GPS技术在道路桥梁工程测量中的运用剖析

发表时间:2021/8/11   来源:《工程建设标准化》2021年36卷9期   作者:干建功
[导读] 近些年我国科学技术发展迅速
 
        干建功
        北京城建道桥建设集团有限公司  北京 北京市 100020
        摘要:近些年我国科学技术发展迅速,越来越多先进技术在道路桥梁建设中都得到了广泛应用,大大提升了工程建设水平,减轻施工人员工作量的同时,还能够提升路桥工程质量。在施工过程中,测量环节的重要性不言而喻,能够为后续作业的顺利开展提供可靠数据参考。本文对GPS技术在道路桥梁工程测量中的运用进行了分析。
        关键词:GPS技术;道路桥梁;工程测量;运用
        GPS(Global Positioning System),全球定位系统,其核心系统是卫星导航定位系统,主要依赖于人造卫星提供实时定位,并将数据、语音、电视等信号收集起来,在将这些数据发回到地面之后,就能够进行定位。就目前情况来看,我国基础设施建设不断完善,道路桥梁工程数量和规模都呈现上升趋势,在工程测量时可以将GPS技术应用其中,提升数据的准确性和真实性。因此对GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用进行研究具有重要意义。
        1 GPS技术概述
        GPS技术的应用需要以硬件设备作为重要保障,包括微信、信号接收器、地面监控系统、信息处理系统等。在道路桥梁工程施工过程中,应用GPS技术进行测量,信号接收装置要对无线电传输时间进行测量,并根据传播速度来计算无线电传输的距离,从而精确进行定位。目前GPS技术用于定位的卫星通常是3-6颗,卫星和轨道同步,和地面的距离,其操作频率,由地面向卫星传输的频率都较为固定,以确保信号传输的稳定性。
        2 GPS技术的应用优势
        2.1GPS技术具有较强的适用性
        GPS技术不受使用环境的影响,在道路桥梁工程的多个模块中,都可以发挥其测量和定位的作用,适用性特点较为突出。可以设置多个不同的信息采集点,构成监测网络体系,为工程的顺利开展提供可靠数据参考。不仅如此,该技术还能够在复杂环境下应用,有效避免了传统测量技术存在的局限。
        2.2GPS技术不受天气状况干扰
        由于GPS技术主要依靠的是卫星设备,即便在大风、大雨、大雾等气候情况下,也能够稳定的开展工作,不会受到时间、空间的影响。而且目前我国科学技术正不断进步和更新换代,GPS技术的稳定性将会进一步提升。
        2.3GPS技术测量结果精确
        在对道路桥梁工程进行测量时,GPS技术可应用于对高度有着较高要求的区域,从而确保测量结果的准确性。在先进技术的应用下,还可以根据测量结果来优化工程设计流程,突出设计中的细节。
        2.4GPS技术拥有较高的测量效率
        GPS技术可以和信息技术、互联网结合起来,让道路桥梁测量工作更顺利的开展。计算机技术可以提升信息处理效率,优化工作流程,且具有较强的灵活性,能够随时随地开展,并且不会浪费过多时间。
        3 GPS技术在道路桥梁工程测量中的运用
        3.1精心布置测量网络体系
        在道路桥梁测量工作正式开展之前,需要根据工作要求制定合理的方案,合理设置测量点并构成测量网,努力提升工作水平。目前GPS技术的精度非常高,尤其是在路桥工程关键部位的测量中,可以精确到毫米级别,其次,GPS技术还具有静态分差分技术和动态查分技术之分,前者主要以基站为主,对测量数据进行分析;而后者属于载波相位差分技术,可对坐标进行精确定位。
3.2应用GPS技术进行放样测量
        想要进一步提升放样测量的精确度,可以将GPS技术和RTK技术相结合。在测量工作开展之前,要提前做好准备工作,构建测量网。在后续作业中,选择合理的控制点,设置GPS基站,操作站数量的设置,需要根据测量区域规模的大小来决定,通常在2个以上。在放样测量时,可根据控制器对路桥工程坐标进行分析,为后续工程的顺利开展提供可靠的数据参考。
3.3应用GPS技术进行平面测量
        由于我国国土面积辽阔,不同地区在地质环境、地形条件等各方面都存在着较大差异,尤其是很多路桥工程都建设在偏远地区,地理位置不太理想,这也加大了测量和施工难度。

