吳迪軍，張永合

(1.中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430050；2.交通運(yùn)輸部 天津海事測(cè)繪中心，天津 300222)

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大跨度橋梁GPS施工加密網(wǎng)測(cè)量方法研究

吳迪軍1，張永合2

(1.中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430050；2.交通運(yùn)輸部 天津海事測(cè)繪中心，天津 300222)

為了提高大跨度橋梁GPS施工加密控制網(wǎng)的測(cè)量精度，針對(duì)控制網(wǎng)邊長(zhǎng)短、精度要求高和現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜的特點(diǎn)，分析短邊GPS控制網(wǎng)測(cè)量的主要誤差來源，提出消除或削弱測(cè)量誤差影響的措施；設(shè)計(jì)了大跨度橋梁GPS施工加密網(wǎng)測(cè)量的技術(shù)方法，并通過港珠澳大橋工程的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該方法的可行性。結(jié)果證明GPS施工加密點(diǎn)的坐標(biāo)精度優(yōu)于±2 mm，邊長(zhǎng)精度優(yōu)于±3 mm，能夠滿足海中斜拉橋索導(dǎo)管高精度定位的需要。

大跨度橋梁；GPS施工加密網(wǎng)；短邊GPS控制網(wǎng)；港珠澳大橋

0 引言

為了滿足大跨度橋梁塔柱及索導(dǎo)管的精確施工定位的需要，必須在首級(jí)控制網(wǎng)基礎(chǔ)上加密建立高精度的局部施工控制網(wǎng)[1-3]。這些加密控制點(diǎn)通常設(shè)置在水中橋墩承臺(tái)或其他輔助設(shè)施(如施工平臺(tái)、鋼套箱及輔助墩等)上，控制網(wǎng)最短邊長(zhǎng)通常短于200 m，有時(shí)甚至只有幾十米，長(zhǎng)邊一般也在3 km以內(nèi)，而且長(zhǎng)短邊相差懸殊，目前主要采用全站儀精密導(dǎo)線或三角形網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)。然而現(xiàn)場(chǎng)施工干擾往往會(huì)導(dǎo)致相鄰控制點(diǎn)間通視困難甚至無法通視，嚴(yán)重影響全站儀外業(yè)觀測(cè)質(zhì)量和作業(yè)效率，當(dāng)觀測(cè)距離超出全站儀有效測(cè)程范圍時(shí)，常規(guī)地面測(cè)量方法更是無法實(shí)施。相對(duì)于全站儀技術(shù)而言，全球定位系統(tǒng)(global positioning system，GPS)建網(wǎng)技術(shù)具有受外界影響小、外業(yè)工作量小、效率高、成本低、點(diǎn)位精度高且分布均勻等顯著優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用到橋梁工程首級(jí)平面控制網(wǎng)測(cè)量中[4-5]；但其在大跨度橋梁施工加密控制網(wǎng)測(cè)量中的應(yīng)用尚不多見，主要原因是一些工程單位認(rèn)為短邊、超短邊GPS網(wǎng)的相對(duì)精度較低，不能滿足塔柱及索導(dǎo)管精確定位的要求。

