探討GPS測量技術(shù)在路橋建設(shè)中的應(yīng)用

于從輝

【摘要】GPS作為一項(xiàng)重要的測量技術(shù)，在路橋工程測量中發(fā)揮著不可比擬的優(yōu)勢，可以有效的提高路橋工程建設(shè)施工過程中的測量數(shù)據(jù)，減少施工中出現(xiàn)的誤差。本文闡述了GPS測量技術(shù)的原理、GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)中的特點(diǎn)，對GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工中測量的優(yōu)勢以及GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工中的應(yīng)用進(jìn)行了論述分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】GPS測量技術(shù)；原理；路橋工程建設(shè)施工；測量；特點(diǎn)；優(yōu)勢；應(yīng)用

路橋工程建設(shè)測量過程中，遇到地形較復(fù)雜且視野不夠開闊的施工場地時(shí)，不僅阻礙合理安置測量儀器，還會(huì)影響路橋工程的施工進(jìn)度。GPS測量技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高了路橋工程建設(shè)施工測量的技術(shù)水平，確保了路橋工程建設(shè)施工中的質(zhì)量，推動(dòng)了路橋工程建設(shè)的快速發(fā)展。

一、GPS測量技術(shù)的原理

GPS（全球定位系統(tǒng)）是美國研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS測量技術(shù)主要是采用高軌測距，其基本觀測為觀測站至GPS衛(wèi)星之間的距離，主要采用兩種方式來獲取距離觀測量，即偽距測量和載波相位測量。偽距測量是指測量GPS衛(wèi)星所發(fā)射的測距碼信號(hào)到達(dá)用戶接收器所用的傳播時(shí)間，其測量定位速度非?？欤欢d波相位測量是測量有載波多普勒頻移的GPS衛(wèi)星載波信號(hào)和接收器所產(chǎn)生的參考載波信號(hào)之間的相位差，其測量定位精度很高。GPS定位則是通過4顆或以上的衛(wèi)星同時(shí)進(jìn)行偽距或相位測量，從而推算出接收機(jī)的三維位置。

二.GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)中的特點(diǎn)

2.1精確定位

一般而言，紅外儀的測量精度為5mm+5ppm左右，而GPS的測量精度已經(jīng)能夠達(dá)到紅外儀水平。但GPS的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在遠(yuǎn)距離測量方面，距離越遠(yuǎn)，精度越高。

2.2操作簡便

GPS測量的自動(dòng)化程度很高，目前GPS接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高，打開電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測點(diǎn)三維坐標(biāo)。而其他觀測工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測等均由儀器自動(dòng)完成。

2.3提供三維坐標(biāo)

GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時(shí)，可以精確測定觀測站的大地高程。

三、GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工中測量的優(yōu)勢

GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工過程中，術(shù)不需要站間通視，為路橋工程建設(shè)施工單位節(jié)省了大量的人力和物力，同時(shí)在路橋工程測量工作中，GPS測量技術(shù)測量的精確度更高，施工作業(yè)效率快，節(jié)省施工單位在監(jiān)測上的費(fèi)用，GPS測量技術(shù)在使用方面更加靈活，同時(shí)具有較高的可靠性和抗干擾能力。例如：在路橋工程建設(shè)施工地形比較普通的場地，且整體地形處于較高的地勢，利用GPS測量技術(shù)，只需要設(shè)置操作站一次就可以對方圓15公里的地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測，極大的減少了路橋工程建設(shè)施工過程中監(jiān)測站點(diǎn)的設(shè)置數(shù)量和檢測的次數(shù)。

路橋工程建設(shè)施工過程中采用GPS測量技術(shù)進(jìn)行施工測量，解決了施工單位過去由于施工測量出現(xiàn)誤差造成的反攻問題，提高了路橋工程建設(shè)施工的勘測精確度和勘測效率，同時(shí)也提高了對路橋工程建設(shè)施工監(jiān)測工作的效率。一般在監(jiān)測工作中，建立以3-4人為一組的流動(dòng)站進(jìn)行施工作業(yè)，每個(gè)施工放樣點(diǎn)只需要停留1-2s可完成中線測量5-10km，同時(shí)可以在中線放樣監(jiān)測工作進(jìn)行的同時(shí)將中樁抄平工作也一起完成。同時(shí)GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工中的檢測覆蓋面較廣，包括路橋測量的平面、縱面、橫面等，對路橋工程監(jiān)理和施工的放樣監(jiān)測，工程完工后的測量，工程后期路橋面養(yǎng)護(hù)中的測量等都是GPS測量技術(shù)涵蓋的內(nèi)容。GPS測量技術(shù)中的RTK定位技術(shù)可以更好的支持GPS測量技術(shù)在路橋工程勘測、施工、養(yǎng)護(hù)和管理中的工作優(yōu)勢。

