纪90年代中期开始出现的三维激光扫描仪在墩(塔)垂直度观测及竣工检测中偶有应用。第2类是卫星定位测量技术。首先，GPS RTK(包括单基站RTK和网络RTK)、GPS相对静态定位技术在桥梁施工测量，尤其是特大型长距离跨海桥梁工程中被广泛使用。RTK主要用于海上桥梁桩基施工定位，相对静态定位技术用于施工加密网测量及桥墩平面位置精确测量。其次，GPS高程拟合方法也在杭州湾大桥、港珠澳大桥等跨海桥梁工程海中高程定位中得到应用，实践对比结果显示：高程拟合精度可达1 cm左右。第3类是其他专用测量技术，如在桥墩垂直度测量中使用电子倾斜仪等专用设备。综上所述，全站仪、电子水准仪技术仍然是桥梁施工精确放样的主要技术手段，GPS相对静态测量、RTK测量技术已在大型跨江、跨海桥梁施工中得到广泛应用。可以预见，基于智能型全站仪、GNSS、激光、遥测、遥控和通信等技术的集成式精密空间放样测设技术将是未来桥梁施工测量的主流技术，新型的超站仪、三维激光扫描仪、激光扫平仪及全站扫描仪(如Leica MS50)具有较好的应用前景。
五、桥梁变形监测
桥梁变形监测是桥梁工程测量的核心内容之一。随着我国桥梁建设的快速发展，越来越多的柔性桥梁、大跨径桥梁、长距离跨海桥梁等新型结构大型桥梁工程的建设和运营，给桥梁工程的安全监测提出了新的要求。20世纪90年代以来，我国桥梁健康安全监测理论和方法的研究逐步成为相关领域的研究热点之一，桥梁安全监测得到了桥梁管理等部门的高度重视。在我国香港青马大桥、广东虎门大桥、江苏苏通大桥、上海东海大桥和京沪高铁南京长江大桥等一大批大型桥梁上，相继建立了桥梁健康安全监测系统或进行了定期的变形监测维护。桥梁工程变形监测的理论、方法和相关技术得到了较大发展和提高。
桥梁变形监测包括桥梁工程施工阶段的变形监测和运营维护阶段的变形监测。桥梁变形观测的内容包括桥墩(塔柱)沉降及水平位移观测、梁体挠度变形观测、墩台及梁体裂缝观测、水中桥墩周围河床冲刷演变观测，以及桥面沉降、挠度及水平位移观测等。沉降观测方法有几何水准测量、静力水准测量、三角高程测量和GPS高程测量等。水平位移观测方法有基准线法、测小角法、三角测量、前方交会、导线测量和GPS测量等。挠度观测有全站仪观测、水准测量、摄影测量、悬锤法、GPS测量及专用挠度仪器观测法等。河床冲刷观测有超声波测深法及水下摄影测量等多传感器组合观测法。目前在实际工程中应用较多的变形测量方法是电子水准仪几何水准测量、智能全站仪(测量机器人)三维坐标测量、GPS静态及RTK动态三维监测系统、近景摄影测量、三维激光扫描系统等。在变形分析和预报方面，小波变换理论、卡尔曼滤波理论及线性平滑理论等方法被广泛应用。
未来桥梁变形监测研究和应用的发展方向是：动态监测与静态监测相结合、实时连续三维监测技术、监测数据的实时处理、智能化分析与可视化表现等技术、多传感器监测集成技术、自动化监测技术、几何变形监测与应力应变等其他监测综合分析和预报方法等。可以预见，新型高精度智能全站仪、电子水准仪、GPS监测技术、三维激光扫描系统、近景摄影测量及各种监测技术的集成将成为桥梁工程变形监测的主要技术手段。
六、结束语
桥梁工程测量的发展是测绘科技与桥梁建设应用需求共同推动和作用的结果。得益于现代测绘学及其他相关学科技术的迅猛发展，现代桥梁工程测量正朝内外业作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化、测量服务社会化方向迈进。GPS测量、全站仪及电子水准仪技术是现阶段桥梁工程测量中被广泛使用的三大核心技术。笔者认为，GPS桥梁高程控制测量、低空平台数字摄影测量、基于RTK的无验潮水下地形测绘、激光扫描系统、三维测绘和多传感器集成的变形监测技术将是未来桥梁工程测量的研究重点和应用发展方向。
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