針對(duì)短邊GPS控制網(wǎng)的精度問題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了積極探索和研究。文獻(xiàn)[6]利用長(zhǎng)期觀測(cè)資料評(píng)定1 km長(zhǎng)度的GPS短基線的定位精度，結(jié)果表明：2 h解的平面坐標(biāo)精度優(yōu)于±3 mm；6 h解的平面坐標(biāo)精度優(yōu)于±2 mm。文獻(xiàn)[7]對(duì)某高精度基準(zhǔn)線GPS網(wǎng)的實(shí)測(cè)精度進(jìn)行了分析，該基準(zhǔn)線總長(zhǎng)約6 200 m，相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)最短間距僅為15 m，最長(zhǎng)間距為126 m，分析結(jié)果顯示：最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為±3.5 mm；相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)間距長(zhǎng)度誤差優(yōu)于±0.4 mm；基準(zhǔn)點(diǎn)間橫向相對(duì)偏差小于2.4 mm。文獻(xiàn)[8]對(duì)某GPS變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行了精度分析，全部監(jiān)測(cè)點(diǎn)呈一字型分布，相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距僅為幾十至幾百米，按國(guó)家D級(jí)GPS要求觀測(cè)，采用精密星歷進(jìn)行基線解算，通過與全站儀的電子測(cè)距(electronic distance meter，EDM)邊長(zhǎng)比較后得出：GPS短邊測(cè)量精度優(yōu)于±5 mm。文獻(xiàn)[9]對(duì)大跨度橋梁首級(jí)平面控制網(wǎng)測(cè)量精度進(jìn)行理論計(jì)算和對(duì)比分析，結(jié)果顯示：當(dāng)短邊長(zhǎng)度為0.5 km、跨江距離為2 km時(shí)，全站儀邊角網(wǎng)測(cè)量精度略高于GPS網(wǎng)精度；當(dāng)短邊長(zhǎng)度為1 km、跨江距離為2～10 km時(shí)，GPS網(wǎng)精度優(yōu)于全站儀邊角網(wǎng)精度。

本文在上述研究的基礎(chǔ)上，以港珠澳大橋?yàn)楣こ虘?yīng)用背景，對(duì)大跨度橋梁GPS施工加密控制網(wǎng)的測(cè)量精度進(jìn)行研究，旨在探索運(yùn)用GPS技術(shù)建立大跨度橋梁施工加密網(wǎng)的技術(shù)方法。

1 短邊GPS控制網(wǎng)測(cè)量的主要誤差

GPS測(cè)量的主要誤差來源分為3類：1)與衛(wèi)星有關(guān)的誤差，包括星歷誤差、鐘誤差及相對(duì)論效應(yīng)；2)與衛(wèi)星信號(hào)傳播有關(guān)的誤差，包括電離層誤差、對(duì)流層誤差及多路徑誤差；3)與接收設(shè)備有關(guān)的誤差，包括接收機(jī)鐘差、位置誤差及天線相位中心誤差。在這些誤差中，屬于偶然誤差的主要是多路徑誤差，而系統(tǒng)誤差主要包括衛(wèi)星的星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及大氣折射誤差等。星歷誤差、衛(wèi)星鐘差及接收機(jī)鐘差可以通過基線向量觀測(cè)值求差予以消除[10]。在短邊GPS控制網(wǎng)測(cè)量中，由于基線2端點(diǎn)的距離很近，電離層和對(duì)流層延遲誤差具有很強(qiáng)的相關(guān)性，因此這2項(xiàng)誤差的影響也可以通過基線向量觀測(cè)值求差或建立高精度的誤差改正模型得以有效消除或削弱[11-14]。GPS短基線測(cè)量的主要誤差來源[10]如下：

1)多路徑誤差。GPS衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)測(cè)站附近的反射物反射后進(jìn)入接收機(jī)，與直接來自衛(wèi)星的信號(hào)產(chǎn)生干涉，從而使觀測(cè)值偏離真值所產(chǎn)生的誤差被稱為多路徑誤差。大跨度橋梁施工加密點(diǎn)一般設(shè)在水中橋墩承臺(tái)或施工平臺(tái)等水中建筑物上，測(cè)站周圍大面積平靜水面及水中建筑物、工程機(jī)械表面對(duì)衛(wèi)星信號(hào)具有較強(qiáng)的反射作用，因此多路徑誤差是大跨度橋梁GPS施工控制網(wǎng)測(cè)量中的主要誤差源。實(shí)際測(cè)量中，通常采取合理選擇站址以避開強(qiáng)反射面、選擇對(duì)多路徑效應(yīng)具有抑制作用的天線以及適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間等措施，以有效削弱多路徑誤差對(duì)靜態(tài)測(cè)量成果精度的影響。

