浅谈公路桥梁施工控制测量中GPS的应用

中国科技期刊数据库 科研

2015年12期 277

浅谈公路桥梁施工控制测量中GPS 的应用

张璟鑫 王 羲

葛洲坝集团第一工程有限公司，湖北 453000

摘 要：在公路桥梁施工测量中，GPS 技术由于具有精确度高、施工速度快等特点被广泛应用，因而公路桥梁工程的质量得以有效的提升，工程施工进度也逐渐加快。下文就据此展开对公路桥梁控制测量中GPS 技术应用的分析研究。 关键词：公路桥梁；施工测量；GPS 技术；应用 中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)12-0277-02

1 公路桥梁工程中GPS 测量技术的应用现状

GPS 即全球卫星定位系统，是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。系统由美国国防部研制和维护，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要。全球定位系统进入实用网阶段之后就逐渐向各个领域进行使用，并进行了相应的实用开发研究。上个世纪八十年代后期，我国各大机关单位开始进行GPS 研究工作。90年代后，伴随卫星的不断增加，越来越的单位开始进行GPS 接收机购买，并将向导航形变监测城市及工程控制等方面扩展。

随着道路等级不断提升及规模的不断扩大，要求路线勘测具有较高的精确度。但路桥工程具有较长的线路，如选用一般测量方式，则无法有效进行布网施工，为此，GPS 技术得到了广泛地应用与推广。现阶段我国通过GPS 技术已经进行了线路首级控制网的建立，如沪杭、沪宁等高速公路，这种测量技术的应用，可以有效施工的精密度及缩短工期。

2 公路桥梁测量中GPS 技术的优势 2.1 操作简单效率高

GPS 技术测量设备自动化水平较高，操作简单易上手，设备设计较为人性化，方便使用者进行公路桥梁测量，GPS 技术的使用能大大缩短常规测量仪器在测点间移动架设的时间，大大增加了架设设备测量范围，测量架设能测距离最少有几公里，GPS 技术的应用一定程度上降低了测量人员的工作强度和工作时间，减轻了他们的工作负担，降低了人力成本，大大提高了公路桥梁测量效率。在实际测量中测量人员工作内容较为简单，主要是架设基站和移动站，连接相关仪器设备，测量基站距地面的实际高度，设置相关仪器的具体技术参数，通过自动搜索可实现卫星信号连接、基准站与移动站之间信号连接。

2.2 测站间无需通视

GPS 技术的应用解决了传统公路桥梁测量中的技术难点，实现了测站间、测站、测点间的相互通视，提高了公路桥梁测量质量，基站与移动站之间可以通过无线电波信号进行数据传输，增强了采集、放样活动的灵活性。另外在设置测站时应选择上空开阔、远离通讯塔、高压电线、密林的地方进行测站设置，确保GPS 信号的正常接收。

2.3 测量结果较可靠

GPS 技术主要通过系统自动采集和记录来确保测量数据的采集，整个测量工作全部由微电脑技术和微电子技术直接控制，因此避免了在数据采集过程中读取、记录等人为因素造成的误差，避免了风吹晃动等外界因素产生的数据读取误差，也避免了长距离测量导致的光线折射现象的干扰，GPS 技术在公路桥梁测量中的应用不仅扩大了测量范围，还减少了其他外在因素的干扰，受环境影响较小，使得测量结果具有较高的可靠性。GPS 作业比较适合在地理面积广、地形较为恶劣、测量地破坏严重的区域进行，GPS 测量作业具有较高的精度，能减少人为操作失误带来的测量误差，有利于提高公路桥梁测量质量。

3 GPS 技术在公路桥梁施工控制测量中的应用 3.1 GPS 技术在路桥施工中的平面测量

一般情况下，路桥施工多为较大地势起伏、高差的地形条件，这种情况将直接影响到实际工程的测量精度。在路桥工程平面测量中，要求测量数据必须具有较高的精准度。在施工平面测量中通过GPS 技术的应用，可以有效提升测量的准确性。在平面测量中首先在GPS 施工控制网络内，将地形中相对较高的不同分布点找出，才能确保设备能够实时监控与测量。如施工单位可以先进行施工控制点的选取，通过设备观测控制点的实际情况，获取数据后，应进行实际测算，确保测量数据在偏差允许范围内。

3.2 公路桥梁中线和边线放样中的应用

设计单位需要在完成公路桥梁纵横断面的图纸设计之后进行施工单位的再次审核和放样，在放样之前工作人员应先做好准备工作，在架设基准站之后连接发射电台和移动站，在基准站和移动站实现自动连接以后再校对导线点，最后调出预先输入好的路线曲线要素，准备工作完成就可以进行任意桩位的放样工作。当手簿屏幕显示设计点与杆位一致时，只需在杆位位置打桩写号，就完成了一处地点的放样工作，当放样点未出现在中线上时，工作人员将放样点坐标输入手簿之后就可以进行放样工作了，工作人员可以在完成每一处的放样之后得出实际高度，每个放样点都相互独立，这样可以避免出现累计误差，有利于提高公路桥梁测量的质量。

3.3 在公路桥梁横断面测量中的应用

利用GPS 技术完成公路桥梁边线、中线放样工作后，需要测量公路横断面数值来计算填挖方量，使用传统方法测量桩号横断面难度较大，灵活使用GPS 技术进行横断面测量时，工作人员不需要亲自到达现场，只需要在使用测量得出的中线桩点坐标和相关绘图软件的基础上测量公路纵横断面，准确获取公路路线的横断面和各个桩点的横断面，还可以使用GPS 技术实时测量公路断面，GPS 技术在公路桥梁横断面测量中的应用大大缩短了数据采集时间，降低了工作人员的工作负担，减少了工作人员在外作业时间，改善了工作状况，提高了测量工作效率，提高了测量的准确度、精度、实用度，具有较强的经济性和实用性，GPS 技术适合在地形条件复杂、地理环境恶劣、公路桥梁横断面落差较大的地区使用，不仅降低了公路桥梁测量户外作业的难度，还大大提高了测量效率。

3.4 GPS 技术在路桥施工中的高程控制测量

路桥施工中通过GPS 测量技术的应用，可以有效提升工作效率。因GPS 测量技术高度差较大，可以在无法进行人工测量的路段，选用GPS 技术高度差进行有效测量。与此同时，因GPS 技术测量数据具有较高的精准度，施工方式极为便捷，在路桥测量施工中得到了广泛地应用。GPS 具有较为广泛的分布，可以全方位测量路桥施工的具体地形，并能调整其存在的误差，提高路桥建设整体质量。进而达到高程控制测量地目的。

（下转第 280 页）