探析路桥工程施工测量中GPS技术的应用

林礼　岑如刚

【摘要】GPS技术的应用，极大的提高了路桥工程施工测量的技术水平，确保了路桥工程施工中的质量，推动了路桥工程建设的快速发展。文章介绍了GPS测量原理、GPS技术在工程测量中的特点、GPS技术在路桥工程施工测量中的优势，探讨分析了GPS技术在路桥工程测量中的应用。

【关键词】GPS技术；路桥工程施工；测量；特点；优势；应用

路桥工程测量过程中，遇到地形较复杂且视野不够开阔的施工场地时，不仅阻碍合理安置测量仪器，还会影响路桥工程的施工进度。基于此，以下就路桥工程施工测量中GPS技术的应用进行了探讨分析。

一、GPS技术测量原理

GPS（全球定位系统）是美国研制的卫星导航系统，GPS作为一项重要的测量技术，在路桥工程测量中发挥着不可比拟的优势，可以有效的提高路桥工程施工过程中的测量数据，减少施工中出现的误差。GPS技术主要是采用高轨测距，其基本观测为观测站至GPS卫星之间的距离，主要采用两种方式来获取距离观测量，即伪距测量和載波相位测量。伪距测量是指测量GPS卫星所发射的测距码信号到达用户接收器所用的传播时间，其测量定位速度非常快；而载波相位测量是测量有载波多普勒频移的GPS卫星载波信号和接收器所产生的参考载波信号之间的相位差，其测量定位精度很高。GPS定位则是通过4颗或以上的卫星同时进行伪距或相位测量，从而推算出接收机的三维位置。

二、GPS技术在工程测量中的特点

GPS技术在工程测量中的特点主要有：（1）、精确定位。通常红外仪的测量精度为5mm+5ppm左右，而GPS的测量精度已经能够达到红外仪水平。但GPS的优越性主要体现在远距离测量方面，距离越远，精度越高。（2）、操作简便。GPS测量的自动化程度很高，目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高，打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。而其他观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。（3）、提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。（4）、自动化。随着GPS技术的不断发展，现如今这种技术已经让数据信号接收机越来越小，设备不断改进、优化，已经能够方便测量人员携带。仪器观测能够实现自动化，只需要采用相关软件就能够达到对数据的处理效果，自动计算出三维坐标。

三.在路桥工程施工中GPS技术测量的优势

1、路桥工程施工过程中采用GPS技术进行施工测量，解决了施工单位过去由于施工测量出现误差造成的问题，提高了路桥工程施工的勘测精确度和勘测效率，同时也提高了对路桥工程施工监测工作的效率。一般在监测工作中，建立以3-4人为一组的流动站进行施工作业，每个施工放样点只需要停留1-2s可完成中线测量5-10km，同时可以在中线放样监测工作进行的同时将中桩抄平工作也一起完成。同时GPS技术在路桥工程施工中的检测覆盖面较广，包括路桥测量的平面、纵面、横面等，对路桥工程监理和施工的放样监测，工程完工后的测量，工程后期路桥面养护中的测量等都是GPS技术涵盖的内容。GPS技术中的RTK定位技术可以更好的支持GPS技术在路桥工程勘测、施工、养护和管理中的工作优势.

2、GPS技术在路桥工程施工过程中，不需要站间通视，为路桥工程施工单位节省了大量的人力和物力，同时在路桥工程测量工作中，GPS技术测量的精确度更高，施工作业效率快，节省施工单位在监测上的费用，GPS技术在使用方面更加灵活，同时具有较高的可靠性和抗干扰能力。例如：在路桥工程施工地形比较普通的场地，且整体地形处于较高的地势，利用GPS技术，只需要设置操作站一次就可以对方圆15公里的地区进行监测，极大的减少了路桥工程施工过程中监测站点的设置数量和检测的次数。

四、GPS技术在路桥工程施工测量中的应用

下面根据某地一个高架桥的路桥工程施工案例，对GPS技术在路桥工程施工控制测量中的应用进行分析。

1、GPS技术在路桥工程施工中的放样测量.GPS技术的应用过程中，还有一项重要的作用就是利用RTK—GPS测量技术，实现对桥位的放样测量。在实际的路桥工程施工过程中，应用GPS技术进行放样测量，可以对施工位置进行准确的标记，减少施工中出现的误差。例如，在路桥工程施工控制网络中心的控制点中建立GPS参考站，设置2台操作站进行放样测量，在控制器中对桥位的坐标进行对比和调整，保证施工桥位的正确性。利用这种方法，在实际的路桥工程施工过程中，有效的减少了施工的误差，提高了施工的精准性，保证了施工的质量。因此，这种方法在路桥工程施工中得到了广泛的应用。

2、GPS技术在路桥工程施工中的平面测量.通常的高架桥路桥工程施工过程中，地形条件主要是地势起伏、高差大，对实际的施工造成了一定的影响。在进行施工的平面测量的时候，对测量数据的精准度要求就比较高。应用GPS技术，实现对施工的平面测量，需要先在GPS施工控制网络中，找出施工地形中不同的相对较高的分布点。这样有利于对施工的情况，进行实时的监控和测量。例如，施工部门可以先选取施工控制点，利用先进的设备对这些控制点进行观测，得出数据后进行实际测算，保证测量的数据处于误差范围内。

3、GPS技术在路桥工程施工中的线道横断面与纵断面测量。在路桥工程中，确定道路中线后，通过利用中线桩点坐标和绘图软件来给出道线横断面及各桩点的纵断面。由于所有使用的数据都是利用实时动态GPS技术在测绘地形图时所采集而来，所以勿需再去现场测量横、纵断面，从而大大提高了工作效率，减少外业工作量。此外，如果还需要对现场断面进行测量，也可以采用动态GPS进行定位测量。在此项测量过程中，GPS测量技术与传统测量方法相比较，其效率、精度、实用和经济等各方面都具有很明显的优势。

4、GPS技术在路桥工程施工中的高程控制测量.在路桥工程施工过程中，应用GPS技术进行测量，主要是因为GPS具有较强的高度差优势，可以在不能直接进行人工测量的时候，利用高度差进行测量。而且，应用GPS技术测量出的数据，精准度比较高，测量方法也比较简单，节约了大量的路桥工程施工中的测量资源。GPS的分布比较广泛，可以对施工的实际地形进行全方位的测量，及时的对出现的误差作出调整，可以保证施工质量。例如，在本次高架桥施工过程中，因为地相方面的原因，不适合直接进行测量。因此，需要应用GPS技术进行高程控制测量。根据地形的影响，可以把地形改正的曲面拟合法误差设置为±8mm，设置外部的符合精度为±7mm，确保所有的测量数值误差都处于规定的范围内，可以提高测量的精度，保证施工的质量。

结束语

GPS测量技术具有精确度高、速度快、节省人力成本等各方面优势，其技术已普遍应用于我国路桥测量，大大降低了人力、物力和财力，从而有效的促进我国路桥行业的稳健发展。

参考文献：

[1]王宝乙.GPS在路桥工程测量中的应用现状及发展趋势研究[J].中国新技术新产品，2011

[2]王小燕.GPS技术在工程测量中的应用[J].江西建材，2012

[3]杨振瑞，贾艳红.GPS技术在公道测量中的应用前景探讨[J].科技致富向导，2012