東海大橋第一標(biāo)段測(cè)量施工方案

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2、.6 1.5 工區(qū)現(xiàn)有控制狀況.72. 工區(qū)測(cè)量施工的依據(jù)、采用的基準(zhǔn)和其它測(cè)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).9 2.1 工區(qū)測(cè)量施工的依據(jù)和基準(zhǔn).92.2 工區(qū)加密控制網(wǎng)的布設(shè).92.3 工區(qū)的高程基準(zhǔn).123. 徠卡GPS系統(tǒng)、測(cè)量方法及其應(yīng)用143.1 徠卡GPS系統(tǒng)簡(jiǎn)介.143.2 徠卡GPS測(cè)量方法.173.3 工區(qū)施工放樣測(cè)量173.4 工區(qū)施工船舶的精密導(dǎo)航183.5 GPS用于工區(qū)工程的竣工驗(yàn)收測(cè)量.194. 徠卡全站儀在工區(qū)施工測(cè)量的應(yīng)用234.1 徠卡全站儀簡(jiǎn)介214.2 徠卡全站儀用于施工測(cè)量與工程放樣224.3 徠卡全站儀在海上施工中的應(yīng)用245. 徠卡電子水準(zhǔn)儀在工區(qū)施工測(cè)量的應(yīng)用255

3、.1 徠卡電子水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介255.2 徠卡電子水準(zhǔn)儀在工程中的應(yīng)用256. 工區(qū)大地水準(zhǔn)面模型的建立、精度估計(jì)和應(yīng)用276.1 工區(qū)大地水準(zhǔn)面起伏特征276.2 工區(qū)大地水準(zhǔn)面模型的建立.276.3 工區(qū)大地水準(zhǔn)面的精度和應(yīng)用.287. 工區(qū)控制點(diǎn)點(diǎn)位穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)297.1 工區(qū)控制點(diǎn)的地質(zhì)環(huán)境.297.2 工區(qū)控制點(diǎn)監(jiān)測(cè)方法和作業(yè)周期.297.3 工區(qū)控制點(diǎn)穩(wěn)定性異常問(wèn)題的處置.308. 工區(qū)測(cè)量工程隊(duì)伍的組織管理318.1 工區(qū)測(cè)量隊(duì)伍的規(guī)模.318.2 工區(qū)測(cè)量隊(duì)的組織管理.319. 工區(qū)測(cè)量成果的檢查驗(yàn)收.329.1 概述.329.2 檢查驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn).329.3 檢查驗(yàn)收的程序.339.

4、4 測(cè)區(qū)成果資料的歸檔.3310. 附錄.3410.1 徠卡公司簡(jiǎn)介.3410.2 徠卡公司及其開(kāi)發(fā)GPS產(chǎn)品的歷史.3510.3 徠卡參與的重大臺(tái)站網(wǎng)工程項(xiàng)目3810.4 徠卡公司國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)構(gòu)4010.5 RS500及SR530技術(shù)指標(biāo).4210.6 徠卡全站儀TC1800/2003，TCA1800/2003和TC(R)702技術(shù)指標(biāo)4410.7 徠卡DNA03/10電子水準(zhǔn)儀技術(shù)指標(biāo)45前 言xx(xx)大橋是xx港區(qū)為外運(yùn)集裝箱疏運(yùn)建設(shè)專用道路相配套的特大型跨海橋梁。它采用六車道、高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，能夠經(jīng)受前后車輛軸距為10m的超重集裝箱車隊(duì)連續(xù)通行，并能夠經(jīng)受7級(jí)烈度的地震和百年一遇的

5、大風(fēng)等自然災(zāi)害的襲擊。全橋跨海部分長(zhǎng)度達(dá)30公里，是目前國(guó)內(nèi)外已建、在建和擬建的，為數(shù)不多的特大型跨海橋梁之一。遼闊的海域、復(fù)雜的海況、緊迫的工期和高難度的技術(shù)指標(biāo)，給施工建設(shè)帶來(lái)了許多特殊的困難，同樣給作為工程最基礎(chǔ)的測(cè)繪工作提出了許多特殊的問(wèn)題。 由于施工區(qū)域遠(yuǎn)離堤岸，在普通橋梁建設(shè)中通常采用的常規(guī)光機(jī)電測(cè)量手段，其作用范圍無(wú)法達(dá)到這些點(diǎn)位，因此瑞士徠卡測(cè)量系統(tǒng)公司中國(guó)業(yè)務(wù)部為此項(xiàng)目于2002年4月撰寫了“xx大橋(現(xiàn)正名為xx大橋)控制測(cè)量方案”，建議建設(shè)一個(gè)服務(wù)于工程的專用綜合性服務(wù)的GPS參考站網(wǎng)，在大橋建設(shè)設(shè)計(jì)、勘測(cè)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)行的各個(gè)階段，都借助于先進(jìn)的GPS測(cè)量技術(shù)來(lái)全面替

6、代常規(guī)測(cè)量手段。我們提議的xx(xx)大橋控制測(cè)量方案(草案)不僅可以為整個(gè)工程的設(shè)計(jì)、施工階段提供一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，并提供了在海上施工條件下，服務(wù)于多種工程目標(biāo)的，一種高效率、高可靠性和高精度測(cè)量作業(yè)的手段，同時(shí)也是整個(gè)大橋工程的一項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)，為大橋建設(shè)各個(gè)歷史階段積累一種可以全面、系統(tǒng)描述和分析橋梁各個(gè)關(guān)鍵部位相對(duì)于外部空間基準(zhǔn)位移和變形，作為大橋高效、安全運(yùn)行的基本保障之一?？梢灶A(yù)見(jiàn)，由于xx(xx)大橋工程建設(shè)的規(guī)模巨大，參與這一特大橋工程的施工單位也將是眾多的。如果各家建設(shè)單位重復(fù)建立自己的GPS測(cè)量參考站，不僅會(huì)造成人員、設(shè)備和無(wú)線電頻率資源的巨大浪費(fèi)，同時(shí)可能由于各家單位對(duì)參考

7、站坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)置不統(tǒng)一造成各施工區(qū)段坐標(biāo)銜接問(wèn)題，精度也難以保證，甚至可能導(dǎo)入一些人為的差錯(cuò)。更為嚴(yán)重的是由于不能避免各家無(wú)線電信號(hào)的相互干擾，使得參加施工的GPS數(shù)據(jù)鏈因相互干擾而不能正常工作，影響工程的正常進(jìn)展。在為整個(gè)工程服務(wù)的、統(tǒng)一的、同時(shí)為多種測(cè)繪工作服務(wù)的連續(xù)運(yùn)行的GPS參考站建立起來(lái)之前，我公司為了開(kāi)展第一標(biāo)段的施工作業(yè)，在前述方案的基本原則指導(dǎo)下擬定了這份xx(xx)大橋第一工區(qū)測(cè)量施工方案，實(shí)施測(cè)繪生產(chǎn)作業(yè)，以便確保工程的施工質(zhì)量。一旦工程業(yè)主主管部門、總承包單位、監(jiān)理單位，或其他單位建立了能夠滿足工程各個(gè)階段測(cè)繪需求的參考站網(wǎng)，我們將隨時(shí)對(duì)本方案的有關(guān)內(nèi)容作出相應(yīng)的調(diào)整。1

8、. 工區(qū)范圍、環(huán)境、地形地貌和現(xiàn)有高級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)狀況1.1 工區(qū)地理位置和工程內(nèi)容擬建的xx跨海大橋西起xx市xx縣xx鎮(zhèn)客運(yùn)碼頭往東約4km的xx咀處，東至小洋山島，全長(zhǎng)約327公里。根據(jù)橋梁的初步設(shè)計(jì)，大橋的西段約3km長(zhǎng)的引橋通過(guò)一個(gè)緩緩的曲線段與一個(gè)跨度略大于10 km的直線段相連接，呈南東走向。這一段上有兩個(gè)通航能力分別為500噸級(jí)和1000噸級(jí)的通航孔，位于里程6km和12km處；然后微偏向南南東，途經(jīng)21km與22km之間的5000噸級(jí)主跨，折向偏東方向的小烏龜、大烏龜和顆珠山等島嶼，最后抵達(dá)大橋的東端點(diǎn)小洋山島。小烏龜及小洋山諸島嶼屬于舟山群島西北部的崎嶇列島，并處于長(zhǎng)江口和杭州

