橋梁施工控制測量中GPS的應用探究

肖 潼

(貴州省交通建設咨詢監理有限公司，貴州 貴陽 550081)

橋梁施工控制測量中GPS的應用探究

肖 潼

(貴州省交通建設咨詢監理有限公司，貴州 貴陽 550081)

首先介紹了GPS技術的概念及優勢，隨后闡述了約束法平差的原理及方法，最后以具體案例分析了公路橋梁施工控制測量中GPS的實際應用。

公路橋梁；施工控制測量；GPS

1 GPS技術的概念及優勢

1.1 GPS技術的概念

GPS的全稱為全球定位系統，是一種以衛星為基礎的無線電導航定位系統，該系統最早在20世紀80年代由美國發展。GPS系統在運行中主要由三個部分組成，即設備GPS接收機、地面監控系統和空間衛星。GPS由于具有適用性、連續性、無間斷、全球性以及全能性的優越性，因此其定時、定位與導航工作在人們的生活、工作及建筑工程中應用效果理想。另外，GPS可以實現同時向多個用戶接連不斷地提供相關時間信息以及三維坐標，并且在精確度方面也到達了更高的層次，故其整體的可靠性、安全性以及適用性也有較大的改觀，這才促進了GPS技術在多個領域的廣泛應用。

1.2 GPS技術的優勢

GPS技術具有較大的優勢是GPS技術在不同工程領域中可以被廣泛應用的根本原因。GPS技術的優勢表現在多個方面，(1)應用GPS技術能夠充分地提升定位精度，這主要是利用載波相位測量，并且在運用GPS技術過程中，可以開展工程精密定位工作，利用最短的觀測時間將平面位置觀測結果的誤差降至1 mm之內。在實際工程中運用GPS技術，可以在20 min之內完成靜態相對定位工作，在2 s內完成實時動態定位，在2 min內完成快速靜態定位，以此使得需要快速進行的工程能在規定時間內得到完成。(2)應用GPS技術優于常規測量方式的最大優點之一就是不需要通視，在這樣的環境下不僅可以最大限度地降低測量作業所需消耗的費用和時間，還可以使得選點工作操作更加簡便、靈活。(3)應用GPS技術可以提高公路橋梁工程相關工作的自動化程度。例如在開展公路橋梁工程外業觀測時，相關施工人員在應用GPS技術時能夠將野外測量工作變得簡單化，并且可以更有效地進行全球全天候測量，這一點優勢對于促進GPS技術應用意義非凡。

2 橋梁施工控制測量中GPS的實際應用

2.1 GPS的平面測量

在設置該高架橋上施工控制GPS監測網時，相關施工人員應當全面掌握在該位置建設大橋應當具備的性質，不僅要配合GPS觀測要求時必要的條件，做到在施工便道之外定點的位置定，還要盡可能地遵循相鄰兩點之間的互為通視及鄰近線位的長邊定向、控制點設站的設計放樣準則，在進行GPS控制網的設置環節時，相關施工人員可以選擇一種能夠增強控制網結構總體強度的方式，如“邊連接”方式，見圖1。

圖1 邊連接方式

按照圖1的布網方式，相關施工人員可以在現場布設21對控制點，在此基礎上配合4臺WLD雙頻增強型Leica350GPS接收機，在啟動了快速靜態相對定位的模式狀態后即可觀測。如此一來，就能使同步觀測的有效衛星數>4顆，將截止高度角調制15°后，就能通過觀測站和衛星星座共同組件的模型測算實際數據，如果觀測站和衛星星座構成的幾何圖形強度低于5，那么全部觀測能在2 d內完成，并能獲得336條基線。

2.2 GPS的高程控制測量

在進行GPS的高程控制測量時，獲取點之間大地高高差的方式可以是高精度。在將大地高高差轉化成最適合施工測量的正高高差過程中，應當注意大地水準面的非正常更改，該轉化容易受到重力測量信息等因素的影響，故一般選用GPS水準法，通過同名點中的GPS大地高和正高，以及數學模型取得相互之間的換算公式。案例中采用三等水準設置GPS施工控制網，連續測量了一共6個點位分布均勻的控制點，通過考慮地形改正的曲面擬合法將內部擬合中的誤差控制在±8 mm的范圍之內，將外部符合精度控制在±7 mm的范圍之內，并且全部的待插值點均在模型內插的控制范圍之中。

3 結 語

隨著GPS技術的不斷更新與發展，它的定位已經可以精確到厘米甚至毫米的級別。相比于傳統測量方法，不僅建立橋梁施工控制網的精度更高、方法更加靈活簡便，效率也上升了一個層次，因此，GPS將會被越來越多的應用到諸如大地、工程、地籍等測量或者各種類型的變形監測作業中，并將發展成為改造城市以及建立工程控制網的重要方式之一。為了全面提升公路橋梁施工控制測量的整體水平，相關施工人員還應當對GPS進行更加深入的研究與分析，并通過實踐來證明理論的可行性。

[1] 李思安. GPS在公路橋梁施工控制測量中的應用[J]. 黑龍江交通科技，2013，2(8):101-103.

[2] 楊景彬. GPS在公路橋梁施工控制測量中的應用[J].現代商貿工業，2013，17(4):179-180.

[3] 張招輝，曾妍等. 解析GPS技術在公路橋梁施工控制測量中的應用[J]. 江西建材，2014，1(5):209-211.

2016-09-05

肖潼(1982-)，男，工程師，研究方向：公路與橋梁工程。

U445

C

1008-3383(2017)02-0097-01