文档介绍：GPS在公路桥梁施工控制测量中的应用
GPS在公路桥梁施工控制测量中的应用
【摘要】随着GPS在大型工程施工测量的广泛应用,公路路线控制测量的低精度与大型构筑物的矛盾也日益突出。本文基于此对GPS在公路桥梁施工控制测量中的应用进行了研究。
【关键词】GPS 公路桥梁施工控制测量应用
中图分类号: 文献标识码: A 文章编号:
GPS技术在中国公路勘察领域自引进后,从GPS相对静态定位到实时动态定位(RTK-GPS),从公路路线、大型桥梁与隧道工程的控制测量到路线中线三维实时放样测量,其应用可谓方兴未艾。即使如此,在公路施工测量中,公路路线控制测量的低精度与大型构筑物(桥梁、隧道)控制测量的高精度问的矛盾表现得尤为突出,因此,如何实现大型构筑物GPS测量控制网所控制的轴线与路线控制网所控制的路线中线间正确合理的衔接。目前已成为公路勘察设计与施工人员普遍注意的问题。结合实际江程介绍了满足大型构筑物轴线两端与其路线中线连接偏差最小的约束法对GPS桥梁施工控制网进行约束平差。
一、GPS简介
GPS(Global Position System)中文全称为全球定位系统,是随着卫星技术、无线电技术及其他高科技的发展而建立起来的卫星导航定位系统。GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。GPS的定位又分为绝对定位和相对定位。绝对定位是以地球质心为参考点,确定接收机天线在WGS一84坐标系中的绝对位置;GPS相对定位是目前在GPS测量中定位精度最高的定位方法。相对定位是用两台接收机分别安置在基线的两个端点,其位置静止不动,同步观测相同的4颗以上的GPS卫星,确定基线两端点在地心地固坐标系中的相对位置。它采用载波相位观测量为基本观测量,由于载波波长较短,其测量精度远高于伪距测量精度,并且采用不同载波相位观测量的线性组合可以有效地削弱卫星星历误差、信号传播误差以及接收机不同步误差对定位的影响。
约束法平差的原理与方法
GPS施工控制网的必要精度
根据《公路工程质量检验评定标准》中对桥长的规定,桥长允许偏差和桥长中误差分别为±100mm和±50mm。该项误差可分解为桥梁构件的制造误差、施工误差和测量误差。将上述三项误差视为相互独立,;再将测量误差m分解为控制测量误差和施工测量误差,即:

式中:为控制测量中误差;为施工测量中误差。又由于<,所以将上式按级数展开后可得:

考虑到施工时用增加测角与测边测回数的方法来提高放样点的精度较为困难,因此在建立GPS施工控制网时,可通过提高控制测量的方法来提高精度。设控制测量的误差占测量误差的10%,则GPS施工控制网的必要精度为m1=±。
约束法原理与方法
由于GPS施工控制网投影面与路线施工控制网投影面的差异,以及两次观测精度的差异,为保证GPS桥梁施工控制网的必要精度,对GPS施工控制网进行边长约束和方位角约束平差,其目的在于使GPS控制网与路线施工控制网之间达到正确合理的连接。路线上的GPS桥梁施工控制网是—种“挂靠”在低等级路线测量控制网上的高精度网。—方面是为了保正桥梁“刚体”结构施工的精度;另一方面是