高层及超高层建筑施工GPS定位控制测量研究

文/仲启龙 苏州建设交通高等职业技术学校 江苏苏州 215104

高层及超高层建筑施工GPS定位控制测量研究

文/仲启龙 苏州建设交通高等职业技术学校 江苏苏州 215104

随着社会的发展，促进了城市化进程的加速。高层建筑是城市建筑的主要内容，在建筑的过程中，测量基准传递、轴线和垂直高度是高层建筑施工中质量控制的重要问题，为了确保工程施工的质量，应该加强对测量工作的重视，在建筑施工中运用GPS定位控制系统，能够保障施工的质量和测量的精确性，实现对建筑工程各项工作的科学、快速定位。GPS定位系统在高层建筑中被广泛应用，并且取得了良好的应用效果。

高层建筑；FPS定位；控制测量

随着科学技术的发展，诞生了GPS定位系统，该系统被广泛应用于高层建筑当中，能够解决高层建筑过程中艰难的测量工作，实现授时和测距的空间交汇，能够向建筑行业的施工人员提供连续、准时和高精度的三维定位。在高层建筑中应用主要是对测量基准传递、轴线和垂直高度等进行测量，能够确保工程施工的精确性，方便、快速的进行定位测量，符合建筑工程的施工质量和施工要求，对建筑工程施工具有重要的作用。

一、GPS卫星定位测量的基本理论

（一）GPS定位测量基本原理

GPS定位系统在高层建筑中被广泛应用，以测距交汇法为主要的施工原理，通过无线电导航定位系统来对高层建筑中的各个事项进行测量，能够确保高层建筑测量的精确性和合理性，实现标准的定位。GPS是科学技术的产物，通过卫星进行信号的传输，能够及时接收其它用户传递过来的信息，能够同时接收到三颗星以上的GPS卫星信号，准确的测算出GPS卫星信号的空间坐标，准确的测量出空间位置。同时，GPS也能准确的进行定位，能够随着GPS卫星信号进行高速的运动，其坐标值会随之发生快速的变化，能够准确的测量出卫星信号与测量站之间的距离，了解到卫星的坐标值，实现对卫星测量站的准确定位［1］。

（二）GPS定位测量方法

GPS定位测量主要分为以下两种方法，主要包括静态绝对定位和静态相对定位两种方法。静态绝对定位方法在高层建筑测量中的应用，能够确保接收机天线处于静止的状态下，主要是通过确定观测站绝对坐标来开展测量工作，能够确保测量的准确性和合理性。运用连续测量的方法对卫星和观测站之间的伪距进行测量，能够获取更多的测量，确保卫星定位的精确性。而静态相对定位在运用的过程中，需要在两台接收机的两端分别安装基线，实现对卫星系统的同步测量工作，确定地球坐标系中的相对位置和基线向量。另外，还可以通过在接收机上安装基线端点的方式，实现对GPS卫星系统数据的全面监控，确定出卫星系统的多条基线向量。需要将接收机固定在一个位置，对接收到的数据信息进行分析和观察，确定接收到的数据信息量，提高数据处理的精确度［2］。

二、GPS卫星定位测量的特点

高层建筑施工相对于其他建筑施工，具有施工难度大和施工系统复杂化的特点，为了确保施工的质量，应该提高GPS卫星定位测量的精确性。运用GPS卫星定位具有如下特点：第一，高层建筑具有层数较高的特点，需要确保施工结构的合理性，使建筑能够拥有良好的受力情况。并且对施工测量中的竖性测量精确度要求较高，选取的各项施工仪器和测量方法需要满足高层建筑的建筑要求，要提前做好施工场地的检查工作。第二，由于高层建筑的平面和立面在建筑过程中，存在施工复杂多变的情况，需要确保定位防线工作能够与实际的施工相适应，并配备专用的施工仪器，提高高层建筑的施工安全性［3］。

三、高层及超高层建筑施工GPS定位测量的技术设计与实施

（一）GPS定位测量前的准备工作

GPS定位测量施工前的准备工作对于施工工作的顺利开展具有重要的作用，应该加强对该步骤工作的重视。在施工前需要对施工场地进行详细的了解，结合具体的施工要求，绘制施工图纸，通过GPS定位测量，详细了解轴线和层高尺寸，并且需要对轴线图的对比基础和标准层工作进行详细的了解，处理好两者之间的关系。并且通过对测量出来的数据进行详细的了解，能够精准的计算出建筑物平、立、剖面的形状和尺寸等，做好高层建筑施工前的基础工作，为工程施工提供标准。同时，还需要了解设计定位防线精度要求。通过对施工图纸的详细了解可知，需要对建筑物的总体情况进行详细的了解，将各项工作建立在了解建筑物总体施工的标准上，对施工定位的精度进行详细的了解，各项施工都应该建立在特定施工的基础上，符合高层建筑的施工要求［4］。

