摘要：建立城市高架BRT快速交通系統(tǒng)，是體現(xiàn)和諧全運(yùn)，增強(qiáng)城市綜合實(shí)力，緩解城市交通壓力的重要手段。本文介紹了GPS和全站儀在高精度工程施工驗(yàn)收測(cè)量方面的施工控制、驗(yàn)收測(cè)量方法、結(jié)果分析及技術(shù)創(chuàng)新特點(diǎn)。
　　關(guān)鍵詞：GPS，全站儀，BRT，驗(yàn)收測(cè)量
　　1序言
　　濟(jì)南市北園大街道路及環(huán)境建設(shè)工程西起二環(huán)西路，向東經(jīng)黃崗路、濟(jì)濼路、歷山路、二環(huán)東路等至電建路路口，全長(zhǎng)約13km，共分11個(gè)標(biāo)段同時(shí)施工,現(xiàn)高架路主體工程已基本竣工,北園大街BRT1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)線已經(jīng)開始運(yùn)營。隨著北園大街BRT的開通，形成了帶動(dòng)和促進(jìn)濟(jì)南市主城區(qū)北部和東北、西北區(qū)域發(fā)展的一條主軸線，與經(jīng)十路南北遙相呼應(yīng)，對(duì)于提升城市形象、推動(dòng)商業(yè)繁榮、合理利用土地資源都起到了重要作用。
　　受濟(jì)南市北園大街道路與環(huán)境建設(shè)工程項(xiàng)目部的委托，對(duì)該工程進(jìn)行了施工控制網(wǎng)測(cè)量，并對(duì)各階段施工測(cè)量進(jìn)行了測(cè)量驗(yàn)收。從2006年5月20日開始,隨著工程的進(jìn)展,在鉆孔開挖前對(duì)各標(biāo)段銜接處中心樁和鉆孔平面進(jìn)行了驗(yàn)測(cè),在墩柱澆注前對(duì)部分墩柱模板平面進(jìn)行了驗(yàn)測(cè),在墩柱澆注完成后對(duì)標(biāo)段銜接處墩柱頂平面和高程進(jìn)行了驗(yàn)測(cè),在主梁模板形成后對(duì)所有標(biāo)段所有聯(lián)模板平面和高程進(jìn)行了驗(yàn)測(cè),截至2007年12月12日,共對(duì)北園大街BRT工程各階段各項(xiàng)目驗(yàn)測(cè)超過160次，確保了施工測(cè)量誤差控制在一定誤差范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了各標(biāo)段順利銜接，并保證了工程總體質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。施工控制網(wǎng)測(cè)量實(shí)際完成的工作量如下：布設(shè)施工控制點(diǎn)41個(gè)；41個(gè)點(diǎn)聯(lián)測(cè)三等水準(zhǔn)，水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)度56公里。
　　2已有資料利用情況
　　測(cè)區(qū)周圍有我院2005年底完成的濟(jì)南市C級(jí)GPS網(wǎng)點(diǎn)大魏家（C041）、省農(nóng)科院（C044）、勘測(cè)院（C048）、濟(jì)車醫(yī)院（C053）等，這些控制點(diǎn)大多聯(lián)測(cè)了二等或三等水準(zhǔn)高程，兼有WGS-84坐標(biāo)系、1993年濟(jì)南市獨(dú)立坐標(biāo)系的成果；高程控制點(diǎn)有I濟(jì)柳4和II長(zhǎng)濼3，其等級(jí)分別為國家一等和二等。上述控制點(diǎn)點(diǎn)位保存完好，各項(xiàng)精度指標(biāo)符合規(guī)范要求，在本項(xiàng)目的施工控制網(wǎng)測(cè)量中分別用作GPS平面控制網(wǎng)和三等水準(zhǔn)測(cè)量的起算點(diǎn)。
　　3施工控制網(wǎng)平面和高程測(cè)量
　　在測(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)的施工控制點(diǎn)GA01—GA06、GB01—GB34共40個(gè)，平面精度達(dá)到國家四等，高程精度達(dá)到三等水準(zhǔn)要求，上述點(diǎn)位在工程前期、中期保存完好,后期部分被破壞，這些點(diǎn)是鉆孔驗(yàn)測(cè)、校驗(yàn)中線樁位、墩柱頂面中心及主梁底面平面或高程的起算點(diǎn)。同時(shí)，C級(jí)GPS點(diǎn)濟(jì)南勘測(cè)院C048也多次用作主梁模板檢測(cè)的GPS觀測(cè)。高程按照《國家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》GB12898-91規(guī)定，采用TrimbleDINI12電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行三等水準(zhǔn)觀測(cè)。
