关于桥梁施工平面控制点布设和观测的研究

张志红

摘要：自上世纪90年代初，GPS逐步被用在桥梁施工平面控制测量上，明显地提高了控制网建网速度和建网质量。作为公路桥梁施工中最基础的工作之一，平面控制点的布设和测量极其重要。本文主要简析了平面控制点的布设和观测，从而得出在施工观测中为提高测量精度而应该注意的事项和采取的措施。

关键字：桥梁施工；平面控制点；布设；观测；精度

中图分类号： K928 文献标识码： A

自上世纪90年代初，GPS逐步被用在桥梁施工平面控制测量上，明显地提高了控制网建网速度和建网质量。作为公路桥梁施工中最基础的工作之一，平面控制点的布设和测量极其重要。本文主要简析了平面控制点的布设和观测，从而得出在施工观测中为提高测量精度而应该注意的事项和采取的措施。在桥梁工程施工中，为了让桥梁施工能够顺利的按照设计要求进行，在施工中需要精确的确定出桥梁墩台的位置和跨越结构的各个结构部分的设计，同时需要随时进行施工质量的检查以防止桥梁施工中出现的一系列问题。在诸多的实践之后，人们建立了能够满足精度要求的桥梁平面控制网，它为桥梁施工测量提供了一个统一的控制标准，用于施工放样和变形的观测，在桥梁施工工程中起着重要作用。随着科技的发展，公路桥梁的施工控制网的设计和观测由传统模式进入到数字化技术模式。自上世纪90年代初，GPS逐步被用在桥梁施工平面控制测量上，明显地提高了控制网建网速度和建网质量。作为公路桥梁施工中最基础的工作之一，平面控制点的布设和测量极其重要。

1.控制点的布设

在桥梁施工中，建立控制网主要是依据规定的精度求得桥梁轴线的长度，并据此进行墩、台定位。而由于桥轴线是控制桥梁定位的主要依据，故将轴线作为控制网的一条边，在以轴线为主的情况下，为了便于桥墩、台的定位，便将桥墩、台作为控制网中的控制点。而依据桥的大小、地形条件、设备条件和设计要求的不同，控制点的布设也有所差别，但在总体上来说，控制点的布设需要满足以下方面的要求：

（1）控制点的布设，包括控制点的位置、数量、密度，这些都必须能控制全桥以及一切相关重要的附属工程施工，满足施工放样的使用需要，并且要便于施工期间加密控制点。

（2）控制点点位应该设置在常规测量观测作业和便于GPS观测的地方，方便施工作业，不适合布置在繁华交通拥挤等干扰大的地方。

（3）控制点点位的选择上尽量选取视眼开阔，地势较高的位置，便于施工放样和控制网加密，同时周围的环境条件需满足GPS的测量要求。

（4）控制点要求选在土质条件较好，地面基础较为稳定，利于长期进行观测的地方，尽量避开能干扰施工的环境。

（5）相邻施工控制点之间需要尽可能通视，从而方便采用常规测量方法进行施工放样和加密控制点。

（6）桥梁平面控制网宜布设成四边形，应以桥梁一端桥位控制网中的一个点为起算点，以该点到桥位另一控制点的方向为起始方向，并利用桥梁另一端桥位控制网中的一个点为检核点。平面控制网三角测量，三角网的基线应不少于2条，依据现场条件，可设于桥头的一端或两端。基线的一端应与桥梁轴线连接，并宜近于垂直。当桥梁轴线较长时，应将基线设置于桥的两端。基线长度一般不小于桥梁轴线长度的0.7倍，受限制地段不小于0.5倍。

（7）各等级三角控制网应布设为近似等边的三角网，三角形内角一般不小于30°，受限制时也不应小于25°。

（8）加密网可采用插点的方法。交会插点点位应在高等点组成的三角形的中心附近。同一插点各方向距离之比不得大于1:3。对于单插点至少应有3个方向测定，四等以上插点应有5个交会方向；对于双插点，交会方向数应为2倍于上述规定（包括两待定点间的对向观测方向）。

通常情况下，桥梁施工工期较长，施工期间频繁的用到控制点，在控制点的布设上，施工控制点要求标石稳定可靠，能够长期使用，所以必须依据施工地点的土质条件、施工工期、地下水位、桥梁施工的情况采取相应的措施埋设施工控制点标石。而对于大型复杂的桥梁工程施工，多采用建造强制观测墩的方式以提高施工放样的精度。

2.控制点的观测

桥梁施工控制网采用GPS观测，一般情况下需要采用4以上的GPS接收机，按照静态相对定位模式同步观测。在观测设计上主要分为制定观测技术要求和编制观测计划，前者需要依据施工观测地区地形、网型大小、交通情况、桥梁工程及施工要求、地质条件、精度要求、仪器质量等级等实际情况，根据相关的技术规范规定进行设计，主要包含了同步观测有效卫星数量，观测时段的数量、长度，天线高量测精度，数据采样间隔等等。在观测前需依据桥位区的地理位置、最新卫星星历，对卫星进行预报，选取最好的观测时间段，从而合理的组织观测，编制观测计划。

同时，桥梁GPS控制网的控制点观测需要符合以下相关的规定:

(1)相邻的GPS同步图形之间不能采取点连式连接，应该采用边连式或者网连式。

(2)桥梁施工平面控制网中，当2Km以内的短边比较多时，由于天线对中误差对控制网精度系统有影响，所以这个时候必须采取有效的措施削弱其存在的问题，提高精度。当GPS高程拟合测量要求较高时，可采取延长时段观测长度的措施提高测量精度。

(3)在检测GPS网的观测质量时，基本采用高精度全站仪观测一定数量的控制网边长。此外也可使用高精度光电测距边，作为GPS观测值和观测值，然后进行联合平差。

(4)在控制网中的跨河长边、短边、桥轴线边、施工坐标系起算边都应该通过同步观测获得直接观测基线向量，同时还需具有足够多的观测时长和观测时段，从而保证整个控制网的高精度和精度的均匀性。

在桥梁工程施工中，还应该根据实际的施工，在规范要求的基础上进行观测方案的优化，从而更快捷更有效的提高精度和实用性。

3.结束语

多年来，通过诸多的桥梁施工工程的实践，人们已将GPS建网测量法普遍运用于桥梁施工平面控制网测量中，随着不断的改善和发展，将会陆续被用在大型桥梁、隧道等跨江、跨海工程建设中。而作为其中主要的控制点布设和观测部分也越来越显得重要，随着科技的发展，在控制点布设和观测上必将会有一套完善的体系和设计方案，从而更加有效的提高测量精度。

参考文献：

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