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1、浅谈开敞式水域跨海桥的控制测量 贾玉林、李景新 中交一航局第三工程有限公司，大连，116001 摘要：开敞式水域GPS静态测量和GPS-RTK快速静态是远离陆地,保证构筑物精度的第一选择，在保证海上测量平台不受海浪冲击产生震动的前提下辅以全站仪校核；能确保成桥线性和施工精度满足设计要求。关键字：远离陆地、测量平台稳定性、GPS静态测量、GPS-RTKAbstract:Open-water GPS static measurement and rapid static GPS-RTK is far from land, to ensure the accuracy of first choice
2、 structures, in which the sea measurement platform without wave vibrates under the premise with total station instrument check; ensure a precision linear and bridge construction to meet the design requirements.Key words: Far from land, Measuring platform stability, GPS static measurements, GPS-RTK1、
3、 工程概况滨海大道划分为三个标段，第一标段施工内容为地锚式悬索主桥，第二标段为西引桥、西连接线。第三标段为东引桥、东连接线。其中西引桥上线长度为2774.614m，下线长度为2759.382m；大跨径混凝土引桥长度为298m；西连接线C匝道长度为532.706m，D匝道长度为800m，C、D匝道引堤长170m。 桥位处于开敞式水域，施工主体远离陆地，海况条件差，有效作业天数少，受风浪影响大，施工工期紧、强度大，诸多不利因素给施工测量带来困难。结合本工程的施工特点和自然条件，常规测量定位方法已不能满足本工程施工测量的需要，为了保证施工高质量顺利进行，应采取周密措施，使用多种测量手段进行工程测量。
4、全球定位系统（GPS）发展至今已有多年，GPS技术已经比较成熟，在测量工作方面，实时动态GPS以其全球性、全天候、高效率的工作性能，和准确、可靠的工作精度等优点被广泛应用于大地测量、工程勘测定位、工程与地形测量、地籍测量和海上测量等各个测量领域。与传统的测量手段相比，GPS观测站间无需通视，基线相对定位精度优于1.0 PPM，观测时间较短（甚至可以实时提供成果），观测操作简便，基线长度不受传统方法的限制，可同时提供统一基准下的三维坐标。另外，所需作业人员的减少和劳动强度的降低等优势，都是传统测量方法所无法相比的。根据目前GPS技术的各项优点以及杭州湾大桥等类似工程的应用实例，本工程施工测量采用
5、GPS快速静态相对定位、GPS-RTK技术等定位方式为主，辅助以全站仪、水准测量等常规定位方式。这些手段应充分发挥各自的优势，互为补充克服存在的劣势，互相检验，形成有机的整体系统，采取严密措施，保证工程各环节万无一失。2、测量控制网布设控制全桥的轴线及竖向线形的关键在于建立合理的高精度的施工控制网及可靠的测量手段。本工程采用GPS测量技术进行施工平面控制网的测量；使用精密水准以（等标准）进行施工高程控制网的测量。同时以GPS静态测量技术进行高程控制点的测设，与普通水准测量及测距三角高程法比对，三角高程的精度分析有好多论文已经证明其精度了，本文就不在赘述了。2.1 首级施工平面测量控制网复测首级
6、施工测量平面控制网按进场交桩布置完成，详见图2.11。首级施工平面测量控制网是保证全桥整体性的关键基础，使用前必须对首级控制网进行复测。图2.1-1首级施工平面测量控制网复测方法：进场后，首先要用测频仪测出桥址施工区域的电台频率分布情况，选择没有使用或干扰较少的频率作为本工程GPS电台的使用频率，以消除电台干扰造成的GPS不能锁定情况。一般情况下，GPS使用频率选择在455MHz附近。首级平面控制网按C级GPS网，使用5台Trimble R6仪器分两个时段进行边连式观测，每个时段有效观测时间为60min进行复测，确定首级平面控制网的坐标数据，作为施工测量平面控制的依据。复测结果见表2.2 首级