9、灣的匯合處，行政區(qū)劃隸屬于浙江省舟山市嵊泗縣。xx跨海大橋工程區(qū)的地理概略位置為東經(jīng)121°5806122°0923，北緯30°335230°3942。整個(gè)大橋工程區(qū)域位于錢塘江入?？诒睖y(cè)，即靠近杭州灣喇叭口的北岸一側(cè)，南距寧波北侖港約90km，北距長(zhǎng)江口燈船約65km，東至嵊泗列島約50km。我公司承攬的第一標(biāo)段作業(yè)區(qū)位于xx市xx縣xx一側(cè)，西距xx客運(yùn)碼頭約4km的xx咀處。施工的橋梁部分自0公里至3552公里區(qū)段，全長(zhǎng)3.56km，屬于陸上和淺海段，主要工程內(nèi)容為3150m跨上部及下部，102跨等。xx大橋陸上段工程范圍為k0-6.500k2+2

10、57.5，橋面標(biāo)高在12m17m之間，分為上下行兩座獨(dú)立橋梁，全部橋梁結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)2264m，橋梁在跨越橫向干道R1道路時(shí)利用道路中央分隔帶設(shè)置橋墩。上部結(jié)構(gòu)中主線為六車道緊急停車道，采用用雙幅分離形式，單幅寬15.25m，單箱預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，梁高1.6m；收費(fèi)站處橋面總寬達(dá)47.95m，設(shè)計(jì)中調(diào)整懸臂長(zhǎng)度來(lái)適應(yīng)不同橋?qū)挃嗝?；上部結(jié)構(gòu)采用單箱單室連續(xù)梁設(shè)計(jì)和支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)。下部結(jié)構(gòu)施工中，基礎(chǔ)采用600PHC 管樁，樁長(zhǎng)34m。標(biāo)準(zhǔn)孔橋墩承臺(tái)長(zhǎng)7.2m，寬4.8m，制動(dòng)墩承臺(tái)長(zhǎng)7.2m，寬6m。承臺(tái)與橋身均采用砼現(xiàn)澆施工工藝。1.2 工區(qū)地形地貌擬建的xx跨海大橋西端xx一側(cè)為沙泥灘地，

11、屬潮坪地貌，自大橋0公里起到G1孔的部分地段，現(xiàn)已開(kāi)挖利用為魚(yú)塘，G1 - G3孔段目前是長(zhǎng)勢(shì)茂盛的蘆葦灘地，G3孔向外至標(biāo)高約10米等深線處現(xiàn)在是砂灘；大橋所跨xx海底地形較為平緩，天然水深58m，標(biāo)高為75 - 125米，中日海底光纜、電纜均在該施工區(qū)域通過(guò)；大橋東側(cè)所經(jīng)島嶼及東端小洋山島為一系列面積狹小的島嶼，呈雞爪型地貌， 島上的 山為工區(qū)內(nèi)制高點(diǎn)，海拔 m。大橋東端各島一般都是基巖裸露，植被稀少，地形陡峭，少平地，岸線十分曲折，而且多海灣岬角，岸線為抗沖刷侵蝕能力強(qiáng)的基巖海岸。各島在地勢(shì)相對(duì)低凹地段一般有發(fā)育厚度為2040cm的覆蓋層，相應(yīng)植被較發(fā)育。此外，沿岸海蝕地貌如海蝕洞、溝等

12、較發(fā)育。本工區(qū)位于整個(gè)大橋工程的最西端，大部分施工區(qū)段為陸地沉積沙灘，少部分為深度不足7米的近岸淺海，有較為茂密的蘆葦?shù)人参铩?.3 工區(qū)交通狀況xx鎮(zhèn)位于xx市xx縣東南角，南(匯)蘆(潮港)公路可以直達(dá)碼頭，交通比較方便。1.4 工區(qū)自然條件大橋處在我國(guó)東部沿海地區(qū)，屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，季風(fēng)顯著，臺(tái)風(fēng)一般出現(xiàn)在每年511月份，氣候溫和，濕潤(rùn)，多雨。有些氣象條件對(duì)測(cè)區(qū)開(kāi)展常規(guī)測(cè)量施工極為不利，而對(duì)GPS作業(yè)沒(méi)有顯著的影響。這也是建議采用GPS技術(shù)作為主要施工測(cè)量技術(shù)的原因之一。 當(dāng)?shù)貧庀笥涗洷砻鳎耗昶骄鶜鉁貫?5.5；日最高氣溫為37.5；日極低氣溫為 7.9。 當(dāng)?shù)氐哪?/p>

13、降雨天數(shù)為134天。本橋位地處臺(tái)風(fēng)影響區(qū)，本區(qū)出現(xiàn)7級(jí)以上熱帶氣旋平均每年3.6次，最多可達(dá)7次。一年中風(fēng)力7級(jí)的天數(shù)為65.8天；8級(jí)的天數(shù)為30天；9級(jí)的天數(shù)為3天。 本區(qū)全年都有可能出現(xiàn)霧日，但相對(duì)集中出現(xiàn)在3、4、5、12月份，年平均霧日數(shù)為30 - 50天。本區(qū)雷暴日在年內(nèi)311月份出現(xiàn)，多年平均雷暴日在1826天。 受北方南下的寒潮影響時(shí)，本區(qū)會(huì)出現(xiàn)劇烈的降溫，伴隨猛烈的西北或偏北風(fēng)和雨雪天氣，并可出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象。這種情況多數(shù)出現(xiàn)在每年的l、12月份，年均36次，最多5次。 本區(qū)潮汐主要受xx前進(jìn)潮波控制，屬非正規(guī)半日淺海潮型，每個(gè)潮汐日有兩次漲潮和兩次落潮的過(guò)程，且日夜潮不等現(xiàn)象明

14、顯。最大漲潮流速達(dá)2.3ms，最大落潮流速為2.4mS。當(dāng)?shù)氐钠骄Ｆ矫娓叱虨?029m, 平均高潮位為1.76m，平均低潮位為-1.23m, 最大潮差可達(dá)4.92m，平均潮差為2.99m。平均漲潮歷時(shí)5小時(shí)26分，平均落潮歷時(shí)長(zhǎng)達(dá)6小時(shí)32分。1.5 測(cè)區(qū)現(xiàn)有控制狀況由于小洋山島上沒(méi)有經(jīng)全國(guó)5萬(wàn)點(diǎn)整體平差的80系統(tǒng)國(guó)家平面控制網(wǎng)點(diǎn)，多年同步驗(yàn)潮和跨海精密水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)(目前技術(shù)尚無(wú)法實(shí)施)的高程控制點(diǎn)。大橋工程主管部門在設(shè)計(jì)階段委托有關(guān)測(cè)量單位施測(cè)了一個(gè)GPS控制網(wǎng)，經(jīng)過(guò)處理后作為工程的施工測(cè)量依據(jù)。其中落在本工區(qū)內(nèi)(含附近)，提交本公司使用的工程控制網(wǎng)點(diǎn)(含高程)有A、B和C三個(gè)點(diǎn)(見(jiàn)圖1)，其

15、精度應(yīng)該滿足橋梁施工測(cè)量的要求，且其點(diǎn)位的精度水平和穩(wěn)定性應(yīng)由工程總承包單位通過(guò)定期監(jiān)測(cè)加以保障。圖1 xx大橋第一施工標(biāo)段位置圖2. 工區(qū)測(cè)量施工的依據(jù)、采用的基準(zhǔn)和其它測(cè)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.1 工區(qū)施工測(cè)量的依據(jù)和基準(zhǔn)工區(qū)施工測(cè)量的依據(jù)包括國(guó)家制定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，專業(yè)主管部門為特定工種制定的施工測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或作業(yè)細(xì)則，還有施工單位根據(jù)具體工程技術(shù)要求和設(shè)備條件，經(jīng)過(guò)分析論證制定的技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)(如xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)加密控制測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)、xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)大地水準(zhǔn)面模型建模技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)、xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)陸地工程部分施工測(cè)量與工程點(diǎn)位放樣技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)和xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)海上施工放樣技術(shù)