GPS技术具有适应性强的特点,在作业时也不会过多受到外界因素的干扰,在实际测量时,有关人员要根据测量网络选取相应的坐标系,并在地势相对较高的位置设置两个以上的平面控制点,以及GPS信号接收装置,通过计算机对这些数据进行处理,提升测量结果的准确性。
        3.4应用GPS技术进行高程测量
        为了进一步缩小城乡发展差距,越来越多山区、偏远地区也都开展了道路桥梁工程建设,但是由于山区地形条件较为复杂,如果利用人工的方式开展高程测量,那么实施起来就较为困难,而且传统测量技术对通视条件有着较高要求,在很多情况下无法满足工程测量的需要。而GPS技术就能够有效解决这一问题,无需保证测量点之间的通视,可利用卫星定位,实现大范围的,对复杂地形的测量,并且测量数据的真实性也能够得到保障。要根据测量区域面积的大小来控制测量点之间的距离,从而提升测量进度。
3.5应用GPS技术技术进行横纵断面测量
        道路桥梁的建设单位还可以利用GPS技术对横纵断面进行测量,在实际工作开展时,先找准道路中线的位置,充分发挥GPS技术的动态测量优势,并利用电脑绘图软件,明确标出中线各桩点之间的坐标,此时可以进行所有桩点纵向断面和路线横断面的测绘。和传统技术相比,GPS技术拥有更强的全面性,也避免了人工测量中数据不准确的问题,也正是因为如此,GPS技术目前在我国道路桥梁工程建设中得到了广泛应用。
        3.6GPS技术在道路桥梁工程变形监测中的应用
        如果发生了变形问题,就会进一步出现道路的不均匀沉降、路面裂缝、塌陷等,为人们的正常出行带来严重安全隐患。GPS技术的应用就能够及时发现路桥工程中的变形问题,当发现异常情况时,技术人员能够及时对故障部分进行定位,并第一时间解决质量和安全隐患。监测单位可以针对监测项目来设置分值,当分值低于一定水平时,工程就要返修甚至重新施工,以满分十分为例。(1)GPS技术监测项目为道路工程的整体要求,如果发现路桥结构存在污损,或施工现场凌乱,则要扣两分;(2)钢筋接头监测。如果钢筋焊接不牢固,接头处有裂痕,则扣两分;如果已经接头的钢筋出现了断裂,则要扣五分;(3)混凝土与砂浆配置监测。当混凝土结构存在裂缝时,扣三分;如果混凝土砂浆配合比例并未按照要求进行,扣两分;(4)地基和桥梁桩基承载能力监测。如果地基、桥梁桩基承载能力不足,直接扣十分,并且要找到相应的负责人,追究其责任。
        4 施工常见问题以及预防措施
        4.1GPS接纳信号稳定性的问题
        首先,施工现场条件复杂多变,可能存在异常信号对GPS信号的传输和接收造成干扰;而且多路径效应的存在,使得GPS技术在测量过程中,其定位精度大大降低,尤其是在山区,基站之间的距离比较远,方向精度较差。为了解决上述各种问题,在设置导线控制点时,以地势相对较高、没有树木遮挡的区域为主;其次,合理控制基站之间的距离。
        4.2GPS技术受时段的影响
        在使用GPS测量仪器时,常常会出现这种现象,在某一时间段内测量时,GPS可以搜索到8-9颗卫星,此时测量准确性有所保障;而在另一时间段测量时,只能搜到4颗卫星。这主要是因为卫星的运动轨迹都是规定的,可能某一时间段GPS定位卫星的数量不多。为了解决这一问题,有关人员要明确了解这一区域卫星的数量,并根据不同的时间段进行总结和分析,从而充分发挥GPS技术的应用优势,避免对测量结果的准确性带来负面影响。还应该保持信号传输的稳定,以防其他信号源的干扰。
        结语:
        总而言之,当前我国科学技术发展迅速,很多技术在道路桥梁工程施工中都得到了广泛应用。和传统测量方法相比,GPS技术拥有众多优势,包括适应能力强,不会受到外界因素的干扰,测量结果的准确性也有保障,因此应该加大该技术的推广和应用,在实际测量中充分发挥其优势。并深入分析路桥工程施工中的常见问题,制定针对性的预防和解决对策,推动我国道路桥梁工程建设事业的可持续发展。
        参考文献:
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[4]段光瑞.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].居舍,2019(07):48.
[5]李会林.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].交通世界,2018(21):98-99.
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