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1、GPS测量技术在金塘大桥工程中的应用科技信息.工程技术GPS测量技术在金塘大赫工程【l】响应用天津临港工业港务有限公司李英歌任会生朱嘉明张伟[摘要]本文通过介绍GPS技术在金塘大桥工程建设中的应用,全面介绍了在海洋工程中GPS测量技术的应用范围及分类.[关键词]GPSRTK控制网打桩定位1.工程概况金塘大桥项目由金塘大桥和金塘岛接线组成,连接金塘岛与宁波市镇海区,全长26.54公里,其中桥梁部分长21.029公里,按双向四车道高速公路标准建设,概算总投资约77亿元.金塘大桥由主通航孔桥,东通航孔桥,西通航孔桥,非通航孔桥,金塘侧引桥,镇海侧浅水区引桥和岸上引桥
2、组成,是舟山大陆连岛工程五座主桥中最长的一座,也是继杭州湾跨海大桥,东海大桥之后中国在建的第三长的跨海大桥.有斜拉桥,连续刚构桥,连续梁桥等多种桥型.大桥海上部分长18.27公里.主通航孔桥为全长1210米,主跨620米的五跨连续钢箱梁斜拉桥,是目前世界上位于外海的最大主跨的斜拉桥.2.GPS全球定位系统2.1GPS(GlobalPositioningSystem)全球定位系统GPS又称为全球定位系统(GlobalPositioningSystemGPS)是美国从上世纪70年代开始研制历时20年耗资200亿美元于1994年3月完成.其整体部署可实现全天候,高精
3、度和全球的覆盖能力.现在GPS与现代通信技术相结合使得测定地球表面三维坐标的方法从静态发展到动态,从数据后处理发展到实时的定位与导航,极大地扩展了它的应用广度和深度.载波相位差分法GPS技术可以极大提高相对定位精度.在小范围内可以达到厘米级精度.此外,由于GPS测量技术对测点间的通视和几何图形等方面的要求比常规测量方法灵活,方便,已完全可以用来施测各种等级的控制网.GPS全站仪在地形和土地测量以及各种工程,变形,地表沉陷监测中已经得到广泛应用,在精度,效率,成本等方面显示出巨大的优越性.GPS系统包括三大部分:空间部分一GPs卫星星座;地面控制部分一地面监控系
4、统;用户设备部分一GPs信号接收机.2.2GPS的定位原理GPS的基本定位原理是:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息,用户接收到这些信息后经过计算求出接收机的三维位置,三维方向以及运动速度和时间信息.23GPS系统的特点GPS系统具有以下主要特点:高精度,全天候,高效率,多功能,操作简便,应用广泛等.2.4GPS定位系统受影响的因素GPS定位精度受到各种因素的影响,有来自系统本身的因素,有来自电离层,对流层对卫星信号折射的影响,还有现场操作人员的操作误差和现场施工环境对GPS信号的干扰影响.在实际使用GPS定位系统时应注意:(1)为保证对卫星的连续跟踪观
5、测和卫星信号的质量,要求测站上空应尽可能的开阔,在10.～15.高度角以上不能有成片的障碍物.(2)为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰,在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施,高压输电线等.(3)为避免或减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形,地物,如高层建筑,成片水域等.3.GPS测量技术在金塘大桥工程中的应用3.1控制网的布设3.1.1首级控制网的复测因施工测量的首级控制网由业主提供.按照规范要求,对有关控制点进行复测并上报复测成果.复测方式为GPS静态测量方法.平面检测时外业观测严格按静态作业模式
6、操作.首先编制GPS卫星可见性预报表,依据预报表制定观测计划,选择PDOP值小且在时段内稳定,卫星方位分布合理,卫星数多的时间段进行观测.其次根据控制点的点位坐标设计控制点(网)的布网方案,使用Trimble5700接收机进行外野数据采集.最后选取不同的控制点(起算基准点),布设成不同的控制网图,采用TGO解算软件解算出其他控制点坐标和基线长度并评定其点位精度,与业主提供的坐标和基线长度作对比;对于高程,可用TGO软件解算出的大地高,按照测控中心提供的高程拟合公式计算出测点的高程(85国家高程),将计算成果报监理和测控中心,由监理和测控中心审批此成果.3.1.
7、2加密控制网布设为了确保大桥质量并避免各单位之间的用点冲突,拟布设加密控制网.布网前,要对有关高级控制点的复测成果进行分析,挑选精度较高的首级控制点作为起算点(起算点在GPS测量时习惯叫做约束点).随着工程结构从下到上对放样精度要求的不断提高,以及陆续施工的大桥承台对测量条件的逐步改善,测量加密控制网按施工进度和施工部位,总体分三个阶段进行布设.第一阶段为施工初期阶段,此阶段的加密网主要用于套箱安装.该阶段控制点加密在已打完的桩上.具体操作:每个桥墩的桩顶处理完毕后,在上下游的桥墩各选一根桩,在其顶面设置一块铁板(以保证每次测量时能够同时有两点).在钢板上架设
8、GPS接收机,采用GPS静态相对定位原