16、設(shè)計(jì)書(shū)等等)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施細(xì)則或補(bǔ)充規(guī)定。所有列舉的標(biāo)準(zhǔn)、細(xì)則或補(bǔ)充規(guī)定，已經(jīng)主管部門審批，都將作為本工區(qū)施工測(cè)量的依據(jù)，施工作業(yè)的各個(gè)階段都將予以嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行，并接受各有關(guān)部門的監(jiān)督和檢測(cè)。詳細(xì)清單及有關(guān)附件文本將在施工測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)呈報(bào)時(shí)另行標(biāo)列和說(shuō)明。就目前狀況而言，工區(qū)施工測(cè)量采用的平面和高程基準(zhǔn)就是業(yè)主方面提供的橋梁控制網(wǎng)點(diǎn)，工區(qū)內(nèi)部及其附近共有三個(gè)點(diǎn)，分別為圖1中的A、B和C。所有設(shè)計(jì)圖紙、資料、測(cè)量、放樣都是在這樣一個(gè)基準(zhǔn)框架下進(jìn)行的相對(duì)定位，所有成果質(zhì)量的評(píng)價(jià)也均以相對(duì)于這些基準(zhǔn)點(diǎn)的誤差大小來(lái)衡量。2.2 工區(qū)加密控制網(wǎng)的布設(shè)(1) 選點(diǎn)和布網(wǎng)。由于整個(gè)工區(qū)的范圍不大，在考慮到施工

17、可能產(chǎn)生的影響，點(diǎn)位需要在施工期間長(zhǎng)期保存并穩(wěn)定可靠的前題下，顧及到高精度實(shí)時(shí)RTK技術(shù)的廣泛應(yīng)用，工區(qū)的加密控制網(wǎng)不必過(guò)于稠密，在寬1km，長(zhǎng)4km的帶狀區(qū)域內(nèi)，以平均邊長(zhǎng)1km左右增補(bǔ)5個(gè)點(diǎn)足以滿足工區(qū)施工測(cè)量的需要。這些點(diǎn)的大致分布見(jiàn)圖1(分別以D、E、F、G和H來(lái)表示，具體點(diǎn)位需要通過(guò)野外踏勘加以落實(shí))。每個(gè)點(diǎn)都應(yīng)該影響施工或受施工的影響。點(diǎn)與點(diǎn)之間應(yīng)盡量能夠彼此通視，以便必要時(shí)使用全站儀等常規(guī)測(cè)量手段進(jìn)行作業(yè)，每個(gè)點(diǎn)至少在2km半徑的視場(chǎng)范圍內(nèi)可以找到兩個(gè)可資利用的定向方向?？拷毒€的H點(diǎn)應(yīng)落在高潮線以上，以避免在漲潮時(shí)業(yè)能夠正常使用該控制點(diǎn)。此外，在E、G和H三點(diǎn)中選取兩個(gè)點(diǎn)用作R

18、TK作業(yè)的參考站。這兩個(gè)點(diǎn)必須確保無(wú)線電工作及衛(wèi)星信號(hào)接收的環(huán)境良好，距該點(diǎn)25m處附近可以建立一個(gè)接收機(jī)作業(yè)人員臨時(shí)的簡(jiǎn)易工作室，并方便地建立一個(gè)高出地面810米的天線塔和高10米左右的避雷塔針(如附近有樓房，則可利用樓頂，免去建塔)。(2) 點(diǎn)位的標(biāo)定。為了保證加密控制點(diǎn)的穩(wěn)定可靠和每次測(cè)量位置的嚴(yán)格一致，選定的點(diǎn)位需要建造永久性測(cè)量?jī)x器墩標(biāo)?；A(chǔ)部分需開(kāi)挖一個(gè)直徑和深度均為1m左右的大坑，垂直打入彼此相距0.3m左右，長(zhǎng)度大于5m，直徑大于35mm的鋼管，呈正方形，管的上端露出坑底地面約0.5m，彼此交錯(cuò)焊接12mm建筑用竹節(jié)鋼，強(qiáng)化它們之間的關(guān)聯(lián)度。在此基礎(chǔ)上按常規(guī)土建施工要求，綁扎鋼

19、筋進(jìn)行磐石的混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆灌，接近地面的30cm部分，借助模板僅澆注磐石上方的中心部位50cm×50cm至露出地面的上方20cm，形成觀測(cè)臺(tái)，并防止車輛等直接與觀測(cè)臺(tái)上方的儀器墩相撞。儀器墩為30×30cm，高出觀測(cè)臺(tái)表面1.2m，作為柱石，與觀測(cè)臺(tái)、磐石，通過(guò)鋼筋及混凝土澆注，形成一個(gè)整體。柱石中心埋有不銹鋼制強(qiáng)制對(duì)中盤。對(duì)于選定為參考站的柱石在澆灌時(shí)需預(yù)埋一根直徑68mm的PVC管，以便通過(guò)地下暗線接入附近的工作室。BA E D F HC G 圖 例 彩色的三角形環(huán)表示不同的GPS觀測(cè)時(shí)段(共8個(gè)時(shí)段) A, B, C 已知點(diǎn)藍(lán)色曲線描述的是精密水準(zhǔn)測(cè)量路線(共8個(gè)測(cè)段，

20、全長(zhǎng)約10km) D, E至H 加密點(diǎn)圖2 加密控制網(wǎng)時(shí)測(cè)工作量示意圖(3) 控制網(wǎng)的觀測(cè)。為了保證加密控制網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)相對(duì)于橋梁基本控制網(wǎng)點(diǎn)的精度，同時(shí)建立一個(gè)精密的局部大地水準(zhǔn)面模型，確定GPS實(shí)時(shí)測(cè)量成果與地面常規(guī)測(cè)量基準(zhǔn)之間的精確轉(zhuǎn)換關(guān)系，整個(gè)加密控制網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)均用GPS、全站儀和精密電子水準(zhǔn)儀三種手段進(jìn)行聯(lián)測(cè)。下圖是控制網(wǎng)及控制測(cè)量作業(yè)的示意圖：GPS觀測(cè)采用3臺(tái)SR530 GPS接收機(jī)，分別在8個(gè)控制點(diǎn)上輪流觀測(cè)作業(yè)，每點(diǎn)至少按E級(jí)標(biāo)準(zhǔn)用快速靜態(tài)測(cè)量技術(shù)觀測(cè)2個(gè)時(shí)段(其中包括三個(gè)已知點(diǎn)之間檢測(cè)兩個(gè)時(shí)段)，每個(gè)時(shí)段長(zhǎng)30分鐘。有關(guān)觀測(cè)參數(shù)的設(shè)置及各項(xiàng)技術(shù)操作細(xì)則，將在測(cè)量工程施工技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)中具

21、體說(shuō)明。貫徹本方案所得GPS基線重復(fù)解的互差應(yīng)小于±10mm(基線長(zhǎng)度中誤差小于±5mm，高差中誤差為±10mm)。GPS基線網(wǎng)無(wú)約束平差后的最弱點(diǎn)點(diǎn)位精度不低于±10mm(高程精度不低于±20mm)。已知點(diǎn)反算至GPS天線高度處的空間弦長(zhǎng)與GPS成果的互差應(yīng)該小于±20mm(如果超出或接近限差，說(shuō)明大橋原有控制網(wǎng)點(diǎn)成果的精度或穩(wěn)定性存在問(wèn)題，需要更為廣泛的聯(lián)測(cè)進(jìn)行分析處理，不宜盲目加以采用，以免影響施工測(cè)量的質(zhì)量)。為了確保加密控制網(wǎng)的精度，在通視條件可能的情況下，用TC18002003或TCA18002003檢測(cè)加密網(wǎng)中的各個(gè)邊(