2)天線相位中心位置的偏差。GPS天線的相位中心隨著信號(hào)輸入的強(qiáng)度和方向不同而有所變化，因此GPS觀測(cè)時(shí)相位中心的瞬時(shí)位置(一般稱為相位中心)與理論上的相位中心有所不同，這種偏差被稱作天線相位中心偏差。這種偏差的大小可達(dá)數(shù)毫米至數(shù)厘米，在短邊GPS網(wǎng)中具有顯著影響。實(shí)際工作中，可以在相距較近的2個(gè)或多個(gè)測(cè)站上使用同一類型的天線對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行同步觀測(cè)，再通過觀測(cè)值求差的辦法來削弱相位中心偏差對(duì)觀測(cè)成果的影響。每個(gè)測(cè)站觀測(cè)時(shí)，應(yīng)按天線附有的方位標(biāo)對(duì)天線進(jìn)行定向指北。

3)接收機(jī)的位置誤差。接收機(jī)天線相位中心相對(duì)于控制點(diǎn)標(biāo)石中心的偏差，叫做接收機(jī)的位置誤差，包括天線的置平對(duì)中誤差及天線高的量測(cè)誤差。在短邊GPS平面控制網(wǎng)測(cè)量中，天線對(duì)中誤差是影響控制點(diǎn)坐標(biāo)精度的主要誤差之一。實(shí)際測(cè)量中應(yīng)建造具有強(qiáng)制對(duì)中裝置的觀測(cè)墩，最大限度地減小天線對(duì)中誤差對(duì)控制點(diǎn)坐標(biāo)的影響。

影響短邊、超短邊GPS網(wǎng)測(cè)量成果精度的因素較多，有的誤差可能同時(shí)具有系統(tǒng)誤差和偶然誤差的特性，還有可能存在粗差(如周跳等)，各種誤差對(duì)測(cè)量成果的影響規(guī)律復(fù)雜多變，如在低緯度地區(qū)電離層延遲影響比較突出[14]；因此實(shí)際測(cè)量中應(yīng)從控制點(diǎn)選設(shè)、接收機(jī)設(shè)備及數(shù)據(jù)處理軟件的選擇與檢校、觀測(cè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施、數(shù)據(jù)處理方法及成果檢核等各個(gè)環(huán)節(jié)采取有效措施，以消除或削弱各種誤差對(duì)GPS測(cè)量成果的影響。

2 大跨度橋梁GPS施工加密控制網(wǎng)設(shè)計(jì)

2.1 精度設(shè)計(jì)

在大型斜拉橋、懸索橋的施工中，塔柱及索導(dǎo)管的精密定位是獲取理想的橋梁幾何線形與合理內(nèi)力的關(guān)鍵之一，而索道管頂口和底口中心的三維空間坐標(biāo)位置的精度要求是最高的：進(jìn)出口中心坐標(biāo)誤差≤5 mm[2-4]。按控制網(wǎng)點(diǎn)位誤差對(duì)放樣點(diǎn)位精度不發(fā)生顯著影響的原則，取總誤差的0.4倍作為控制點(diǎn)引起誤差的限值，即控制點(diǎn)坐標(biāo)容許誤差為mx(或my) ≤0.4M(M為放樣精度要求最高的幾何位置中心的平面容許誤差)?？紤]到大跨度橋梁施工中注重相對(duì)定位精度、施工放樣距離短及儀器設(shè)備精度已顯著提高等因素，可適當(dāng)放寬控制網(wǎng)的精度要求，因此規(guī)定：大跨度斜拉橋、懸索橋施工加密控制網(wǎng)中相鄰控制點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)中誤差應(yīng)≤3 mm，最弱邊的邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)≤4 mm[15]。

2.2 坐標(biāo)系統(tǒng)