（二）GPS定位测量的技术设计工作

GPS定位测量的技术设计工作是由GPS网技术设计依据和测量的精度设计两种设计方法来共同组成的。其中GPS网在设计过程中，主要是依据GPS测量的线管规范和测量任务书上的内容来决定的，需要对GPS网的进度和相关密度进行详细的了解，满足高层建筑测量经济指标的要求，确定好各点间的距离，明确各点之间的连接方法，明确观测次数和观测时间长短等观测方案。测量的进度设计在实际的应用过程中，需要确保GPS网的设计精度能够满足测量精度的设计要求。大多是高层建筑工程都会将GPS网的平均距离和平均精度划分为合理的等级，各等级需要满足GPS网技术指标的要求。在进行具体布局时，可以采用分级布设、越级布设和布设同级全面网等积分方面，需要确保GPS相邻弦之间的精度。进度标准对高层建筑的施工具有重要的作用，是GPS网设计中一项重要的量，影响着布设方案和精确标准的效果，需要结合实际的施工情况，加强对人力、物力和财力的合理设置，能够满足当前实际的生产规程和作业经验［5］。

（三）GPS网的图形设计工作

GPS网图形设计工作主要包括图形设计的原则和图形设计形式两种。其中在GPS网图形设计中应该遵循以下几项原则：第一，需要对监测点位置进行合理的布置，设置良好的方位点，在对方位点之间的距离进行确定的过程中，需要确保观测点之间的距离，将两者之间的距离保持在300m。第三，需要对GPS网点之间的距离进行合理的设置，确保视野的开阔性，确保测量工作的合理性和合法性。GPS网的图形形式，在实际的应用过程中，主要是采用三角形网或者环形网的形式来加强对GPS网的有效设置，需要确保数据测量的合理性，对三角形的边进行合理的设置，强化GPS的监测能力。三角形网在高层建筑实际的测量过程中，具有几何结构强、自检能力和可靠性强的特点，环形网在实际的运用过程中，主要是由多条独立观测边来组成的，在进行观测过程中，具有工作量小和自检能力相对较强的特点［6］。

（四）GPS网的基准设计工作

在高层建筑中运用GPS网进行设计的过程中，需要对GPS网的坐标系统和起算数据进行合理的设计，设计的内容主要包括位置基准、方位基准和尺度基准等三个方面的内容，按照合理的方法，加强对三个方面内容的监控，符合当前高层建筑测量的要求。因此，GPS网的基准设计是当前高层建筑施工中一项重要的设计工作。在高层建筑实际的应用过程中，需要加强对以下几项工作的重视：

第一，在对FPS网中的地面坐标系进行测量的过程中，需要对坐标系中的起算数据和联测地方进行合理的控制，用坐标系进行合理的转换。高层建筑中的测量工作应该控制在可联测的2到3个点，运用GPS网来实现对地面网的联测工作，主要是通过对地形和地面控制，来实现对控制点的监控工作，将其作为监测中的重要约束点。第二，需要对GPS网进行平差计算，按照GPS的相关标准和相关要求去开展测量工作，结合具体的情况，采用合理的测量方法去开展测量工作，确保GPS的计算分析能够满足当前精确计量的要求，为高层建筑行业的施工提供数据支持。

结语：

GPS是科学技术的产物，作为一种全新的定位手段，被广泛应用于高层建筑的测量中来，自身具有较强的先进性和优越性，满足高层建筑行业的施工要求。随着GPS技术的进一步应用，需要对FPS应用技术的理论基础、技术设计与实施工作进行进一步的研究，提高GPS技术的测量能力，加强对高层建筑施工测量定位工作的重视，是高层建筑中一项重要的测量工具和测量方法。

［1］刘昌武.长沙A1区办公楼超高层建筑施工测量技术研究［D］.北京建筑大学，2016.

［2］卢浩.超高层建筑施工质量管理绩效评价研究［D］.重庆大学，2014.

［3］张具林，叶玉芹，谈虎，等. 超高层建筑施工测量控制系统的建立与实施［J］.施工技术，2013，（05）：107-110.

［4］郅伦海.城市中心边界层风特性及超高层建筑动力响应研究［D］.湖南大学，2011.

［5］陈宇，罗晓生.超高层建筑斜向钢管柱测量定位施工技术［J］.施工技术，2012，（18）：62-64.

［6］姜新.关于GPS测量技术在高层建筑施工中的应用探讨［J］.门窗，2015，（04）：209.