22、長(zhǎng)和水平)角。在構(gòu)成圖形條件下，三角形閉合差應(yīng)小于±5”(測(cè)角中誤差小于±1.5”)。測(cè)距邊長(zhǎng)化算至GPS天線高度處的空間弦長(zhǎng)與GPS成果的互差應(yīng)該小于±10mm。每一個(gè)墩標(biāo)的中心標(biāo)志都用電子水準(zhǔn)儀DNA03精密測(cè)定其相對(duì)高差，兩個(gè)相鄰加密控制點(diǎn)之間構(gòu)成水準(zhǔn)測(cè)量的一個(gè)測(cè)段，并按A-D-C-E-B-H-G-F-C-A構(gòu)成一個(gè)閉合環(huán)。每個(gè)測(cè)段均以往返觀測(cè)方式完成高差測(cè)量，由于測(cè)段距離較短，往返測(cè)閉合差可以不必采用公式嚴(yán)格計(jì)算，并酌情放寬至±1mm。環(huán)閉合差應(yīng)該不超過(guò)±3mm。平差后各點(diǎn)相對(duì)于起算點(diǎn)的平均高程精度應(yīng)該優(yōu)于±1mm，最弱點(diǎn)的高

23、程精度不低于±1.5mm。(4) 數(shù)據(jù)處理。利用徠卡公司的SKI-Pro軟件包，將GPS測(cè)量和常規(guī)儀器測(cè)量所獲得全部數(shù)據(jù)融合在一起，令GPS、物理測(cè)距、角度觀測(cè)和水準(zhǔn)高差測(cè)量的先驗(yàn)誤差分別為3mm+0.5ppm, 1mm+2ppm, 1” 和1mm，進(jìn)行全網(wǎng)整體平差：先固定一個(gè)GPS點(diǎn)進(jìn)行無(wú)約束平差。預(yù)期平差后的精度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于二等控制網(wǎng)精度指標(biāo)，網(wǎng)中任意一點(diǎn)相對(duì)于起算點(diǎn)的驗(yàn)后誤差估值均小于±10mm，高程相對(duì)于起算點(diǎn)的驗(yàn)后誤差估值均小于±2mm。如果初步檢驗(yàn)為發(fā)現(xiàn)起算數(shù)據(jù)與觀測(cè)值之間存在2.2節(jié)第(3)款所描述的、明顯的不相容性，在無(wú)約束平差的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行固定A

24、，B和C三個(gè)已知點(diǎn)的強(qiáng)約束平差。強(qiáng)約束平差后全網(wǎng)的精度仍應(yīng)達(dá)到或接近二等控制網(wǎng)的精度指標(biāo)(取決于原有控制點(diǎn)成果的質(zhì)量)，網(wǎng)中任意一點(diǎn)相對(duì)于起算點(diǎn)的驗(yàn)后誤差估值原則上應(yīng)在±15mm以內(nèi)，高程相對(duì)于起算點(diǎn)的驗(yàn)后誤差估值應(yīng)小于±5mm。2.3 工區(qū)的高程基準(zhǔn)xx大橋第一標(biāo)段工區(qū)的高程基準(zhǔn)與原有大橋控制網(wǎng)保持一致，即大橋設(shè)計(jì)方案所要求的85基準(zhǔn)高程。但是用戶在采用GPS進(jìn)行施工測(cè)量或放樣作業(yè)作業(yè)時(shí)，流動(dòng)站獲取的將是該點(diǎn)在WGS84橢球系統(tǒng)中相對(duì)于參考站的大地高高差，推算得到的高程將不是工程所要求的85基準(zhǔn)高程，需要引進(jìn)一項(xiàng)大地水準(zhǔn)面模型改正。為此，我們需要將2.2節(jié)第(3)款敘述的

25、GPS無(wú)約束網(wǎng)平差所獲得高程與2.2節(jié)第(4)款敘述的全網(wǎng)平差所的85基準(zhǔn)高程之間進(jìn)行高程擬合，建立服務(wù)于工區(qū)局部范圍的大地水準(zhǔn)面模型?？紤]到整個(gè)工區(qū)地勢(shì)平坦，我國(guó)長(zhǎng)江口及杭州灣區(qū)大地水準(zhǔn)面圖上沒(méi)有明顯的高程異?，F(xiàn)象(見(jiàn)圖3)，故采用最簡(jiǎn)單的平面擬合方式。擬合后提供的改正數(shù)模型，可以確保工區(qū)內(nèi)的陸上部分單次RTK測(cè)量所得的85基準(zhǔn)高程誤差將小于±22mm，兩次重復(fù)測(cè)量中數(shù)的精度將優(yōu)于±17mm；海上部分由于利用模型進(jìn)行了外推，精度將有所降低，單次RTK測(cè)量經(jīng)改正的85基準(zhǔn)高程誤差可望小于±26mm，兩次重復(fù)測(cè)量中數(shù)的精度將優(yōu)于±22mm。以上各項(xiàng)精度指標(biāo)

26、一般情況下足以滿足各項(xiàng)施工測(cè)量與工程放樣的需要。對(duì)于需要更高高程精度的測(cè)量工程，我們將采用DNA03電子水準(zhǔn)儀或相當(dāng)于DNA03級(jí)別的其他水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行高程聯(lián)測(cè)，保證工程的質(zhì)量。東海大橋圖3 長(zhǎng)江口及杭州灣周邊地區(qū)大地水準(zhǔn)面差距略圖海東黃 海3. 徠卡GPS系統(tǒng)、測(cè)量方法及其應(yīng)用有關(guān)GPS系統(tǒng)和測(cè)量技術(shù)的基本概念、方法和應(yīng)用的一般敘述，請(qǐng)參閱2002年4月編擬的xx(xx)大橋控制測(cè)量方案(草案)。3.1 徠卡GPS系統(tǒng)簡(jiǎn)介我公司在本工區(qū)的施工中將采用世界測(cè)量界知名度最高的徠卡測(cè)量系統(tǒng)公司生產(chǎn)的SR530實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行GPS測(cè)量作業(yè)。這種設(shè)備支持的作業(yè)模式和應(yīng)用模式最為全面，包括靜態(tài)、快速

27、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、OTF、實(shí)時(shí)RTK、實(shí)時(shí)靜態(tài)、實(shí)時(shí)快速靜態(tài)、DGPS/RTCM及其他后處理模式。SR530接收機(jī)擁有24個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星信號(hào)跟蹤通道，能夠以L1和L2兩個(gè)頻率同步跟蹤12顆衛(wèi)星的偽距和全波長(zhǎng)的載波相位。SR530由于采用了徠卡專有的信號(hào)凈化技術(shù)(ClearTrakTM)，接收的信號(hào)質(zhì)量明顯優(yōu)于其它品牌，能夠在惡劣的海況及一般無(wú)線電干擾條件下獲得其他接收機(jī)無(wú)法獲得的良好成果，保證施工任務(wù)保質(zhì)保量的完成。SR530能以高于99.99%的可靠性和3mm+0.5ppm, 5mm+0.5ppm, 10mm+1ppm的高精度分別提供靜態(tài)長(zhǎng)基線、快速靜態(tài)(含實(shí)時(shí)靜態(tài)、快速靜態(tài))、初始化完成后的后處理

28、動(dòng)態(tài)測(cè)量(含實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量)基線解算成果。僅用偽距觀測(cè)值的DGPS/RTCM解，精度一般情況下可達(dá)25cm，它是徠卡公司于1999年推出的的跨世紀(jì)產(chǎn)品，并在2000，2001及2002三度進(jìn)行系統(tǒng)的版本更新，迄今仍保持同類產(chǎn)品中的遙遙領(lǐng)先的最高技術(shù)指標(biāo)。 利用SR530進(jìn)行RTK實(shí)時(shí)測(cè)量，采樣頻率可達(dá)10Hz，且保持同樣的定位精度水平，其標(biāo)稱測(cè)程可達(dá)30km，且初始化時(shí)間極短，一般在10秒種左右，被譽(yù)為“瞬時(shí)RTK”測(cè)量作業(yè)設(shè)備。 徠卡的SR530系統(tǒng)屏幕顯示12行，每行32字符的大屏幕，采用圖形持續(xù)自動(dòng)顯示衛(wèi)星、接收機(jī)、電源、電臺(tái)、記錄器、信號(hào)質(zhì)量等一系列狀態(tài)信息和時(shí)間信息，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)和高級(jí)兩級(jí)