四、GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工中的應(yīng)用

結(jié)合筆者的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，以下對GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工控制測量中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

4.1 GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工中的放樣測量

GPS測量技術(shù)的應(yīng)用過程中，還有一項(xiàng)重要的作用就是利用RTK—GPS測量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對橋位的放樣測量。在實(shí)際的路橋工程建設(shè)施工過程中，應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行放樣測量，可以對施工位置進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)記，減少施工中出現(xiàn)的誤差。例如，在路橋工程建設(shè)施工控制網(wǎng)絡(luò)中心的控制點(diǎn)中建立GPS參考站，設(shè)置2臺(tái)操作站進(jìn)行放樣測量，在控制器中對橋位的坐標(biāo)進(jìn)行對比和調(diào)整，保證施工橋位的正確性。利用這種方法，在實(shí)際的路橋工程建設(shè)施工過程中，有效的減少了施工的誤差，提高了施工的精準(zhǔn)性，保證了施工的質(zhì)量。因此，這種方法在路橋工程建設(shè)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。

4.2 GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工中的平面測量

通常的高架橋路橋工程建設(shè)施工過程中，地形條件主要是地勢起伏、高差大，對實(shí)際的施工造成了一定的影響。在進(jìn)行施工的平面測量的時(shí)候，對測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度要求就比較高。應(yīng)用GPS測量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對施工的平面測量，需要先在GPS施工控制網(wǎng)絡(luò)中，找出施工地形中不同的相對較高的分布點(diǎn)。這樣有利于對施工的情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和測量。例如，施工部門可以先選取施工控制點(diǎn)，利用先進(jìn)的設(shè)備對這些控制點(diǎn)進(jìn)行觀測，得出數(shù)據(jù)后進(jìn)行實(shí)際測算，保證測量的數(shù)據(jù)處于誤差范圍內(nèi)。

4.3 GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工中的線道橫斷面與縱斷面測量

在路橋工程中，確定道路中線后，通過利用中線樁點(diǎn)坐標(biāo)和繪圖軟件來給出道線橫斷面及各樁點(diǎn)的縱斷面。由于所有使用的數(shù)據(jù)都是利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS測量技術(shù)在測繪地形圖時(shí)所采集而來，所以勿需再去現(xiàn)場測量橫、縱斷面，從而大大提高了工作效率，減少外業(yè)工作量。此外，如果還需要對現(xiàn)場斷面進(jìn)行測量，也可以采用動(dòng)態(tài)GPS進(jìn)行定位測量。在此項(xiàng)測量過程中，GPS測量技術(shù)與傳統(tǒng)測量方法相比較，其效率、精度、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)等各方面都具有很明顯的優(yōu)勢。

4.4 GPS測量技術(shù)在路橋工程建設(shè)施工中的高程控制測量

在路橋工程建設(shè)施工過程中，應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行測量，主要是因?yàn)镚PS具有較強(qiáng)的高度差優(yōu)勢，可以在不能直接進(jìn)行人工測量的時(shí)候，利用高度差進(jìn)行測量。而且，應(yīng)用GPS測量技術(shù)測量出的數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)度比較高，測量方法也比較簡單，節(jié)約了大量的路橋工程建設(shè)施工中的測量資源。GPS的分布比較廣泛，可以對施工的實(shí)際地形進(jìn)行全方位的測量，及時(shí)的對出現(xiàn)的誤差作出調(diào)整，可以保證施工質(zhì)量。例如，在本次高架橋施工過程中，因?yàn)榈叵喾矫娴脑?，不適合直接進(jìn)行測量。因此，需要應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行高程控制測量。根據(jù)地形的影響，可以把地形改正的曲面擬合法誤差設(shè)置為±8mm，設(shè)置外部的符合精度為±7mm，確保所有的測量數(shù)值誤差都處于規(guī)定的范圍內(nèi)，可以提高測量的精度，保證施工的質(zhì)量。

五、結(jié)束語

GPS測量技術(shù)具有精確度高、速度快、節(jié)省人力成本等各方面優(yōu)勢，其技術(shù)已普遍應(yīng)用于我國路橋測量，大大降低了人力、物力和財(cái)力，從而有效的促進(jìn)我國路橋行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

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