樊永祥

摘要：本文根据台州湾大桥及接线工程的施工测量控制情况，结合GPS技术的特点，与常规的测量方法相比较，阐述GPS技术在实际测量工作当中的操作过程以及注意事项，能够很好的将GPS技术更好的应用到工程测量中去，发挥其快速灵活的优势，解决施工过程中的实际问题，很大程度上提高施工测量的效率，最后着重介绍GPS技术在台州湾大桥工程测量中的具体应用以及其在实际测量中相对于传统测量的优势。

关键词：静态GPS技术；GPS-RTK；桩基测量；参数转换；质量控制

随着科学技术的发展，许多测量新技术也得到了很大的改革，许多测量新技术被广泛的应用到了工程测量中，大大的提高了测量效率。常规的工程测量主要是利用全站仪、水准仪等测量工具进行，但其在实际工作中存在着野外工作量大、效率低、自动化程度较低等缺点，很难满足现代施工测量的要求。GPS静态测量技术与GPS-RTK技术作为新型的测量技术，已经在现代工程测量中起到了举足轻重的作用，它具有实时、快速、精度好、外业工作量小、自动化程度高等优点，将GPS技术应用到工程测量中将会很好的节省测量时间，提高施工测量效率，加快了工程项目的施工进度。本文结合台州湾大桥项目工程情况，阐述利用GPS技术在工程上的应用，大大提高测量作业效率。

1.工程概况

台州湾大桥属于特大型项目，我标段位于TS10标段，线路主路线长度8.07km。整个标段目前分为3个作业工区，椒江l#高架桥，互通工区，椒江2#高架桥，椒江l#高架桥全长3070.3m，互通工区有桥梁和路基，其中主线桥全长1141m，匝道桥梁全长1329.4m，填方路基2597m。椒江2#高架桥3856.5m。本项目是沿海高速桥项目，施工区域位于海边沼泽滩涂地，地质非常软且河流林木较多，所以施工测量工作难度很大。

2.在桥梁工程中利用静态GPS进行一级GPS控制点复测

本项目施工区域位于沿海滩涂地带，地质条件复杂，给施工测量带来了很大的难度。我标段处于九塘坝和十塘坝之间，设计院提供的的控制点位于九塘坝上，九塘坝底沿线有许多建筑物和林木，控制点不能与测区通视，所以我们为了方便施工测量，在另一侧的十塘坝上加密了控制点。

2.2测量任务

我们在测区内一共布设了控制点24个，将其中四个首级控制点作为已知点，用于内业平差计算出其余各个点的平面坐标。我项目的共使用了6台南方GPS仪器采用网联接的形式进行。根据GPS测量要求，全线一次布网，统一测量，整体平差的原则进行联测。

2.3外业组织

我们测量采用静态模式，同步环组成大地四边形结构，按边联式扩展联测。测量的基本技術参数按照《公路勘测规范》要求进行，选择在卫星数≥4颗且GDOP≤6的时候进行观测，每一个点观测时段长度≥45分钟，数据采集间隔10秒，每个点观测—个时段。我们在实际复测是每个点观测时段长度为90分钟，每个点观测1个时段。

2.4 GPS内业计算

把GPS外业观测原始数据用专业的南方GNSSADJ平差软件进行处理，核查现场观测原始数据的可靠性，核对点号、仪器高度，并判定删除频繁失锁及接收时间太短的卫星信号，然后进行基线解算，在解算完其基线满足规范精度指标后，再采用科傻GPS平差软件进行三位网无约束平差、二维约束平差、闭和差、重复基线较差计算。经计算成果满足规范要求，测量成果真实可靠。

3.GPS-RTK测量技术在桥梁工程测量中的应用

3.1GPS-RTK测量技术

3.1.1GPS-RTK测量需要满足的条件

在RTK测量时，需要要满足以下三个条件：一、能接受到5个以上的GPS卫星；二、迁站过程中不能关机，不能失锁；三、必须能同时接收到GPS卫星的信号和基准站播发的差分信号。

3.1.2测区坐标系统转换参数的获取

由于GPS观测的坐标系统为世界大地坐标系（WGS-84），设计院提供给我们的坐标是西安80坐标系，因此我们要将WGS-84坐标系和西安80坐标系进行转换。

在进行现场采集坐标时应采用不少于3个点的高等级起算点的坐标系成果，所选起算点应分布均匀，且能控制整个测区。我们先在测区内选定一个设计院提供的控制点TZ3027作为基准站，采集基准站控制点的84坐标，最后将这四个已知控制点的84坐标和80坐标进行匹配，求解出转换参数。这样就可以利用这套转换参数RTK所测的84坐标直接转换为80坐标，用于施工过程中的测量放样工作。