29、操作模式，用戶可以實(shí)現(xiàn)各種目前接收機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的全部可能操作和應(yīng)用。徠卡SR530可以用于進(jìn)行精密大地測(cè)量、形變監(jiān)測(cè)、工程施工放樣測(cè)量，航空攝影測(cè)量的空中定位，野外施工機(jī)械的自動(dòng)化等等各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，且每臺(tái)接收機(jī)可以隨時(shí)通過(guò)重新定義把參考站切換成流動(dòng)站，流動(dòng)站切換成參考站。作業(yè)效率成倍高于其他同類產(chǎn)品。 SR530還提供大量實(shí)時(shí)和后處理軟件(含選件)，支持作業(yè)計(jì)劃編制，數(shù)據(jù)及文件管理和傳輸，ASCII文本文件的輸入輸出，數(shù)據(jù)與點(diǎn)信息的調(diào)閱與編輯，代碼定義與應(yīng)用，成果報(bào)告編制，實(shí)時(shí)求助等不需要保護(hù)器功能模塊；只有基線數(shù)據(jù)處理，基準(zhǔn)處理、投影計(jì)算和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，控制網(wǎng)設(shè)計(jì)和平差，GIS/CAD格式文件的輸

30、出，RINEX格式文件的輸入等功能模塊需要相應(yīng)的軟件保護(hù)器。 徠卡SR530還有許多其他產(chǎn)品所不具備的性能特點(diǎn)，詳細(xì)的技術(shù)指標(biāo)可以參閱本草案附錄10.5節(jié)。3.2 徠卡GPS測(cè)量方法此項(xiàng)工程中主要采用的GPS測(cè)量方法有三種：高精度靜態(tài)與快速靜態(tài)測(cè)量，厘米級(jí)實(shí)時(shí)RTK測(cè)量，以及可能涉及到的米級(jí)與亞米級(jí)DGPS測(cè)量(用于海域水下地形測(cè)量或施工運(yùn)輸船舶的精密導(dǎo)航)。(1) 靜態(tài)與快速靜態(tài)測(cè)量。這一方法采用數(shù)據(jù)后處理技術(shù)，對(duì)一般的雙頻接收機(jī)均可以獲得優(yōu)于5mm+1ppm高精度GPS測(cè)量成果，且具有很高的可靠性。當(dāng)用戶采用徠卡SR530 系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)和快速靜態(tài)測(cè)量，通過(guò)后處理可以獲得的基線精度分別可以達(dá)

31、到3mm+0.5ppm和5mm+0.5ppm。如果，采用精密星歷和高質(zhì)量的科研性后處理軟件，對(duì)于中長(zhǎng)距離的基線解算可以很容易地取得優(yōu)于0.1ppm甚至0.001ppm 的基線解算精度。由于靜態(tài)測(cè)量的數(shù)據(jù)采用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理的方法，外業(yè)作業(yè)的操作與組織比較簡(jiǎn)單。5km以內(nèi)的中短邊利用530分鐘觀測(cè)數(shù)據(jù)，SR530可以取得優(yōu)于±6mm(高程為±12mm)的定位精度(按基線標(biāo)稱精度為5mm+0.5ppm估算，見(jiàn)附錄10.5中徠卡SR530 SKI-Pro后處理快速靜態(tài)的技術(shù)指標(biāo))。這種作業(yè)方法一般用于高等級(jí)控制網(wǎng)的建立(例如本草案第二章2.1節(jié)所闡述的工區(qū)加密控制網(wǎng)的測(cè)

32、量工作)，以及本草案后面描述的工區(qū)控制網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)位穩(wěn)定性的定期監(jiān)測(cè)作業(yè)和其它地面固定點(diǎn)位的高精度測(cè)量等等。(2) 厘米級(jí)RTK實(shí)時(shí)定位。這一方法采用機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)電臺(tái)，或基于移動(dòng)通信手段的普通手機(jī)將參考站的GPS數(shù)據(jù)發(fā)送到正在作業(yè)的流動(dòng)站，使流動(dòng)站能夠結(jié)合自身采集的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)地解算出并輸出經(jīng)過(guò)內(nèi)部獨(dú)立檢核的高精度定位成果。徠卡SR530測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)RTK作業(yè)時(shí)可以在10秒鐘左右時(shí)間內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)取得10mm+1ppm的精度；或利用35分鐘進(jìn)行快速實(shí)時(shí)靜態(tài)測(cè)量，可以得到5mm+0.5ppm的精度。這就意味著在工區(qū)內(nèi)距離參考站5km內(nèi)任意一點(diǎn)單次定位作業(yè)可以獲得平面精度優(yōu)于510mm和

33、高程優(yōu)于1020mm的定位結(jié)果。如果通過(guò)接收兩個(gè)以上參考臺(tái)站的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢驗(yàn)和平差，精度和可靠性可以進(jìn)一步提高，因而可以廣泛應(yīng)用于測(cè)區(qū)內(nèi)陸上的高精度3維放樣、近岸海域無(wú)驗(yàn)潮作業(yè)的水下地形測(cè)量、水上打樁定位，以及其它需要厘米級(jí)精度實(shí)時(shí)定位的各項(xiàng)測(cè)量工作。RTK參考站在發(fā)送RTK數(shù)據(jù)的同時(shí)，如果同時(shí)記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)，則可以用于沒(méi)有配備數(shù)據(jù)電臺(tái)的單、雙頻機(jī)，或沒(méi)法收到無(wú)線電臺(tái)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，但記錄了原始數(shù)據(jù)的GPS接收機(jī)設(shè)備，開(kāi)展后處理作業(yè)。(3) 米級(jí)亞米級(jí)RTD實(shí)時(shí)定位。利用大多數(shù)GPS接收機(jī)進(jìn)行基于偽距觀測(cè)值的RTD實(shí)時(shí)定位，一般可以達(dá)到米級(jí)定位和導(dǎo)航精度。如果采用徠卡500系列GPS接收機(jī)則可以在

34、30100km范圍內(nèi)獲取0.25m-0.5m(取決于測(cè)程)的亞米級(jí)實(shí)時(shí)定位和導(dǎo)航精度。因?yàn)閭尉喽ㄎ徊淮嬖谙辔挥^測(cè)值有關(guān)的整周未知數(shù)初始化和信號(hào)失鎖有關(guān)的周跳問(wèn)題，目前廣泛應(yīng)用于水上各種定位工作，如海上施工船舶和運(yùn)輸船舶的精密導(dǎo)航，水上地質(zhì)勘探定位和勘探船的精確復(fù)位，海上筑堤時(shí)的定點(diǎn)拋石，有驗(yàn)潮的GPS水下地形測(cè)量，以及其它需要米級(jí)亞米級(jí)實(shí)時(shí)導(dǎo)航或定位精度的工作。這一方法同樣需要參考站配合工作，但可以與RTK參考站共用。即在RTK參考站的播發(fā)信號(hào)中增加播發(fā)RTD作業(yè)所需要的GPS改正數(shù)數(shù)據(jù)，這樣可以使同一個(gè)GPS參考站同時(shí)具有為3種GPS工作方式服務(wù)的能力，做到一站多用。3.3 工區(qū)施工放樣測(cè)量

35、(1) 地面點(diǎn)放樣。工區(qū)內(nèi)陸地部分的地面點(diǎn)(含橋面施工點(diǎn)和預(yù)制架梁的吊裝)施工放樣及工程定位測(cè)量，原則上盡量采用高效率、高精度、高可靠性和低消耗的RTK作業(yè)模式。在進(jìn)行RTK放樣作業(yè)前，應(yīng)將需要放樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)事先以ASCII文本文件(或其他確定的方式)輸入接收機(jī)。作業(yè)時(shí)，接收機(jī)可以引導(dǎo)作業(yè)員正確抵達(dá)所需的點(diǎn)位，并隨時(shí)報(bào)告當(dāng)前點(diǎn)位至目標(biāo)點(diǎn)位的距離和方位差值，同時(shí)還能給出工程施工點(diǎn)位的填挖方工作量。對(duì)于衛(wèi)星遮擋、信號(hào)干擾等不利因素條件下，或同時(shí)展開(kāi)的工程面較多，GPS設(shè)備數(shù)量不足以應(yīng)付施工測(cè)量或放樣作業(yè)的需要時(shí)，我們將對(duì)陸上工程點(diǎn)充分使用就近的控制點(diǎn)上安置TC702全站儀，用常規(guī)方式進(jìn)行作業(yè)。(

