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摘要:随着我国经济和社会的高速发展,公路桥梁工程越来越多,对公路桥梁工程施工要求不断提升。施工控制测量工作是公路桥梁工程施工的重要组成部分,其对测量精度有着较高的要求,如存在测量控制工作不到位的情况,就难以保证工程施工作业效果。为此,笔者将要在本文中对公路工程桥梁施工控制测量方法进行研究,希望对促进测量工作的发展,起到一定的作用。
【关键词】:公路工程;桥梁;施工控制测量
作者简介:云潇鹤(1994-05),男,蒙古族,内蒙古自治区呼伦贝尔人,本科学历,测量队长,助理工程师,主要从事公路项目管理及技术管理等工作
1约束平差原理和具体实施方式
1.1GPS测量控制精度分析。
根据工程施工相关要求,桥长偏差应该控制在10mm之内,中误差允许值为正负50mm,其中的误差主要包括桥梁结构预制、施工和测量中产生的误差。在实际施工作业过程中,如果只是单纯增大测边和测角回数的方式,往往难以保证取样点的精度,需要在构建GPS测量控制网的过程中,通过认真做好测量控制工作,来提升测量精度。
1.2约束法的使用原理。
由于GPS测量控制网的投影面和线路施工测量控制网的投影存在较大的区别,观测精度差别也相对较大,为了保证GPS测量控制网的精度,应该认真做好GPS测量控制网方位角和边长约束和平差工作,从而保证GPS测量控制与公路线路测量控制网得到正确的连接。线路上的桥梁工程GPS控制网经常挂靠在低精度控制网上,属于一种高精度测量网,能够有效保证桥梁刚体的施工精度,还能有效避免接线部位偏角较小对公路车辆行驶造成的各种隐患。在实际开展施工作业过程中,可以直接将GPS测量网当做独立网来进行使用,进而有效减少两条轴线之间的关联。另外,两条轴线之间的合理接线,需要对桥梁两侧控制点度GPS测量控制网进行约束,在这个过程中容易出现GPS测量精度发生变异的情况。因此,在实际作业过程中,需要引入GPS施工控制网,来对方位与边长进行约束,从而保证线路的连续性,从而达到平顺、舒适的作用。
2工程实例分析
2.1桥梁施工GPS平面测量控制。
某市政工程处于相对比较低洼的地带,地质条件相对较差,地基中存在60米左右的软土层,对开展桥梁工程施工精度控制,有着相对较高的要求。根据以上要求,在设计开展工程测量控制过程中,总共在工程现场布置了21对控制点,并采用了4台WILD增强型Leica350GPS接收设备,并采用迅速定位的模式来开展观察作业。在实际开展观察作业中,同步观测卫星的数量超过了9颗,高度角大于15度,测站与卫星构建的GDOP小于5,并尽量在2天之内完成观测工作,并得到了336条基线,。在保证观测基线的三维向量无约束平差之后,经过进一步的粗差观察,总体探测值并没有超过粗差。在保证控制网先验和后验中误差值都相等的情况下,所获得的最高基线向量残差为9mm,其中最弱位置的三维点位中误差分别是4.3、31、3.3mm,观测基线质量可以满足作业的相关要求,能够在二维约束平差中进行使用。
图一:桥梁两侧控制点位置和控制点偏差
如果将桥墩台的高程均值投影长度与桥梁轴线的方位角作为约束,直接将桥梁轴线与线路两端相连差最低作为目标函数,能够直接对桥梁工程控制网实施二维约束平差。在平差之后得到的GPS测量控制网坐标结果能够满足工程施工作业精度方面的要求,但由于公路、桥梁施工作业精度存在差别,造成桥梁两侧线路控制点位置与桥梁控制点之间存在较大的差异。根据对偏差结果分析可知,在线路和桥梁起始点线位的连接偏差相对较小,两个数值相对比较接近,在接线部位不会存在较小的偏角,并不会对行车安全构成非常直接的影响。但是在桥梁的另外一侧,线位中线连接存在较大的偏差,不仅会对线路设计视觉造成一定的影响,也会在线位连接部位出现较小的偏角,应该尽量将该偏角控制在合理的范围之内。在线位偏差数据计算中,可以直接通过两个测量结果的方位角、坐标来计算数据差值。
2.2GPS高程测量控制。
通过对GPS测量控制技术的应用,可以有效得到两点之间的高差,然后将其转变为适合测量施工的正常高差中,并对大地水准异常进行修正。在该类转换作业过程中,应该认真考虑各种重力检测资料的影响,能够合理对GPS水准方式进行使用,通过同名点正常高和GPS大地高,来根据相关数据模型来得到转换条件。在本次桥梁工程测量控制作业过程中,需要使用到三等水准,并连续测量了6个控制点,各种测量点位均匀进行布置,并根据地形修正曲面拟合方式得到的中误差拟合值8mm,外部精度控制在7mm之内,全部待差值点都处于模型内插区域之内。通过对比GPS水准和四等水准的高程,其误差为36mm,均值为2mm。从这些地方可以看出,GPS水准仪高程进度可以满足四等水准精度要求,能够在施工测量中直接进行应用。
2.3RTK-GPS桥梁测量放样。
RTK-GPS测量技术属于实时、动态测量技术,其在公路施工中应用程度最为直接的体现是相关技术越来越成熟。各种桥梁桩位、桥位等CAD数据文件可以直接通过计算机通讯技术进行上装,然后在现场明确GPS的点位参数转换后,就可以使用RTK-GPS技术在工程现场开展中桩放样和定位工作。在具体操作过程中,可以直接在桥控制网的中间部位来构建GPS参考站,通过操动站来开展定位放样工作,从控制器当中直接抽调桥位点的坐标,并根据流动站预设精度,利用控制器来定位精度及几何图标,然后将桥墩的位置直接在场地上标记出来。为了更加有效对RTK-GPS的放样精确度进行检查,可以对已经放样的桩位点来通过RTK-GPS开展位置测量工作,然后通过与桥位坐标设计值进行对比,就可以得到平面的中误差和高程误差,对已经完成放样的电位开展GPS静态测量和水准检测工作,通过对相关结果进行研究发现,其高程和平面误差都在50mm之内,测量后平面中误差值为28.4mm,其中高程误差值为16mm。
3.结语
在公路桥梁工程建设过程中,施工控制测量工作发挥着非常重要的作用,如果存在相关工作没有做到位的现象,就难以保证工程测量效果,为了有效解决这个问题,就需要合理对相关测量控制技术进行选择,优先选择使用GPS工程测量法,其测量工作开展相对简单,得到的工程数据精度较高,数据共享容易,非常适合大规模推广使用。
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