7、施工高程测量控制网复测进场后首先使用DINI03电子水准仪（标称精度0.3mm/km）按二等水准限差的要求对业主提供的首级高程控制网进行复测，确定首级高程控制网的高程数据，作为高程测量控制依据。复测结果见表 高程平差值及其精度成果表序号点名高程平差值(m)中误差(mm)1XHQ-G34.119000.002XHQ-BM33.880000.003ZD15.328410.604ZD29.167250.905ZD314.392371.066ZD424.058221.327ZD55.898501.828JMBM13.961251.879JMBM23.635512.0110JMBM34.687762.0
8、72.3 加密控制网（点）大桥的施工测量尽可能直接使用首级平面控制网。为了更有利于全桥轴线和全桥竖向线形的控制，在陆域适当位置选择较为稳定开阔的地方以及施工平台或墩台基础上布设平面控制点及高程控制点控制近岸墩台。施工加密控制网（点）的布设随工程施工进度情况以及放样精度的要求，在首级控制网点的基础上并与陆域加密控制网（点）联测分期布设加密控制网（点）。施工加密点尽量布设为强制对中测量墩，以消除每次测量对中误差及量测仪高等造成的误差。平面控制网加密点采用与首级控制网同等精度的GPS静态相对定位法的观测方法和数据处理方案进行观测和数据处理，确保加密点控制网与首级网坐标系统的统一和测设精度。高程控制点
9、采用DINI03电子水准仪二等精密水准测量，并附合到首级高程控制点。若使用GPS静态相对定位法，施测时通过二个时段测量，采用无约束平差（WGS84自由平差法）和约束平差法相结合，在相关工程应用实例印证下，平原地区且范围不大的桥址地区GPS高程测量精度一般和标称精度一致，能够满足本工程要求。我们在施工过程中将以测距三角高程法、二等精密水准测量为主，辅助以GPS静态测量，相互校核。图2.3-1 施工高程加密测量控制网2.3.1 施工栈桥工期加密控制网（点）把栈桥加密控制点加密到优先在海上用钢管桩搭设测量平台上，平面采用GPS静态相对定位法和全站仪导线测量校核。为了防止波浪对钢管桩拍打产生的震动，采
10、用大钢管桩套小钢管桩的方法，小钢管内灌注混凝土，使测量平台不受海浪冲击的影响，以保证栈桥放样的准确。图2.3.1-1施工栈桥加密控制网2.3.2 基础施工期加密控制网（点） 钻孔灌注桩施工平台的施工过程直接利用首级控制网（点）使用GPS-RTK技术控制；墩台施工平台搭设后在施工平台上布设加密控制网（点），平面测量方法使用与首级控制网同等精度的GPS静态相对定位法进行施测，高程使用Leica TCRP1201+全站仪与首级控制网同等精度的测距三角高程法施测；）图2.3.2-1 承台施工加密控制点示意图（门形墩） 图2.3.2-2 承台施工加密控制点示意图 2.3.3 墩柱施工期加密控制网（点）承
11、台基础砼浇注完成后在承台顶面建立相应的轴线控制网，作为墩柱、支座的施工加密控制点，为了确保极为关键的桥墩的高精度相关位置关系，桥墩承台完成后，应将它们的轴线点与桥轴线主点特别相邻标段桥轴控制点进行GPS联测，在控制精度内调整，以保证上部墩柱、支座在整桥中的相关位置精度。测量方法采用与首级控制网同等精度的GPS静态相对定位法进行施测，高程使用Leica TC1201+全站仪与首级控制网同等精度的测距三角高程法施测。加密控制网点同时可用来作为基础的沉降变形观测点；墩柱施工期间要加强对加密控制网（点）监测。【门形墩加密控制网（点）布设见图2.3.3-1，单墩加密控制网（点）布设与图2.3.3-1类似
12、】。 图 2.3.3-1：门形墩墩柱施工加密控制点示意2.3.4上部结构施工期加密控制网（点）施工中在使用GPS快速静态或RTK定位时，一定要在放样前加强和已知控制点的比对，这一过程必须贯穿执行于本合同段施工全过程。同时要注意GPS失锁及假锁现象的发生，特别要注意GPS假锁带来的测量影响。施工平台上的控制点要加强跟踪复测。钻孔灌注桩施工过程中要加强对施工平台的监测，测量方法使用GPS快速静态测量平台上控制点的平面位置，使用全站仪测距高程法与GPS静态测量相结合测量平台上控制点的高程。3、 结论 测量控制、监测是施工质量保证的重要环节，在开敞式海域加密控制点的稳定性是重中之重，是整个工序顺利进行的重要环节，是确保成桥线性和施工精度完全满足设计要求的关键。 参考文献工程测量规范（GB50262007）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2011）全球定位系统（GPS）测量规范- 8 -
