大型桥梁工程gps控制网设计和施测

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1、大型桥梁工程GPS控制网设计和施测　　摘要：大榭第二大桥是中国浙江省宁波市建设中的一座跨海大桥。大桥位于北仑区，始于329国道，终于大榭岛，主桥长808米，主线全长5516米。桥型为双塔单索面钢箱梁斜拉桥，本文着重就大桥首级GPS控制网的设计与施测等方面的问题进行了阐述。关键词：GPS控制网；设计；施测；数据处理；强制约束边；平差计算Abstract:ThesecondbridgeisacityinChina’sZhejiangprovinceNingbocityconstructionofcross-seabridge.

2、ThebridgeislocatedinBeilunDistrict,beganinthe329NationalRoad,finallytheDaxieIsland,808meterslongmainbridge,themainspan5516meters.AstheTwinTowersbridgewithsinglecableplanecable-stayedbridgewithsteelboxgirder,thispaperfocusesonthebridgeGPScontrolprobleminnetworkdesi

3、gnandsurveyingetc.aredescribed.Keywords:GPScontrolnetwork;design;TESTING;dataprocessing;mandatoryconstraintboundary;adjustmentcalculation9中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）1首级GPS控制网的设计方案1.1首级控制网设计思路首级GPS控制网布设方案从初步设计、精度估算，优化设计，均通过严格审查，GPS网的设计思路如下：由于宁波市独立坐标系的中央子午

4、线为121°30′，而大桥中心主轴线的经度坐标为121°55′，两者差值为25′存在一定的投影变形，均需满足《城市测量规范》的投影长度不大于±2.5cm/km。鉴于以上情况并考虑到设计进度，且大桥主桥的施工面积较小，为了保证大桥施工放样坐标的统一性及减少坐标转换，本次采用的当地坐标系统为宁波市独立坐标系。首级GPS控制网设计时采用2个宁波市基本点作为已知控制点，一点一方向的方法布设首级GPS控制网，另外一个已知控制点作为检查。首级GPS控制网的设计的网型如下图：由于主桥两段控制点距离较短均小于1km，首级GPS控制网的平均

5、基线长度为6km,其中最长基线长度约为20.4km,最短基线长度为0.6km。整个首级控制网的平均距离小于B级GPS控制网的平均距离50km。但考虑大桥施工放样精度要求较高，因此大桥首级GPS控制网的平面测量观测等级按B级观测精度执行。91.2首级GPS控制网基本精度等级GPS网点位中误差限差取±20mm。基本精度按相邻点间弦长标准衡量。首级GPS网标准差限差指标为：=±式中为标准差，a为固定误差5；b为比例误差系数，取10-6；d为相邻点间距。网的最弱边边长相对中误差优于1/120000（参照《城市测量规范》2.1.9中

6、二等三角网的最弱边边长相对中误差技术要求）。1.3已知控制点的选择考虑到本次控制网的要求的观测精度为B级，测区附近高等级控制点GJ10、GJ14、GJ19均为宁波市基本点(等级为C级)，因此在平面控制测量前对已知控制点进行了检测，检测使用双频GPS接收机对已知控制点间的基线进行测量，其结果与坐标反算的边长进行了比较。统计结果如下表：由上表可知相对边长比例误差优于1/120000符合《城市测量规范》要求，可以使用。1.4首级控制网精度估算精度估算取GJ19作为已知点，短基线边取0.6km，模拟计算成果输出了GPS控制网点位中

7、误差成果；平差基线精度成；误差椭圆等。GPS控制点位误差统计如下表：9经GPS网平差,平均长度为5.96km,其中最弱长基线为长度为20.41km,相对边长比例误差为1:2463000＜1/120000；最弱短基线长度为0.58km,相对边长比例误差为1:293000＜1/120000；结果表明，短基线边长中误差小于±5mm,长基线边长中误差小于±10mm。符合相关规范要求。2控制点的埋设4个中线控制点埋设采用深埋钢管基准点，并建造强制归心观测标墩。其余4个点为普通混凝土现浇控制点。深埋钢管基准点—观测墩地下桩体采用φ12

8、7mm的钢管至稳定的持力层。钢管桩尖制成闭口桩靴，桩尖至可靠硬塑粘性土层，可钻至粘性土层3～5米将φ127钢管至孔底，上用重锤轻拍使钢管桩尖穿过孔底沉渣并进入粘性土层5～8米。待φ127钢管至稳定可靠持力层并达到预定深度后，挖坑2～3米深，宽2～3米进行0.5米厚碎土垫层后放十字交叉工字钢固定，并与φ1