　　4工程施工測(cè)量驗(yàn)收測(cè)量方法
　　1.在第一階段到第四階段驗(yàn)測(cè)中,由于驗(yàn)測(cè)的對(duì)象基本上都在地面,平面位置一般采用極坐標(biāo)法進(jìn)行驗(yàn)測(cè)，在已知施工控制點(diǎn)上設(shè)站直接檢測(cè)。無法直接通視時(shí)，采用從已知點(diǎn)發(fā)展的一次支導(dǎo)線點(diǎn)作為加密測(cè)站點(diǎn)，即在已知點(diǎn)上設(shè)站，在待驗(yàn)測(cè)點(diǎn)附近合適位置設(shè)站，用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)所需點(diǎn)位。由于極坐標(biāo)法缺乏校核條件，測(cè)設(shè)了一些重合點(diǎn)來校核，避免了粗差。
　　用全站儀讀數(shù)前,對(duì)溫度和氣壓值都進(jìn)行了設(shè)置。保證了儀器對(duì)中誤差小于2mm，角度觀測(cè)一測(cè)回，測(cè)距一測(cè)回（讀數(shù)4次）。
　　在墩柱澆灌完成和主梁模板底形成后,由于模板向上呈弧形,在已知施工控制點(diǎn)上設(shè)站已不能和模板上的點(diǎn)通視,這時(shí)直接采用GPS靜態(tài)測(cè)量的方法進(jìn)行驗(yàn)測(cè),測(cè)量時(shí)用2或3臺(tái)GPS接收機(jī)支站已知施工控制點(diǎn)或C級(jí)GPS點(diǎn)上,另幾臺(tái)GPS接收機(jī)分別支站于被檢測(cè)的墩柱頂或主梁模板低中心線上同步進(jìn)行觀測(cè)1小時(shí)以上。內(nèi)業(yè)用LEICAGeoOfficeCombined平差軟件解算出被檢測(cè)點(diǎn)坐標(biāo),與理論值作比較。
　　2.高程采用三角高程往返測(cè)量的方法進(jìn)行了驗(yàn)測(cè)。由于要驗(yàn)測(cè)高程的點(diǎn)(墩柱頂中心和主梁模板上的點(diǎn))都在高于地面十幾米甚至二十幾米的地方,施工方大都采用鋼尺導(dǎo)引高程的方法,將水準(zhǔn)高程引到十幾米的高空,此種方法比較費(fèi)時(shí),且在我方驗(yàn)測(cè)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)已不具備條件。我院采取了精密三角高程的測(cè)量方法:先用高精度DiNi12電子水準(zhǔn)儀在合適的地方布設(shè)高程控制點(diǎn),再用三角高程的方法在墩柱上或建筑物上設(shè)置高程控制點(diǎn),再用三角高程的方法對(duì)待驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)測(cè)。在選擇地面上的高程控制點(diǎn)時(shí),該點(diǎn)和高空控制點(diǎn)距離一般在100-300米,并保證了全站儀讀數(shù)仰角不超過30°。
　　在測(cè)量過程中，嚴(yán)格整平了儀器，減小了豎軸傾斜誤差，同時(shí)，在各測(cè)回之間，重新整平了儀器。儀器高和覘標(biāo)高在觀測(cè)前后各量測(cè)了一次，精確讀至1mm，當(dāng)較差不大于2mm時(shí)取用中數(shù)。往返測(cè)時(shí)，重新量取了儀器高和覘標(biāo)高。作業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算出往測(cè)和返測(cè)兩點(diǎn)高差,當(dāng)兩高差之差超限時(shí),立即停止下一步工作,重新讀數(shù)。
　　5工程施工測(cè)量驗(yàn)收結(jié)果分析
　　5.1墩柱驗(yàn)測(cè)
　　應(yīng)指揮部要求,在樁基施工結(jié)束后，墩柱施工前，對(duì)7標(biāo)段墩柱承臺(tái)中心和墩柱中心9個(gè)點(diǎn)位的平面進(jìn)行驗(yàn)測(cè)。平面中誤差為±8.4mm,所有點(diǎn)位誤差均在±20mm以內(nèi),滿足平面中誤差≤±10mm的精度指標(biāo)。
　　5.3墩柱頂驗(yàn)測(cè)
　　墩柱澆筑混凝土穩(wěn)固后，對(duì)4、5、6、7、8標(biāo)標(biāo)段銜接處墩柱頂面的平面和高程進(jìn)行了驗(yàn)測(cè)。其中有3次驗(yàn)測(cè)個(gè)別點(diǎn)平面或高程超過限差范圍,在指揮部的要求下,施工單位進(jìn)行了調(diào)整,我院進(jìn)行了復(fù)測(cè)。最后計(jì)算出橫向中誤差為±4.3mm,軸線方向中誤差為±4.0mm,高程中誤差為±6.8mm,調(diào)整后所有點(diǎn)中誤差均在驗(yàn)樁精度指標(biāo)范圍內(nèi)。
　　5.4主梁模板底驗(yàn)測(cè)
