張曙光

摘 要：在公路橋梁工程建設(shè)的傳統(tǒng)施工中，有些施工地段特別是無(wú)法進(jìn)行直接視野的施工地段，其地形是非常復(fù)雜的，無(wú)法進(jìn)行測(cè)量?jī)x器的適當(dāng)安置，嚴(yán)重阻礙了公路橋梁工程建設(shè)施工的進(jìn)度和質(zhì)量，對(duì)其施工的順利進(jìn)行產(chǎn)生不良影響，為此，需要在公路橋梁工程建設(shè)施工過(guò)程中進(jìn)行GPS技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)此技術(shù)對(duì)施工地段進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量與定位，以便確保公路橋梁工程的完整性，對(duì)傳統(tǒng)施工過(guò)程存在的問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，促進(jìn)我國(guó)公路橋梁施工技術(shù)及其施工發(fā)展的不斷提高與進(jìn)步。為此，該文將對(duì)GPS技術(shù)在公路橋梁測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供一些參考與建議。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù) 路橋測(cè)量 應(yīng)用研究

中圖分類(lèi)號(hào)：U446 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）01（a）-0060-01

20世紀(jì)40年代興起的科技革命的核心內(nèi)容是以全新的信息技術(shù)為主，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)力的發(fā)展過(guò)程提供決定性推動(dòng)作用。其中應(yīng)用最為普遍的就是GPS技術(shù)，其主要是由現(xiàn)代化的空間和電子技術(shù)的相互結(jié)合發(fā)展而來(lái)，這對(duì)于傳統(tǒng)的導(dǎo)航定位技術(shù)來(lái)說(shuō)，是一場(chǎng)重大的突破和變革。近幾年里，GPS技術(shù)不斷的被應(yīng)用到公路橋梁工程建設(shè)的測(cè)量當(dāng)中，在很大程度上提高了我國(guó)公路橋梁的質(zhì)量，促進(jìn)了我國(guó)道路交通的發(fā)展。

1 有關(guān)GPS技術(shù)的簡(jiǎn)單概述

GPS，也可被稱(chēng)為全球定位系統(tǒng)，它是一種由美國(guó)國(guó)防部為了進(jìn)行軍事導(dǎo)航定位而將美國(guó)陸、海、空三軍聯(lián)合在一起建立起來(lái)的無(wú)線(xiàn)電的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其開(kāi)始研究于1973年，而真正形成一項(xiàng)全面系統(tǒng)的衛(wèi)星組網(wǎng)則是在1993年。GPS主要是由24個(gè)衛(wèi)星組成，每個(gè)衛(wèi)星分別分布于相隔角度為60°的6個(gè)軌道平面，它們具有2.7萬(wàn)km的軌道長(zhǎng)半軸，55 °的軌道傾角，2萬(wàn) km的衛(wèi)星高度以及718 min的衛(wèi)星運(yùn)行周期，以上軌道參數(shù)可以使整個(gè)衛(wèi)星信號(hào)將40%的地表面積覆蓋住，進(jìn)而使我們無(wú)論在地球的什么時(shí)間、什么地點(diǎn)都能夠?qū)χ辽?個(gè)衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)定位進(jìn)行接收。

2 GPS技術(shù)所具有的特點(diǎn)

（1）GPS技術(shù)不會(huì)受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制。GPS衛(wèi)星能夠?qū)θ蜻M(jìn)行覆蓋，也就是說(shuō)，在地球上的任何時(shí)間和地點(diǎn)，我們都能夠接收到至少4個(gè)衛(wèi)星信號(hào)，所以，其可以隨時(shí)隨地進(jìn)行授時(shí)、定位等服務(wù)。

（2）GPS技術(shù)不會(huì)受到天氣的限制。GPS在任何天氣狀況下都能正常進(jìn)行定位服務(wù)，即使在惡劣的天氣環(huán)境下，用戶(hù)也能夠利用GPS技術(shù)進(jìn)行正常的工作。

（3）GPS技術(shù)具有實(shí)時(shí)定位功能。通過(guò)GPS技術(shù)可以對(duì)用戶(hù)所在位置進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位。使用子午衛(wèi)星系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后才能獲得定位的結(jié)果，而使用GPS技術(shù)可以對(duì)實(shí)時(shí)的定位結(jié)果進(jìn)行觀測(cè)，具有很強(qiáng)的時(shí)效性。

（4）GPS技術(shù)不用進(jìn)行通視操作。在常規(guī)的測(cè)量中，需要進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通視操作，之后才可以進(jìn)行正常的測(cè)量，而使用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量則可以省略這一環(huán)節(jié)，只要在各個(gè)測(cè)量點(diǎn)能夠?qū)πl(wèi)星信號(hào)進(jìn)行接收就可以進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，這在很大程度上縮短了測(cè)量的工作時(shí)間，提高了測(cè)量的工作效率，同時(shí)也促進(jìn)了測(cè)量的準(zhǔn)度和精度。

