GPS在公路桥梁施工控制测量中的应用 王磊 杜成雄 冯倩 王武

发表时间:2020/6/19   来源:《建筑实践》2020年5期   作者: 王磊 杜成雄 冯倩 王武
[导读] 随着现代化城市的建设发展,城市道路基础设施建设规划成为基础所在。
        摘要:随着现代化城市的建设发展,城市道路基础设施建设规划成为基础所在。对于我国城市建设而言,由于地形地势等自然条件的限制,城市前期的规划设计的情况,致使在公路施工中越来越多的采用公路桥梁施工技术。通过公路桥梁施工技术,其不仅仅能够优化公路施工中的自然环境,更能够改变早期城市规划设计中的不足之处,通过充分合理的城市空间利用,达到优化城市职能,推动城市发展的目标。在此形势下,导入一些新的施工技术和施工工艺理论具有可行性和必要性。
        关键词:公路桥梁;工程测量;GPS技术;应用
引言
         伴随我国公路桥梁事业的不断发展,相比较其他建筑工程而言,公路桥梁在建设中存有桥墩高、横跨度大以及施工类型繁杂等特点,所以,在公路桥梁工程施工中,不仅针对桥梁架设速度和精密度有严格要求,同时针对测量技术和测绘技术也有较高要求,相比较以往仪器设备,已经无法满足现代化公路桥梁施工需求。基于此,针对公路桥梁工程测量技术和测绘技术的实际应用,展开以下分析,确保我国公路桥梁工程能够步入到全新的发展阶段。
1GPS技术的应用
         1.1GPS对施工精度的控制
         公路桥梁的施工质量是整体使用的重要保障,倘若施工质量无法保证则会给人身和财产带来一定的危险,所以在公路和桥梁的施工过程中,需要施工人员对于整体的测量以及施工的精度进行严格的控制。GPS能够精准地获取点与点之间的大地高差,一般在将其转化为适于工程测量的正常高差时就需要顾及大地水准面是否有异常,倘若有异常则需要进行改正。这种转换会因为重力测量等不同的因素而受到限制,所以目前多数采取GPS水准法,这种方法是利用同名点上的正常高与GPS的大地高来根据一定的数学模型来获取相互间的转变计算关系。
         1.2GPS技术在公路桥梁施工控制测量中的应用优势
         GPS技术是通过全球定位系统,为全球各区域提供精准的定位、工程地形测量、速度测量等的应用技术。其主要是依托于微型定位的方式将所收集到的各种数据传输到测量仪器中,形成各种数据,并且对于数据进行处理分析最终得到详细的地形图。GPS技术能够以空间卫星、地面监控系统和GPS接收器形成一个联合系统,从而为使用者提供三维坐标以及时间信息。当前,利用GPS技术能够有效实现高精度的定位,还能够减少定位的时间,提高定位效率,这一特点符合工程测量对于测量数据精准性的要求;其次GPS技术还可以实现对监测站的无通视管理,其不受山体等障碍物的制约,如,在野外工作测量时,也可以展开全天候的测量工作。
         1.3静态GPS测量技术的应用
         针对静态GPS测量技术而言,主要用于构建工程控制网。然后,通过其他测量方法完成加密的附合导线测量。关于控制网常规控制测量方法,涵盖三角以及导线测量,测量方法主要为对控制网点做出提前布设,基于国家高等级控制网点为前提,对次级控制网点进行相应的加密,通常使通过全站仪和棱镜等完成,在此阶段要求点间应该保持通视,且外业无法及时掌握、获取测量结果的具体精度。GPS静态相对定位系统测量阶段,不用考虑点间保持通视,便可以完成精度相对更高的测定,通视能够对不同等级控制点具体坐标做出精度更高的快速准确测量。
2GPS技术在公路桥梁施工控制测量中的应用
         2.1GPS技术在公路桥梁施工中的平面测量
         公路桥梁的施工环境通常都比较恶劣,许多地形都是很厚的软土层等,这些都给施工带来了一定的难度,在施工的平面测量时就要保证测量数据的精准系数非常高。

这时运用GPS技术来进行平面测量,就可以先在GPS施工控制网络中对于整体的地形进行分析,找出其中高低不同的分布点,迅速筛选出较高的点位,并且对于各个位置的施工情况进行监控和测量,得出详细的观测数据再进行测算,根据测算结果与设计图进行核对,检查是否存在问题。
         2.2GPS技术在公路桥梁高程控制测量中的应用核心
         GPS高程测量主要是指利用GPS技术直接测定地面点的施工标准情况。先在施工区域中确定好地面点的正常高位情况,从而在测量区域中选择数量关系和位置关系,借助GPS点展开正常高的测量,通过大地高和正常标高之差,通过平面或是曲面拟合的方式进行每一个施工点的正常高度的测量,避免因为公路桥梁在空间高程差异情况所带来的施工水准面的失常情况。
         2.3设计阶段的应用
         第一,运用虚拟参考站系统绘制地形图。虚拟参考站系统又被称之为VRS系统,该系统主要是借助GNSS基准站,针对已经观测到的数据运用计算机处理,得出全新的模拟数据观测值,该系统的优势在于具备较高的精准度和可靠性,能有效提高公路桥梁工程施工效率。此外,合理运用虚拟参考站系统对桥梁展开测量,还能通过一台GNSS接收机获取其他GNSS接收机的任务,进而降低成本的同时提高工作效率。相比较以往的测图方式,需要做控制网,然后再开展碎步测量,借助虚拟参考站系统收集相对应的碎部点属性和坐标,从而针对地形图实现绘制;第二,设计桥梁勘测设计一体化的系统。基于信息化发展背景下,通过创设桥梁勘测设计一体化系统,能够借助无人机和GPS的拍摄功能,针对该项工程的三维坐标信息进行获取,然后使用数字摄影测量系统对地形图进行绘制,此外,还能使用遥感技术进行收集有关桥梁的地质和水源等信息,再把信息融入到遥感图上,借助不同方式得到勘察结果,使得消耗降低,起到节约成本等作用。
         2.4动态GPS测量技术在公路工程测量中的实际应用
         动态GPS测量技术位于公路测量中的具体应用,即对(RTK)实时动态定位技术的应用。RTK技术是基于载波相位观测值作为基础的实时差分GPS技术(RTDGPS),动态定位模式位于公路勘测中的应用,完成对横断面测量、桩测量与地形测绘等相关工作。无需通视的前提下,测量时间仅需1-3s左右,测量精度可以保持在10~30mm左右,该技术较常规测量仪器具备更加明显的优势特点。所以,RTK技术存在十分显著的优势特点,对精准测量结果做出实时动态呈现;避免因为误差产生的返工,使测量工作效率得到有效增加;作业效率相对较高,各放样点仅需停留1-2s,流动站小组仅需2人左右便能够对5~10km左右的中线进行有效测量。若开展地形测量,各小组每天平均可以实现对0.8~1.5km范围的地形测绘,精度以及效率相对较高;中线放样期间还可同步进行中桩抄平;关于竣工测量,GIS前端信息数据采集众多环节,如对有关软件加以辅助,RTK同全站仪搭配开展作业,能够使彼此优势得以充分发挥。
结束语
         综上所述,测量和测绘技术在公路桥梁工程施工中占据重要位置,并且还会贯穿于整个公路桥梁的施工作业中。尤其伴随我国科学技术水平的不断发展,公路桥梁工程的测量方式更是发生了巨大改变,不仅实现了自动化发展,更是在一定层次上促进了桥梁建设行业的发展。
参考文献
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