　　主梁模板底的驗(yàn)測(cè)是所有驗(yàn)測(cè)工作的重點(diǎn)。在主梁模板底形成之后在模板上鋼筋架澆注混凝土之前,我院對(duì)所有標(biāo)段所有聯(lián)(一個(gè)標(biāo)段一般10聯(lián))模板進(jìn)行了檢測(cè)。在工程全面開展以后,所有標(biāo)段同時(shí)施工,指揮部要求施工單位所有聯(lián)必須在我院驗(yàn)測(cè)合格后方能進(jìn)行下一步工作，這就給驗(yàn)測(cè)工作帶來很大困難。據(jù)統(tǒng)計(jì),在1年多時(shí)間內(nèi),對(duì)主梁模板底地檢測(cè)超過了160次。在每次驗(yàn)測(cè)結(jié)束后第2天,我們就能及時(shí)地將驗(yàn)測(cè)結(jié)果反饋給指揮部,指揮部在接到結(jié)果后,立即通知施工單位開展下一步工作或?qū)︱?yàn)測(cè)超限的地方進(jìn)行調(diào)整,并通知我院進(jìn)行復(fù)測(cè)。
　　該統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是將所有驗(yàn)測(cè)結(jié)果計(jì)算在內(nèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),包含了驗(yàn)測(cè)不合格的數(shù)據(jù),所有不合格的模板均進(jìn)行了調(diào)整且我院進(jìn)行了復(fù)測(cè)。剔除在限差范圍內(nèi)的驗(yàn)測(cè)數(shù)據(jù),經(jīng)計(jì)算可知:主梁模板底檢測(cè)高程中誤差為±9.52mm,中心樁橫向中誤差為±4.95mm,中心樁軸線方向中誤差為±8.83mm,所有中誤差均在驗(yàn)測(cè)精度指標(biāo)范圍內(nèi)。
　　6技術(shù)結(jié)論、建議
　　（1）在技術(shù)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用測(cè)量誤差理論分析計(jì)算了平面施工控制網(wǎng)的精度指標(biāo)。在工程實(shí)踐中，克服了邊長(zhǎng)短、施測(cè)條件差等困難，采用了一次性布設(shè)成相對(duì)獨(dú)立GPS網(wǎng)的方案，進(jìn)行了嚴(yán)密的GPS平差和邊長(zhǎng)檢測(cè)，保證了GPS控制網(wǎng)的點(diǎn)位精度達(dá)到了預(yù)期的指標(biāo)，成果可靠，可以滿足北園大街快速路工程施工需要。
　　（2）利用GPS技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量，具有速度快、精度高、對(duì)圖形強(qiáng)度的限制小、勞動(dòng)強(qiáng)度低、可以全天候作業(yè)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是今后進(jìn)行高精度控制測(cè)量的首選手段。GPS觀測(cè)具有無需控制網(wǎng)點(diǎn)之間相互通視的優(yōu)點(diǎn)，但是在全站儀已經(jīng)廣泛應(yīng)用于施工放樣的情況下，為放樣工作方便考慮，應(yīng)盡量保證每個(gè)點(diǎn)有2個(gè)以上的通視方向，以保證放樣的連續(xù)性、可靠性，有利于克服施工過程中的干擾。
　　
　　（3）建議施工單位對(duì)所用的施工控制點(diǎn)采取必要的點(diǎn)位防護(hù)措施，在利用前進(jìn)行檢測(cè)，并定期復(fù)測(cè)。檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意消除所用儀器的系統(tǒng)誤差。
　　（4）本次施工測(cè)量驗(yàn)收中大量應(yīng)用了三角高程代替水準(zhǔn)測(cè)量，經(jīng)過事實(shí)證明該方法的可靠性，在今后的工程中可以起到借鑒作用。
　　7.項(xiàng)目創(chuàng)新要點(diǎn)及主要特點(diǎn)
　　采用的儀器設(shè)備先進(jìn)。先后投入使用了9臺(tái)GPS接收機(jī)，2臺(tái)高精度全站儀，1臺(tái)DiNi12電子水準(zhǔn)儀，這些儀器采用電子記錄，自動(dòng)化程度高，減少了人為讀數(shù)誤差。考慮到該工程環(huán)境的特殊性，常規(guī)導(dǎo)線測(cè)量無法發(fā)揮正常作用，高架橋模板平面坐標(biāo)驗(yàn)測(cè)采用GPS靜態(tài)測(cè)量方法，保證了驗(yàn)測(cè)精度，提高了工作效率。用精密三角高程測(cè)量代替水準(zhǔn)測(cè)量。這種方法在水準(zhǔn)測(cè)量難以施行的情況下，發(fā)揮了積極的作用，為精密三角高程測(cè)量替代高等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量，進(jìn)行了積極有效的探索。
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