浅谈GPS 技术在道路桥梁工程测量中的应用

徐军

(湖南省公路设计有限公司)

1 引言

GPS 技术系统的英文全称是Global Positioning System，经常被简称为GPS技术，该技术的基本汉语含义是全球定位系统技术。此外，GPS 技术的核心系统是卫星导航定位系统，而此处的卫星多位人造卫星，通常绕行于地球轨道，能接收数据、语音、电视等信号，并将信号转发回地面。目前，GPS 技术被广泛应用于道路桥梁测量工作中，运用该技术能够准确获取测量数据，做好道路桥梁工程变形监测工作。本文将简单介绍GPS技术的基本定义，并系统论述GPS 技术在道路桥梁工程测量中的应用方案[1]。

2 GPS 技术的基本定义

GPS 技术是全球定位系统的简称，该技术主要是运用卫星设备进行定位。目前，GPS 技术用于定位的支撑卫星不只一颗，通常是三到六颗。这些卫星均位于同步轨道，通常在地球赤道上方35900km 的位置，操作频率是4000MHz，地面向卫星上传输为6000 MHz。而且，这些卫星的分布基本都会遵循轨道规律，通常是在不同平面轨道上运行，从而全方位监测不同的定点。如果某一GPS 技术系统有6 颗卫星，其中，就有3 颗卫星用于接收信号，另外3 颗用来定位。对于道路桥梁工程测量工作来讲，应用GPS 技术有两大优势。

①GPS 技术有良好的适用性，能够针对道桥工程的具体施工模块准确测量并获取相关数据，辅助工程管理人员构建完善的控制网，准确定位工程实施区域和细节，提高施工自动化水平。即使施工环境异常复杂，也能够穿透重重障碍，做好测量工作，并将测量误差控制到最低。而且，GPS 技术不会受到外在天气的干扰，无论遇到暴风、阴霾或者雨雪天气，依然能够准确测量重要数据，判断工程质量是否符合标准要求。无论在白天还是夜晚，GPS 技术都不会因为时间、空间、光线和能见度的变化而影响测量结果。

②测量效率极高。在施工初期，道桥工程师能够借助GPS 技术对施工环境、地质结构、水文条件进行全面测量，从而设计精确的施工图纸，绘制完善的施工模型，处理好细节问题。

当代GPS 技术与计算机网络技术结合紧密，因而，测量效率极高，能够迅速获取数据，并通过程序进行翻译，加工并生成最详细的数据信息，节省更多施工成本。

3 GPS 技术在道路桥梁工程测量中的应用方案

3.1 精心布设测量网

全面优化GPS 技术在道路桥梁工程测量中的应用方案，首先要充分利用该技术精心布设测量网，努力提高测量网的进度，当代GPS 技术能够将测量精度调整到毫米（mm），非常细致。其次，GPS 技术有静态差分技术和动态差分技术之分，前者可以通过建立基站来分析测量数据，准确进行定位，后者属于一种载波相位差分技术，能够准确定位坐标[2]。

3.2 道路桥梁工程施工测量中GPS 技术应用

3.2.1 应用GPS 技术进行放样测量

在道路桥梁工程的施工过程中，施工单位可以应用GPS 技术结合RTK 技术来提高放样测量的精度。工作人员应在施工控制网中合理选择控制点，并进行GPS 基站的设置，一般应设置2 个以上的操作站，并利用控制器来对比分析道路桥梁工程坐标，以提高放样测量精度，从而为保证后续施工的准确性提供可靠的参考基准。

3.2.2 应用GPS 技术进行平面测量

在很多道路工程及桥梁工程的施工中，施工现场的地形条件往往比较复杂，传统的平面测量技术难以满足实际的施工要求[3]。而通过GPS 技术的应用就可以减少地形因素对测量结果的影响。在实际测量时，工作人员合理确定平面控制网等级并选取相应的坐标系，并在施工控制网中选择地势相对较高的位置，设置2 个以上平面控制点设置GPS 接收装置，然后利用全站仪等设备来进行观测测量。在获取GPS 数据后再通过内业处理来进行数据分析解算，从而为道路工程及桥梁工程施工提供准确的数据参考。

3.2.3 应用GPS 技术进行高程测量

随着我国道路桥梁工程项目的不断增加，一些施工现场位于山区等复杂地形环境下的工程项目给高程测量带来了较大的困难，传统测量技术由于对通视条件等有较高的要求，因此无法满足施工的实际需要。而应用GPS 技术则无需保持控制点间通视，可以利用卫星定位来实现对大范围、复杂地形的高程测量。在实际测量工作中，测量人员应根据施工现场的地形地势特点以及测量规范要求合理确定控制点数量以及控制点之间的距离，以保证测量的精度。同时可以利用静态定位等技术方法来完成高程测量。

3.2.4 应用GPS 技术进行横纵断面测量

在道路工程及桥梁工程的施工过程中，施工单位还可以应用GPS 技术来进行线路横纵断面的测量。测量人员在实际测量时应首先利用GPS 技术来准确测放道路中线位置，然后就可以通过GPS的动态定位技术结合绘图软件等来结合中线桩点坐标，进行所有桩点纵向断面和路线横断面的测绘了。与传统测量技术相比，利用GPS 测量技术测量道路、桥梁的横纵断面能够提高数据采集的时效性、全面性和准确性，并且极大的减轻了测量人员外业测量工作的强度，减少了人为因素对测量结果的影响，还有效降低了测量成本，因此在道路、桥梁工程施工中得到了越来越广泛的应用[4]。

表1 道路桥梁质检项目表

3.3 做好道路桥梁工程变形监测工作

在道桥工程施工中，如果出现路基开裂或者梁体结构变形问题，用GPS 技术进行监测就能及时发现问题，该技术能够立刻报警，从而及时解决问题，确保道桥工程的安全性。确保道桥工程检测质量，全面做好道桥工程变形监测工作，必须重视细化监测标准项目，细化监测指标，表1 就是道桥工程监测项目表。

此外，GPS 技术能够与工程实体进行有机连接，对施工环境实施全方位测量。如果道桥工程出现了变更，就可以运用GPS 技术获取相关数据以帮助工程管理人员调整施工方案。

4 结语

综上所述，利用GPS 技做好道桥工程测量工作，必须充分发挥该技术的优势，利用该技术精心布设测量网，努力提高测量网的进度，判断混凝土主体结构的稳定性，并做好变形监测工作。