大跨度橋梁施工加密控制網(wǎng)坐標(biāo)系建立的基本原則是：盡可能縮小局部施工范圍內(nèi)的投影長(zhǎng)度變形，方便施工測(cè)量，并與首級(jí)控制網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)測(cè)；因此若首級(jí)控制網(wǎng)坐標(biāo)系能夠滿足大跨度橋梁局部高精度施工測(cè)量的要求，則直接采用該坐標(biāo)系，否則應(yīng)建立局部施工坐標(biāo)系。為了方便現(xiàn)場(chǎng)施工放樣，可設(shè)橋軸線為坐標(biāo)縱軸(X軸)，取中線里程為X坐標(biāo)值，與X軸垂直的方向作為橫軸(Y軸)。

2.3 選點(diǎn)布網(wǎng)

當(dāng)跨江(海)距離不太長(zhǎng)(一般不超過2 km)時(shí)，在跨江(海)兩岸、橋軸線兩側(cè)約200～500 m范圍內(nèi)選設(shè)加密控制點(diǎn)，放樣江中主塔墩(柱)的距離一般不超過1 000 m。當(dāng)跨江(海)距離過長(zhǎng)(如超過3 km)時(shí)，一般利用水中施工平臺(tái)或直接在輔助墩或邊墩基礎(chǔ)承臺(tái)上埋設(shè)加密點(diǎn)。為了消除天線對(duì)中誤差，方便現(xiàn)場(chǎng)施工放樣使用，加密控制點(diǎn)應(yīng)建造帶有強(qiáng)制歸心裝置的觀測(cè)墩。

2.4 外業(yè)觀測(cè)[4，11-14]

1)選擇性能良好的GPS接收機(jī)設(shè)備，定期對(duì)GPS天線進(jìn)行相位中心位置的檢定。各控制點(diǎn)應(yīng)采用相同類型的天線，并按定向標(biāo)志進(jìn)行天線定向。為了抑制多路徑效應(yīng)，有條件時(shí)可采用帶有抑徑板的天線。

2)相鄰的GPS同步圖形之間應(yīng)以邊連式或網(wǎng)連式進(jìn)行緊連接，不允許采用點(diǎn)連式連接，以提高GPS網(wǎng)的觀測(cè)精度及其可靠性。

3)網(wǎng)中的短邊、長(zhǎng)邊、橋軸線邊以及控制網(wǎng)起算邊應(yīng)通過同步觀測(cè)獲得其直接觀測(cè)基線向量，并保證它們具有足夠多的觀測(cè)時(shí)段和時(shí)長(zhǎng)，以確保整網(wǎng)的高精度及各點(diǎn)精度的均勻性。

4)安置天線時(shí)應(yīng)仔細(xì)整平和對(duì)中，精確量測(cè)天線高。對(duì)采用三角架安置天線的個(gè)別控制點(diǎn)，應(yīng)設(shè)站2次或2次以上，并在2個(gè)觀測(cè)時(shí)段中間重新對(duì)中整平。

5)通過衛(wèi)星預(yù)報(bào)，選擇位置精度衰減因子(position dilution of precision，PDOP)值較小的時(shí)段進(jìn)行觀測(cè)。在電離層活躍地區(qū)進(jìn)行GPS觀測(cè)時(shí)，應(yīng)避開電離層高活躍時(shí)段(一般出現(xiàn)在下午到午夜時(shí)段)，并適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間?？刂凭W(wǎng)各期觀測(cè)宜在相同時(shí)間段、相似天氣條件下進(jìn)行。