3 GPS技術(shù)在路橋測(cè)量中的具體應(yīng)用

在公路橋梁測(cè)量中應(yīng)用GPS技術(shù)，可以對(duì)以往因工程粗差所造成的返工問(wèn)題進(jìn)行有效的減少或是消除，大大的促進(jìn)了勘測(cè)的精度和效率的提高。同時(shí)，也在很大程度上促進(jìn)了作業(yè)效率的提高。在每一個(gè)放樣點(diǎn)只需要進(jìn)行1～2 s的停留，采用流動(dòng)站小組的方式來(lái)進(jìn)行作業(yè)，3～4人構(gòu)成的每一個(gè)小組可以完成5～10 km的中線(xiàn)測(cè)量。而且在對(duì)中線(xiàn)進(jìn)行放樣作業(yè)時(shí)，還可以同時(shí)進(jìn)行中樁的抄平作業(yè)。

3.1 GPS技術(shù)在加密?chē)?guó)家控制點(diǎn)中的應(yīng)用

甲市某段公路是省道主干線(xiàn)的二級(jí)公路，總長(zhǎng)約有50 km，所經(jīng)地區(qū)多為低山丘陵，具有兩車(chē)道的路線(xiàn)設(shè)計(jì)。此段公路的平面控制點(diǎn)一共有7個(gè)，并且其所具有的系統(tǒng)是各不相同的，在進(jìn)行實(shí)地尋找之后，有4個(gè)是完好的，3個(gè)是已經(jīng)被破壞的，其中有2個(gè)屬于國(guó)家二等點(diǎn)。在4個(gè)完好的控制點(diǎn)中，有1個(gè)國(guó)家測(cè)繪局系統(tǒng)的一等點(diǎn)，1個(gè)三等點(diǎn)；2個(gè)城市測(cè)量系統(tǒng)點(diǎn)。

為了對(duì)此段公路的測(cè)量質(zhì)量進(jìn)行提高，可以利用國(guó)家測(cè)繪系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行加密處理，具體過(guò)程為：在公路沿線(xiàn)每隔10 km就設(shè)置一個(gè)對(duì)點(diǎn)，此對(duì)點(diǎn)的間距為1 km，并確保其具有良好的通視。此段公路一共可以進(jìn)行5對(duì)GPS加密點(diǎn)的布設(shè)，其精度要求能夠滿(mǎn)足四等控制網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。此四等控制網(wǎng)的設(shè)置只用了4 d的時(shí)間，與常規(guī)測(cè)量手段相比，其工作效率至少增加了4倍。

3.2 GPS技術(shù)在特大橋控制測(cè)量中的應(yīng)用

B市的某公路大橋是連接河兩岸的公路特大橋。為了促進(jìn)大橋設(shè)計(jì)與施工的效率和質(zhì)量，在三等平面控制測(cè)量的過(guò)程中，可以采用GPS技術(shù)來(lái)進(jìn)行，這是對(duì)橋位進(jìn)行測(cè)量的一個(gè)首選方案。將布網(wǎng)設(shè)計(jì)成為雙大地四邊形。與河面相垂直的長(zhǎng)度大約在1200 m，與河面平行的長(zhǎng)度大約在600 m?？梢酝ㄟ^(guò)聯(lián)測(cè)的方式對(duì)雙大地四邊形和兩個(gè)國(guó)家二等以上的大地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。

4 GPS技術(shù)在路橋測(cè)量中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 靜態(tài)GPS技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

在未來(lái)的線(xiàn)路勘測(cè)中，GPS的靜態(tài)定位技術(shù)將會(huì)在廣泛范圍的基礎(chǔ)上逐漸取代傳統(tǒng)的常規(guī)測(cè)量方法。在應(yīng)用理論以及作業(yè)規(guī)范的不斷深化與完善，靜態(tài)定位技術(shù)可以為公路橋梁工程的測(cè)量工作提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，GPS技術(shù)具有對(duì)遠(yuǎn)距離的已知點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)、不需要點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直接通視等方面的優(yōu)點(diǎn)，全站儀定位系統(tǒng)具有靈活、機(jī)動(dòng)、高精度以及施工方便等特點(diǎn)，這些都可以為工程控制網(wǎng)的建立提供良好的服務(wù)，并以此來(lái)對(duì)其進(jìn)行快速、優(yōu)質(zhì)的布設(shè)，這就使得GPS技術(shù)在公路橋梁工程應(yīng)用中成為一個(gè)重要的研究課題。

4.2 動(dòng)態(tài)GPS技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)現(xiàn)階段沒(méi)有將動(dòng)態(tài)的GPS技術(shù)應(yīng)用到線(xiàn)路勘測(cè)中，但是，這一定是我國(guó)未來(lái)GPS技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向，其主要具有兩個(gè)方面的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)：第一，利用GPS技術(shù)輔助建立航測(cè)成圖及其模型，GPS技術(shù)的使用可以對(duì)攝影中心三維空間的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，在提高測(cè)量精度的同時(shí)還可以大大的促進(jìn)工作效率的提高。第二，將RTK技術(shù)與常規(guī)全站儀結(jié)合在一起，可以對(duì)各種場(chǎng)合進(jìn)行測(cè)量，減少客觀因素的影響作用，對(duì)觀測(cè)速度和質(zhì)量都有一定程度的提高。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，公路橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目也在不斷的增多，這就要求我們對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制與管理。將GPS技術(shù)應(yīng)用到公路橋梁的測(cè)量當(dāng)中，可以對(duì)其測(cè)量數(shù)據(jù)的精度進(jìn)行有效的提高，減少或是消除施工誤差的出現(xiàn)，促進(jìn)公路橋梁施工質(zhì)量及其施工發(fā)展的不斷進(jìn)步與提高。

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