36、2) 海上施工點(diǎn)的放樣。海上施工點(diǎn)(含圍堰打樁和沉箱定點(diǎn)吊裝等)定位放樣可以分為兩個(gè)明顯的作業(yè)階段：一個(gè)是施工對(duì)象還沒(méi)有在水下“生根”，施工船舶上所載的施工設(shè)備需要通過(guò)打樁作業(yè)，將沉箱精確吊裝到位，按指定方位沉入設(shè)計(jì)好的水域，或者將建立圍堰用的鋼樁一根根依次打進(jìn)預(yù)定地點(diǎn)的水下地層中；另一種情況就是基礎(chǔ)工程已經(jīng)出露到水面以上時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行的施工測(cè)量和放樣作業(yè)(如吊裝澆灌混凝土用的模板等等)。對(duì)于前一種情況，特別對(duì)于離海邊較遠(yuǎn)一些無(wú)法利用陸上控制點(diǎn)和全站儀控制施工作業(yè)時(shí)，又由于沒(méi)有足夠的海上控制點(diǎn)可資利用，則必須采用GPS與TCR702組合系統(tǒng)方式在測(cè)量船上進(jìn)行施工放樣作業(yè)。GPS為TCR702 提

37、供瞬時(shí)三維基準(zhǔn)，并通過(guò)TCR702 傳遞給樁位(樁的上端面向TCR702一側(cè)安有簡(jiǎn)易反射裝置)。由于各種測(cè)量誤差的疊加，測(cè)量船、施工機(jī)械和施工對(duì)象在風(fēng)浪等因素下的運(yùn)動(dòng)，精度將受到一定的影響。為此，徠卡中國(guó)研發(fā)中心將樂(lè)意協(xié)助用戶合作開(kāi)發(fā)專用的系統(tǒng)控制軟件，滿足實(shí)時(shí)施工控制的需要，并有效地控制施工誤差。對(duì)于后一種情況，就跟陸地上施工測(cè)量與放樣沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，測(cè)量的精度也通路上作業(yè)沒(méi)有太大的差別。唯一不同之處，陸上可以選擇不同的測(cè)量手段，海上(特別離岸線稍遠(yuǎn)的地方)只能使用RTK技術(shù)完成這類作業(yè)。(3) 放樣作業(yè)的質(zhì)量控制。每一個(gè)測(cè)點(diǎn)必須利用RTK作業(yè)模式，序貫接收兩個(gè)不同臺(tái)站的信號(hào)，進(jìn)行相互檢核(平

38、面與高程的最大互差應(yīng)小于3cm/5cm)和外業(yè)實(shí)時(shí)平差(平差后的精度分別為±1.5cm/±2.5cm)。對(duì)于精度要求更高的工程點(diǎn)位可以采用上節(jié)描述的加密控制測(cè)量技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)用快速靜態(tài)定位技術(shù)加以測(cè)定。對(duì)于無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)檢核和平差的海上三維動(dòng)態(tài)放樣作業(yè)，因該在作業(yè)開(kāi)始前和結(jié)束后分別進(jìn)行一次序貫接收的成果比對(duì)測(cè)試。在驗(yàn)證結(jié)果表明信號(hào)質(zhì)量和定位精度良好的條件下，才容許鎖定一個(gè)參考站信號(hào)，開(kāi)始相應(yīng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)放樣操作。同時(shí)在作業(yè)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)注意是否出現(xiàn)異常的實(shí)時(shí)成果變動(dòng)。出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)的序貫接收檢驗(yàn)。(4) 海上樁位的測(cè)定精度。對(duì)于海上打樁樁位的實(shí)時(shí)放樣作業(yè)，因樁體本身不能安

39、裝GPS接收機(jī)天線，為了精確測(cè)定樁位及其變化，凡是可以借助于陸上控制點(diǎn)上安置的徠卡TC702全站儀照準(zhǔn)作業(yè)的情況下，可以人工跟蹤測(cè)量捆綁在樁體側(cè)面的圓棱鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)(測(cè)程可達(dá)3000m)。如果無(wú)法借助于陸上控制點(diǎn)時(shí)，可以在樁位附近四角用絞車平穩(wěn)錨定的測(cè)量船上安置一臺(tái)徠卡SR530實(shí)時(shí)GPS和一臺(tái)徠卡無(wú)合作目標(biāo)全站儀(如TCR 702)的組合系統(tǒng)來(lái)完成當(dāng)參考站的距離不大于5km時(shí)，輸出點(diǎn)位的精度可以高達(dá)±1cm(平面)/±2cm(高程)，顧及錨定船位殘余的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間延遲，實(shí)際定位精度，可能在±5cm以內(nèi)。3.4 工區(qū)施工船舶的精密導(dǎo)航大型跨海橋梁工程的施

40、工，需要?jiǎng)訂T大量施工船舶，從事材料、裝備的運(yùn)輸，施工放樣的調(diào)度與指揮，水下地形測(cè)量和水下工程測(cè)量，以及諸如海上定點(diǎn)拋石、岸線護(hù)堤和防波堤施工等借助于船舶的現(xiàn)場(chǎng)操作活動(dòng)，為了按時(shí)到達(dá)指定的工位，完成指定的操作，為了了解并全面掌握工區(qū)所有作業(yè)船舶當(dāng)前的位置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和趨勢(shì)，特別在夜間和霧天施工活動(dòng)，以及暴風(fēng)雨來(lái)臨時(shí)，組織撤離工作中的安全避撞，都需要借助于船載GPS接收機(jī)或國(guó)際上將于今夏開(kāi)始啟用的海上AIS系統(tǒng)(自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，這是一種基于GPS定位技術(shù)的海上安全監(jiān)督導(dǎo)航定位系統(tǒng))，同時(shí)接收參考站提供的差分改正數(shù)信息，進(jìn)行精密導(dǎo)航，提供米級(jí)或亞米級(jí)導(dǎo)航或海上定位成果。用戶可以根據(jù)精度和相應(yīng)的作業(yè)要求，

41、選擇不同型號(hào)的GPS接收機(jī)，包括根據(jù)需要，決定是否需要安裝，或是否安裝雙向單向數(shù)據(jù)通信設(shè)備。工程指揮人員還可以根據(jù)需要建立工區(qū)施工船舶調(diào)度管理中心，必要時(shí)通過(guò)通信系統(tǒng)在大屏幕上顯示工區(qū)內(nèi)所有安裝了差分GPS接收機(jī)和通信系統(tǒng)的船舶的活動(dòng)。3.5 GPS用于工區(qū)工程的竣工驗(yàn)收測(cè)量(1) 工程空間位置的驗(yàn)收測(cè)量。GPS定位技術(shù)在工區(qū)橋梁工程的竣工驗(yàn)收測(cè)量中可以發(fā)揮一定的作用。它可以采用RTK作業(yè)模式進(jìn)行同橋梁空間位置有關(guān)的各項(xiàng)常規(guī)測(cè)量任務(wù)，包括橋面及橋梁有關(guān)的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施三維空間設(shè)計(jì)位置與實(shí)際竣工位置的差異，橋面的平整度等等技術(shù)指標(biāo)的評(píng)價(jià)。(2) 橋梁物理參數(shù)的檢測(cè)。必要時(shí)還可以測(cè)定反映橋梁結(jié)構(gòu)固體

42、力學(xué)物理屬性的振形參數(shù)和橋梁動(dòng)靜荷載變形的峰值與谷值，具有常規(guī)手段所無(wú)法比擬的許多優(yōu)勢(shì)。因?yàn)镾R530系統(tǒng)能夠以10Hz的頻率、厘米級(jí)精度，嚴(yán)格的時(shí)間同步，獨(dú)立地采集橋上所設(shè)置的各個(gè)點(diǎn)位的三維動(dòng)態(tài)信息。經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的后處理和頻譜分析，可以提取出在受迫振動(dòng)條件下各點(diǎn)處一階、二階、三階，直至所有周期大于0.1秒左右的各階縱向(橋梁主軸線方向的傾斜)，橫向(橋梁橫斷面方向傾斜)和垂向(圍繞各測(cè)試點(diǎn)垂線方向的擺動(dòng))的扭曲度、位移幅度和運(yùn)動(dòng)周期。(3) 橋梁載荷變形監(jiān)測(cè)。在靜載荷測(cè)試時(shí)可以同時(shí)確定：(1)橋面加載至橋面變形達(dá)到峰值的全過(guò)程；(2)加載點(diǎn)精確坐標(biāo)(重載試驗(yàn)車上裝有GPS接收機(jī))；(3)橋面不同