2.5 數(shù)據(jù)處理

GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理是獲取高精度測(cè)量成果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，分為基線解算和網(wǎng)平差2個(gè)主要步驟?；€解算的主要目的是利用多臺(tái)GPS接收機(jī)的同步觀測(cè)數(shù)據(jù)通過求差、模型改正等步驟確定接收機(jī)(控制點(diǎn))間的基線向量及其方差-協(xié)方差陣?；€解算結(jié)果的質(zhì)量取決于觀測(cè)值的質(zhì)量、觀測(cè)的幾何條件、衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)據(jù)處理的模型和方法4方面的因素；而基線解算的關(guān)鍵問題是如何處理系統(tǒng)性偏差和含有粗差的觀測(cè)值[16]。一般來說，短邊GPS網(wǎng)采用廣播星歷和儀器廠商提供的隨機(jī)軟件進(jìn)行基線處理即可獲得較高精度的結(jié)果。對(duì)于有更高精度要求的工程控制網(wǎng)，也可采用精密星歷和高精度數(shù)據(jù)處理軟件(如GAMIT等)進(jìn)行精細(xì)處理[5，7-8，14，17]?；€向量應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差及重復(fù)基線閉合差的檢核，計(jì)算各分量及邊長(zhǎng)的重復(fù)性指標(biāo)，以評(píng)定外業(yè)觀測(cè)成果的質(zhì)量。網(wǎng)平差一般包括三維無約束平差、三維約束平差和二維平差等步驟。二維平差可以在首級(jí)控制網(wǎng)坐標(biāo)系下進(jìn)行約束平差，再通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算出各控制點(diǎn)的施工坐標(biāo)。筆者認(rèn)為，為了提高大跨度橋梁局部施工控制網(wǎng)的相對(duì)精度，二維平差也可以固定一個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)及一條起始邊的方位角進(jìn)行。

2.6 外部質(zhì)量檢核

為檢核GPS網(wǎng)的觀測(cè)質(zhì)量，除了要進(jìn)行基線向量同步環(huán)、異步環(huán)、重復(fù)基線閉合差及GPS網(wǎng)平差精度統(tǒng)計(jì)等各項(xiàng)內(nèi)部檢核以外，還要進(jìn)行GPS網(wǎng)的外部質(zhì)量檢核，包括基線長(zhǎng)度檢核與基線方位檢核2部分。一般應(yīng)使用高精度全站儀觀測(cè)一定數(shù)量的控制網(wǎng)邊長(zhǎng)，然后將GPS邊長(zhǎng)與EDM邊長(zhǎng)歸化到同一個(gè)基準(zhǔn)面上進(jìn)行比較分析[8，11]；筆者主張?jiān)谑┕ぷ鴺?biāo)系的工程基準(zhǔn)面上進(jìn)行邊長(zhǎng)比較。當(dāng)對(duì)基線方位精度有特殊要求時(shí)，還需進(jìn)行GPS短邊方位的檢核，并進(jìn)行短邊方位角的精度評(píng)定[18-19]。

3 實(shí)例分析

以港珠澳大橋的一座海上斜拉橋的GPS施工加密控制網(wǎng)為例對(duì)本文方法進(jìn)行驗(yàn)證。該斜拉橋?yàn)橹醒雴嗡髅?塔鋼箱梁斜拉橋，2個(gè)中跨的跨距均為258 m，塔頂高程約116～117 m。如圖1所示，GPS1、GPS2、GPS3、GPS4為4個(gè)海中測(cè)量平臺(tái)控制點(diǎn)(港珠澳大橋首級(jí)控制點(diǎn))，2個(gè)平臺(tái)相距約6.3 km，同一平臺(tái)上2點(diǎn)之間的距離不足2 m；C1/C2、C3/C4、C5/C6為分設(shè)在3個(gè)大型鋼套箱(用于承臺(tái)墩身安裝施工)上的施工加密點(diǎn)，同一鋼套箱上2個(gè)加密點(diǎn)之間的距離僅41 m左右，C5、C6至GPS1、GPS3的距離超過5 km，整網(wǎng)網(wǎng)形近似細(xì)長(zhǎng)狹窄的條帶形。全部4個(gè)首級(jí)控制點(diǎn)和6個(gè)加密點(diǎn)均設(shè)有強(qiáng)制歸心觀測(cè)裝置。整網(wǎng)采用Trimble R8 GNSS接收機(jī)(標(biāo)稱精度為5 mm+1×10-6×D)同步觀測(cè)24 h。