3.1.3RTK测点的质量控制

RTK测量所采用的起算数据是从首级控制网获得的，具有很强的可靠性。为了检核己知数据输入以及测量过程的正确性，我们在基准站设置好之后，用流动站测量测区内已知控制点坐标，将实测坐标和设计坐标进行对比，如果符合测量要求，就可以进行施工测量工作。为了防止仪器在测量过程中因为基准站受到外界条件而移动使测量误差增大，所以在每次测量工作完成后，要重新测量一下已知点坐标，这样就可以检查出测量前后误差。

3.2 GPS-RTK技术桩基施工测量中的应用

采用RTK技术进行桩基放样工作就很好的弥补了全站仪的不足，提高了工作效率。RTK测量测站点不要求通视，可以全天候作业，提高测量作业效率。

（1）我们采用的GPS仪器为拓普康HiperⅡG，其测量精度为平面：10mm+1ppm高程：15mm+1ppm，符合桩基测量要求。

（2）为了保障测量精度，要定期校检对中杆是否竖直，如果对中杆发生变形，要及时进行校检。同时也要定期对GPS仪器进行检定，保证仪器的准确性。

（3）测量时要时刻注意手簿接收的信号，要确保信号最好，而且测量结果为固定解。

（4）放样时，要认真仔细的将坐标输入到GPS手簿中，确保坐标输入准确。endprint

3.3。GPS-RTK技术路基工程中的应用

3.3.1路基边坡放样

台州湾大桥项目路基工程属于填方路基，所以在施工过程中要进行路基边坡放样。测区内地势复杂，林木河流较多，采用全站仪放样难度较多且进度缓慢，所以我们采用RTK进行放样。如图1所示：

（1）根据路面宽度L1放样出路面边线。

（2）采集出路面边线处的原地面标高H1，根据中桩设计标高和路面坡度算出路肩处坡顶标高H2，这样就可以计算出坡顶到坡脚的高差h，然后用高差和边坡坡比计算出坡脚和坡底的水平距离L2。

（3）坡脚到设计线的距离为L1和L2之和，然后根据偏距计算出坡脚坐标就可以利用RTK放样出路基边坡线了。路基边坡坡脚到路线设计线的距离为：L1+（H2-H1）×1.5。

3.3.2路基纵、横断面测量

我们利用RTK可以快速的放样出路基断面的点位，同时对应点位的标高数据也可以测量出，这样就可以很快的完成纵、横断面的标高数据，利用这些数据可以计算出路基的土石方量，可以从断面图中看出地表的起伏情况。所以利用RTK进行纵、横断面的测量比全站仪测量要大大提高工作效率。

3.3.3地貌测量

如果能够了解施工区域的地形地貌，测绘出施工区域的地形图，会很大程度上为我们施工带来方便。我们需要测量出这些地貌的形状大小，我们可以利用RTK快速采集施工地带的地貌点，通过对地貌点的测量，可以对我们了解当地地形地貌，规划施工方案带来很大的方便。

3.3.4用地测量

我们的路线要有一定的施工区域，施工要在规定的施工区域内有条不紊的进行。而要确定出施工区域就需要测量人员放样出施工红线位置，由于施工线路较长，测量工作量大，采用RTK技术可以很快的放样出红线点，确定出施工区域，大大减少了工作强度以及工作效率。

总结：通过以上论述，可以看出将GPS技术应用于桥梁工程测量中，会大大提高工作效率，它与传统的测量方法相比有许多优势：

（1）利用静态GPS技术进行导线的控制测量，测量精度高，可以全天候作业，测点间无需通视，省时省力，节约测量费用，很大程度上提高了工作效率。

（2）GPS RTK实时定位技术，具有操作快捷、简便、实时性、自动化程度高等特点。

（3）能够实时地掌握定位精度，定位精度高。

（4）能快速进行碎部测量，同时实现数字成图。

（5）RTK测量的数据误差来源少，其大小只与卫星分布以及信号的强弱有关，相邻控制点没有誤差累积，保证其具有较高的测量精度。

（6）RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。

（7）不受外界因素和人为因素的影响，全天候作业。

总之，GPS技术的出现，给测绘工作带来了很大的方便，它在工程中的应用，改变了传统的测量方式，节省了大量的人力、物力和财力，大大加快了测量工作的效率。在实际测量中，GPS测量的质量控制非常重要，所以在测量过程中要多检验，多复核，提高成果的可靠性。只有在实际测量工作中不断地总结与探索，才能将测量工作顺利完成，提高工作效率。endprint