43、部位的升降位移量和這些點(diǎn)位的精確坐標(biāo)；(4)從而給出與負(fù)荷相關(guān)的位移矢量圖。各項(xiàng)空間位置和形變分量的精度均可達(dá)到±1cm(平面)/2cm(高程)左右，同一瞬間相鄰點(diǎn)位的相對(duì)精度優(yōu)于±0.5cm (平面)/1cm(高程)。在動(dòng)載負(fù)荷試驗(yàn)條件下，可以以厘米級(jí)精度同步連續(xù)測(cè)定各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的三維變形過(guò)程；只要橋上布測(cè)的點(diǎn)位足夠多(六臺(tái)以上)，可以精確地描述整個(gè)橋梁各個(gè)部位的相對(duì)變形幅度和過(guò)程。如果載重車輛上也裝備了GPS接收機(jī)，那么還可以進(jìn)一步分析研究負(fù)載移動(dòng)點(diǎn)位群分布和運(yùn)動(dòng)與形變之間的動(dòng)態(tài)函數(shù)關(guān)系，比常規(guī)測(cè)試手段提供更多、更精確、更能反映動(dòng)態(tài)過(guò)程的數(shù)據(jù)信息。(4) 工區(qū)竣工圖的測(cè)

44、繪。此外，本項(xiàng)工程的測(cè)區(qū)視線比較開(kāi)闊，地形地物對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的遮擋較少，因而可以采用RTK作業(yè)模式迅速地完成施工區(qū)內(nèi)陸地和海域(配合測(cè)深儀，無(wú)需驗(yàn)潮)各種比例尺竣工圖紙的測(cè)繪。徠卡SR530進(jìn)行此類地圖測(cè)繪時(shí)可以實(shí)時(shí)輸入地物的屬性數(shù)據(jù)各種注記，它們可以根據(jù)用戶的選擇，自動(dòng)地轉(zhuǎn)換成國(guó)內(nèi)外常用繪圖軟件所能識(shí)別的格式，實(shí)現(xiàn)與后處理軟件的無(wú)縫對(duì)接。4徠卡全站儀在工區(qū)施工測(cè)量的應(yīng)用本公司在此項(xiàng)橋梁工程的施工中將采用兩個(gè)不同檔次的徠卡全站儀：TC18002003或TCA18002003，TCA702。4.1 徠卡TPS系統(tǒng)簡(jiǎn)介徠卡全站儀系統(tǒng)統(tǒng)稱TPS系統(tǒng)，擁有品種最齊全的產(chǎn)品系列，本工區(qū)引用的將使目前最廣泛使

45、用的兩大型號(hào)。TC18002003或TCA18002003屬于高檔產(chǎn)品，用于特別高精度的精密測(cè)距和測(cè)角，其精度分別達(dá)到1mm+2ppm/1mm+1ppm及1”/0.5”，在能見(jiàn)度特別良好的條件下，單棱鏡的測(cè)程可達(dá)5000m；即使在能見(jiàn)度較差的作業(yè)環(huán)境下，也能對(duì)1200m外的單棱鏡進(jìn)行精密測(cè)距。TC702TCR702是全中文操作環(huán)境下作業(yè)的新型全站儀，適用于各種精密工程的測(cè)距和測(cè)角，其標(biāo)稱精度指標(biāo)為2mm+2ppm和2”，一般大氣條件下使用單棱鏡的測(cè)程可達(dá)3000m。徠卡的全站儀設(shè)計(jì)超凡脫俗、品質(zhì)優(yōu)良，均采用與眾不同的絕對(duì)編碼度盤，時(shí)的用戶無(wú)需初始化，一開(kāi)機(jī)就可以測(cè)角，并保證了成果的高精度。系統(tǒng)

46、在照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，可以利用無(wú)限位微動(dòng)螺旋，通過(guò)摩擦制動(dòng)方式，允許作業(yè)員在水平及垂直方向上任意轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，而不會(huì)影響測(cè)量的精度。系統(tǒng)擁有液態(tài)雙軸自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，用戶只需概略整平，即可進(jìn)入精密測(cè)量作業(yè)狀態(tài)！徠卡全站儀擁有大量配套軟件(含選件)，可以滿足精密定位、形變監(jiān)測(cè)、機(jī)械自動(dòng)引導(dǎo)、線路測(cè)設(shè)、大型設(shè)備安裝控制和動(dòng)態(tài)三維放樣作業(yè)的需求。并接受用戶的委托，開(kāi)發(fā)或合作開(kāi)發(fā)特殊應(yīng)用項(xiàng)目的系統(tǒng)軟件，是陸上和海上精密施工測(cè)量和放樣作業(yè)不可缺少的設(shè)備。TC后面字母A和R分別表示這種全站儀具有自動(dòng)跟蹤測(cè)量(Auto)或進(jìn)行無(wú)反射棱鏡(Reflector)的精密測(cè)距。前者借助于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)識(shí)別與跟蹤目標(biāo)，進(jìn)行編程化自動(dòng)

47、測(cè)量作業(yè)，后者可以對(duì)無(wú)法安置或難以安置合作目標(biāo)的近距離對(duì)象進(jìn)行精密測(cè)量作業(yè)。這些功能對(duì)于海上打樁施工等實(shí)時(shí)放樣作業(yè)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)都是極為有用的功能。有關(guān)TC1800/2003，TCA1800/2003和TC702TCR702的詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)請(qǐng)參閱附錄10.6。4.2 徠卡全站儀用于施工測(cè)量與工程放樣徠卡全站儀廣泛應(yīng)用于精密施工測(cè)量和各種工程放樣。對(duì)于配置了TCA1800/2003或TCR702的用戶擁有以下高精度自動(dòng)測(cè)量功能，它們?cè)谑┕y(cè)量及放樣作業(yè)中可以淋漓盡致地發(fā)揮作用：自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別。作業(yè)員選擇ATR作業(yè)模式，概略照準(zhǔn)目標(biāo)以后，就可以借助于TCA內(nèi)置CCT相機(jī)的圖像自動(dòng)識(shí)別功能，將返回信號(hào)進(jìn)

48、行分析，驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)，自動(dòng)照準(zhǔn)棱鏡中心，完成照準(zhǔn)、測(cè)量、記錄正倒鏡觀測(cè)成果。由于作業(yè)時(shí)目標(biāo)處不需要任何特殊裝置，因而可以在工區(qū)有關(guān)精密放樣、自由設(shè)站、多測(cè)回觀測(cè)、變形監(jiān)測(cè)等自動(dòng)化及重復(fù)作業(yè)中加以采用；自動(dòng)跟蹤目標(biāo)。作業(yè)員在選擇鎖定(Lock)模式下，儀器能夠自動(dòng)鎖定目標(biāo)棱鏡，并對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤測(cè)量。為此，徠卡特別為用戶設(shè)計(jì)了360°棱鏡，無(wú)需特別定位，可從任何方位對(duì)它進(jìn)行照準(zhǔn)，給跟蹤測(cè)量帶來(lái)極大的方便。機(jī)載智能化軟件設(shè)計(jì)保證了目標(biāo)暫時(shí)失鎖后能夠迅速恢復(fù)跟蹤狀態(tài)。在機(jī)載CCD相機(jī)的的分析處理下，能夠有效地排除外界其他反射物體的干擾。自動(dòng)跟蹤測(cè)量解決了快速精確測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的難題，測(cè)