圖1 海中斜拉橋GPS加密控制網(wǎng)示意圖

GPS基線解算采用天寶公司TBC軟件和廣播星歷進(jìn)行，網(wǎng)平差采用武漢大學(xué)研制的COSA GPS軟件進(jìn)行，固定4個(gè)首級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行二維約束平差，計(jì)算各加密點(diǎn)的工程獨(dú)立坐標(biāo)。表1給出了GPS加密控制點(diǎn)的平差精度，MX、MY表示坐標(biāo)中誤差，MP表示點(diǎn)位中誤差。由表可知，6個(gè)GPS加密點(diǎn)的坐標(biāo)中誤差均小于2 mm，點(diǎn)位中誤差均小于3 mm。

表1 GPS加密控制點(diǎn)平差精度 mm

為了檢核GPS測(cè)量成果的精度，使用Leica TS30全站儀(測(cè)距精度：0.6 mm+1×10-6×D)對(duì)網(wǎng)中6條邊進(jìn)行精密測(cè)距，并歸算到施工坐標(biāo)系的投影平面上，再與GPS網(wǎng)二維平差邊長(zhǎng)比較。GPS邊長(zhǎng)與EDM邊長(zhǎng)比較結(jié)果詳見表2。從表2可以看出，GPS邊長(zhǎng)與EDM邊長(zhǎng)的差值全部小于2 mm。

表2 GPS邊長(zhǎng)與EDM邊長(zhǎng)比較

為了檢核GPS短邊的方位精度，使用Leica TS30全站儀(測(cè)角精度：0.5″)精密測(cè)定7個(gè)水平角(每個(gè)方向觀測(cè)6測(cè)回)，與GPS平差方位角求出的水平角進(jìn)行對(duì)比，求出角度差值(簡(jiǎn)稱角差)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得：角差絕對(duì)值的均值為3.63″；水平角觀測(cè)中誤差為2.96″。

為了對(duì)GPS網(wǎng)坐標(biāo)成果進(jìn)行檢核，使用Leica TS30全站儀按閉合導(dǎo)線方法對(duì)6個(gè)加密點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。由于加密點(diǎn)與首級(jí)控制點(diǎn)GPS1、GPS3的距離超過5 km，因此沒有聯(lián)測(cè)首級(jí)控制點(diǎn)。閉合導(dǎo)線平差計(jì)算時(shí)固定C1、C6 2點(diǎn)的GPS坐標(biāo)起算，求出其余4個(gè)加密點(diǎn)的坐標(biāo)。導(dǎo)線坐標(biāo)與GPS坐標(biāo)比較結(jié)果見表3。由表可知，GPS測(cè)量坐標(biāo)與導(dǎo)線坐標(biāo)的較差均小于1 mm。

表3 GPS坐標(biāo)與導(dǎo)線網(wǎng)坐標(biāo)比較 mm

綜合上述分析可知本例中GPS加密控制網(wǎng)達(dá)到了較高精度，能滿足該海上斜拉橋高精度施工測(cè)量的要求；但也應(yīng)當(dāng)指出，盡管本文實(shí)例中GPS加密網(wǎng)測(cè)量精度較高，但畢竟只有一個(gè)網(wǎng)一次測(cè)量結(jié)果，并非系統(tǒng)、完整的試驗(yàn)研究結(jié)果，測(cè)量數(shù)據(jù)有限，尚不具備普遍代表性，還需通過更多的試驗(yàn)和工程實(shí)例驗(yàn)證。另外本文實(shí)例中，由于現(xiàn)場(chǎng)施工遮擋嚴(yán)重，一些相鄰控制點(diǎn)間不通視，無法構(gòu)成三角形網(wǎng)(邊角網(wǎng)或測(cè)邊網(wǎng))，只能采用單閉合導(dǎo)線或多環(huán)導(dǎo)線網(wǎng)的形式進(jìn)行觀測(cè)；因此作為重要的外部檢核參照的導(dǎo)線網(wǎng)測(cè)量成果的精度是有限的，會(huì)在一定程度上影響GPS網(wǎng)外部檢核結(jié)果的有效性。