49、量過(guò)程中可進(jìn)行人工或自動(dòng)記錄，不必中斷跟蹤觀測(cè)。這種作業(yè)模式對(duì)于精確測(cè)定并控制海上施工的樁體運(yùn)動(dòng)過(guò)程十分有用；無(wú)反射棱鏡測(cè)量。對(duì)于那些不易安裝棱鏡被測(cè)目標(biāo)，采用無(wú)棱鏡測(cè)量作業(yè)模式是最合適不過(guò)的了。一束紅外激光瞬間測(cè)出紅色可見(jiàn)光標(biāo)定目標(biāo)的精確距離(位置)。當(dāng)測(cè)量目標(biāo)較近時(shí)，作業(yè)員無(wú)需用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)，借助于目測(cè)投點(diǎn)即可進(jìn)行測(cè)量。由于無(wú)棱鏡測(cè)量技術(shù)的種種優(yōu)點(diǎn)，也可以用在打樁船上瞄準(zhǔn)樁體的固定部位，監(jiān)測(cè)并控制打樁的進(jìn)程；徠卡測(cè)量辦公室。這是一個(gè)包羅萬(wàn)象的工具軟件包，使您的全站儀如虎添翼。它們可以彼此配合，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與放樣所需數(shù)據(jù)文件的編輯、修改、調(diào)用、數(shù)據(jù)交換、瀏覽查閱等一系列輔助功能。在大橋工程中，

50、所有設(shè)計(jì)點(diǎn)位可以根據(jù)作業(yè)進(jìn)程陸續(xù)以不同方式輸入全站儀，通過(guò)野外測(cè)量、放樣和成果檢核，下載到PC機(jī)中，產(chǎn)成相應(yīng)的輸出文件和成果報(bào)告；多功能軟件包。每一臺(tái)出廠的徠卡全站儀內(nèi)置了作業(yè)中最常用一些應(yīng)用程序，如自由測(cè)站、定向高程傳遞、后方交會(huì)、放樣、對(duì)邊測(cè)量和懸高測(cè)量等，增強(qiáng)版中還將包括參考線放樣、坐標(biāo)幾何、多測(cè)回測(cè)角、面積測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量和局部后方交會(huì)等應(yīng)用程序，專家版軟件中除了增強(qiáng)版所有的程序之外，還要增加自動(dòng)記錄、隱蔽點(diǎn)測(cè)量、參考平面、面陣掃描和DTM放樣等應(yīng)用程序。這些程序可以使工區(qū)的測(cè)量工作變得更加輕松高效。支持用戶編程作業(yè)。上述機(jī)載程序都是各行各業(yè)測(cè)量人員經(jīng)常使用的通用程序，而不同行業(yè)、不同的

51、工作項(xiàng)目，難免不遇到一些特殊的測(cè)量需求，儀器如何去完成這樣的使命，就需要提供一種人機(jī)交流的途徑，讓機(jī)器按照用戶的意志拓展它的功能。徠卡全站儀支持用戶編程作業(yè)，隨時(shí)可以向用戶供應(yīng)相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具，如GeoBasic。當(dāng)我們?cè)诰徛\(yùn)動(dòng)著的測(cè)量船上用全站儀觀測(cè)計(jì)算運(yùn)動(dòng)的樁位時(shí)，其瞬時(shí)測(cè)站位置是靠GPS接收機(jī)定位推算出來(lái)，并傳輸給它的。整個(gè)數(shù)據(jù)交換和處理的過(guò)程，就需要我們通過(guò)GeoBasic的編程來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)升級(jí)。在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，任何產(chǎn)品都不可避免地要被性能更加強(qiáng)大的新產(chǎn)品所取代。為了延長(zhǎng)產(chǎn)品的生命周期，徠卡全站儀經(jīng)常對(duì)已經(jīng)出廠的產(chǎn)品進(jìn)行軟硬件升級(jí)。通過(guò)升級(jí)，用戶可以克服原有版本中的不足之

52、處，提高設(shè)備的使用效率，解決一些過(guò)去所難以解決的問(wèn)題，或根據(jù)用戶的要求，將某一種特定型號(hào)的全站儀升級(jí)成另一種性能更高、更強(qiáng)、更完善的型號(hào)。如將普通測(cè)程為80米的TCR升級(jí)成為無(wú)合作目標(biāo)測(cè)程為200米的XRange加長(zhǎng)型TCR全站儀。在具體作業(yè)時(shí),我們將主要采用以下三種模式：加密控制測(cè)量及采用后方交會(huì)等方式建立臨時(shí)施工測(cè)量圖根控制點(diǎn)的時(shí)候，采用多測(cè)回測(cè)角和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)距模式，以提高各個(gè)測(cè)站測(cè)量成果的精度和可靠性。在地面工程測(cè)量和工程放樣作業(yè)中，自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)(只要概略照準(zhǔn)目標(biāo))，單盤位測(cè)角，快速測(cè)距作業(yè)模式，可以大大提高施工測(cè)量和放樣的速度當(dāng)單獨(dú)利用全站儀，或利用GPS與全站儀組合方式進(jìn)行海上打樁等動(dòng)態(tài)

53、目標(biāo)測(cè)量定位或放樣控制時(shí)，采用自動(dòng)跟蹤或同時(shí)采用無(wú)棱鏡測(cè)距觀測(cè)作業(yè)模式。有關(guān)具體操作規(guī)程、精度評(píng)估及成果檢驗(yàn)，參見(jiàn)另行編撰的xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)加密控制測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)、xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)陸地工程部分施工測(cè)量與工程點(diǎn)位放樣技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)和xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)海上施工放樣技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)等技術(shù)文件。4.3 徠卡全站儀在海上施工中的應(yīng)用海上測(cè)量船上進(jìn)行全站儀作業(yè)時(shí)能否取得合格的成果，很大程度上取決于測(cè)量船的穩(wěn)定度。如果有較大噸位的測(cè)量船，通過(guò)四角下錨，可以大大平滑掉一般風(fēng)浪的影響，使得全站儀的補(bǔ)償器正常發(fā)揮功能，完成照準(zhǔn)目標(biāo)的邊角測(cè)量。否則架設(shè)在測(cè)量船上的全站儀將無(wú)法提供合格的成果。盡管在十分平穩(wěn)的測(cè)

54、量船上進(jìn)行施工放樣測(cè)量，儀器中心的位置和高程仍有緩慢的變化(含幾秒至幾十秒的長(zhǎng)周期項(xiàng)，線性變化項(xiàng)和不規(guī)則項(xiàng))，給照準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)的定位成果帶來(lái)系統(tǒng)偏差和觀測(cè)噪聲。如果通過(guò)一臺(tái)工控計(jì)算機(jī)將全站儀與一臺(tái)固定架設(shè)在測(cè)量船上的SR530實(shí)時(shí)流動(dòng)站相連(它與全站儀的相對(duì)位置是一個(gè)常數(shù))，則由于高頻GPS實(shí)時(shí)定位輸出可以直接修正上述點(diǎn)位和高程誤差，大大抑制隨機(jī)的觀測(cè)噪聲，并通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬建立測(cè)量船的簡(jiǎn)易姿態(tài)模型，以及全站儀站址的長(zhǎng)周期項(xiàng)和線性變化項(xiàng)趨勢(shì)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，以便?duì)全站儀的觀測(cè)成果作出外推改正。這些經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⒁约跋鄳?yīng)的施工放樣控制軟件都需要在作業(yè)環(huán)境下通過(guò)反復(fù)實(shí)踐才能建立起來(lái)并逐步得到完善。5 徠卡電子水準(zhǔn)儀在工區(qū)施工測(cè)量的應(yīng)用5.1 徠卡電子水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介徠卡最新推出兩款適應(yīng)于中國(guó)水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范的新型中文面板的電子水準(zhǔn)儀DNA03和DNA10。前者用于一二等精密水準(zhǔn)測(cè)量，后者用于快速普通水準(zhǔn)測(cè)量。本工區(qū)作業(yè)中引進(jìn)了DNA03，主要目點(diǎn)在于建立工區(qū)加密控制網(wǎng)的高程基準(zhǔn)和控制網(wǎng)點(diǎn)高程穩(wěn)定性的定期監(jiān)測(cè)。此外，還引進(jìn)了一臺(tái)徠卡NA2自動(dòng)安平的光學(xué)水準(zhǔn)儀，用于高程的施工放樣。DNA03是徠卡的第二代數(shù)字水準(zhǔn)儀(徠卡于上個(gè)世紀(jì)80年代末首創(chuàng)了世界上第一代數(shù)字電子水準(zhǔn)儀)。新儀器外觀優(yōu)美，符合人體工程學(xué)的合理設(shè)計(jì)、高