分析計(jì)算中還發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)線測(cè)量結(jié)果與網(wǎng)形、坐標(biāo)起算點(diǎn)位置等因素緊密相關(guān)。本例所示的狹長(zhǎng)條帶形結(jié)構(gòu)不利于提高導(dǎo)線測(cè)量精度，現(xiàn)場(chǎng)施工干擾也會(huì)明顯降低導(dǎo)線測(cè)量精度；其次加密點(diǎn)與首級(jí)控制點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)，無法使用全站儀進(jìn)行觀測(cè)。總之，僅僅依靠全站儀建網(wǎng)技術(shù)不能完成本例中斜拉橋施工加密網(wǎng)測(cè)量。

4 結(jié)束語

針對(duì)大跨度橋梁工程施工特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)條件及測(cè)量需求，本文在分析短邊GPS控制網(wǎng)測(cè)量誤差來源的基礎(chǔ)上，制定了消除或削弱測(cè)量誤差影響的技術(shù)措施，設(shè)計(jì)了大跨度橋梁施工GPS加密控制網(wǎng)測(cè)量的技術(shù)方法；并通過港珠澳大橋工程的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，驗(yàn)證了本文方法的可行性和有效性。實(shí)例分析結(jié)果顯示：GPS施工加密點(diǎn)的坐標(biāo)精度優(yōu)于±2 mm，邊長(zhǎng)精度優(yōu)于±3 mm，滿足斜拉橋索導(dǎo)管高精度定位的要求。全站儀EDM測(cè)距及方向觀測(cè)結(jié)果的對(duì)比檢核進(jìn)一步驗(yàn)證了GPS控制測(cè)量成果的可靠質(zhì)量。同時(shí)也必須指出：本文實(shí)例數(shù)據(jù)有限，上述結(jié)論尚不具備充分的普遍代表性，有待于繼續(xù)開展相關(guān)試驗(yàn)研究，通過更多工程實(shí)例進(jìn)行分析驗(yàn)證。

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Surveying method of GPS densified control network for long-span bridge construction

WU Dijun1，ZHANG Yonghe2

(1.China Railway Major Bridge Reconnaissance & Design Institute Co.Ltd.，Wuhan，Hubei 430050，China;2.Tianjin Hydrographic Center，Ministry of Transport，Tianjin 300222，China)

In order to improve the surveying accuracy of GPS densified construction control network for long-span bridge，aiming at the characteristics of short vectors，requirement of high precision，and complicated site condition，the paper analyzed the major error sources of GPS control network with short vectors，and put forward the technical measures to eliminate or weaken the influence of the errors.Moreover，the technological method of GPS densified control network surveying for long-span bridge construction was designed，and the feasibility of the proposed method was verified by the measured data of Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge engineering project.Result showed that the coordinate accuracy of the GPS densified control points would excel ±2 mm and the side length accuracy would excel ±3 mm，which could meet the accurate positioning requirement of cable ducts of the cable-stayed bridge in the sea.

long-span bridge；GPS densified construction control network；GPS control network with short vectors；Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge

2016-03-07

吳迪軍(1964—)，湖南漣源人，博士，教授級(jí)高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樾l(wèi)星定位及工程測(cè)量應(yīng)用技術(shù)。

吳迪軍，張永合.大跨度橋梁GPS施工加密網(wǎng)測(cè)量方法探討[J].導(dǎo)航定位學(xué)報(bào)，2016，4(4)：95-99.(WU Dijun，ZHANG Yonghe.Surveying method of GPS densified control network for long-span bridge construction[J].Journal of Navigation and Positioning，2016，4(4)：95-99.)

10.16547/j.cnki.10-1096.20160418.

P228

A

2095-4999(2016)04-0095-05