上海通用試車場施工測量控制

馬敬貴

(中交一公局第五工程有限公司，中國 北京100024)

0 概述

上海通用汽車研發試驗中心（廣德）是目前國內投資規模最大、設施最全面的全功能汽車研發試驗中心，；也是亞洲最大的汽車試驗場，規劃區域面積約5.67平方公里，總投資約16.43億元人民幣。中心內包括目前國內投資規模最大、設施最齊全、技術最先進的全功能試車場。試驗場道路共有39條，總里程長度為54.23公里，包括高速環道、耐久性試驗區、腐蝕試驗區、坡道區和性能試驗區等功能齊備的試驗道路及設施，適用乘用車開發的操縱穩定性試驗路、動態廣場和多種形式的低附著系數路等設施。

作為中交一局五公司的一名員工，我有幸參加了交通部汽車綜合試驗場（北京通縣）及上海通用汽車試驗場（安徽廣德）的建設，作為一名現場施工測量工作者，簡要介紹一下自己對試車場的現場測量控制的方法及點滴體會。

1 測量儀器、測量人員的配備

對于這樣面積龐大、道路、結構繁多的試車場，施工全面展開需要的測量儀器、人員是可想而知的，加之分包隊伍幾乎都沒有配備自己的測量人員，測量隊的工作是很繁多的，起初計劃配備兩臺全站儀，但是全站儀受地形條件的限制，也勢必會增加測量人員的數量，若用全站儀施工測量放樣，一臺全站儀必須至少配備三至四人，兩臺全站儀就是七至八人。而用GPS接收機放樣，若用兩臺動態機RTK放樣只需兩人（一人一臺）即可，但對于大型結構來講，全站儀控制還是優于RTK，為了項目部長遠發展考慮，因此計劃選購全站儀一臺及(1+2)GPS一套。

2 簡單交樁

首先我們打破了傳統的交樁模式，不需要每個控制點都交，只需設計院交兩個控制點即可，余下的施工單位完全可以自己根據坐標數據利用GPS迅速找出，首先根據業主提供的能覆蓋整個試車場的測量四參數，（先不必要自己求測量參數）依次錄入手薄，點擊應用就可以輸入任意控制點設計坐標能快速精確地定位到控制點，這樣雖然我們施工單位麻煩一些，但省卻了業主、設計院的時間。

3 全站儀聯測導線與GPS靜態控制互相檢測，保證了測量精度

3.1 試車場不同于高速公路，對于高速公路一般是進行附和導線測量控制，采用公共邊作為起始邊，標段的起點和終點與相鄰標段聯測。但試車場是一個面積龐大的閉合近似橢圓體，顯然一條附和導線是不適用的，大家可能首先想到的是閉合導線，但一個閉合導線是無法全面覆蓋整個試車場的，試車場東西跨度1500m，南北跨度約4000m，若沿著試車場的四周測一個較大的閉合導線，不但精度無法保證并且中部的施工區域無法全部覆蓋，勢必對以后施工測量造成一定的影響。由于試車場主要是南北跨度大，所以我們在東線、中部、西線各布置一條附和導線，這三條附和導線相互使用起始邊、公共邊。用全站儀進行邊角測量，利用設計坐標進行評差計算，得出評查后導線點成果。

3.2 本場內平面坐標使用1980年西安坐標系，高程系統采用1985國家高程基準，利用GPS靜態接收機進行控制測量，根據上海巖土工程勘察設計研究院提供的資料，有8個D級GPS控制點均勻分布在測區內，分別是GD01、GD02、GD03、GD04、GD05、GD06、GD07、GD08。經實地踏勘，以上點位保存完好，并經復測，點位精度符合規范要求，可作為本測區控制起算數據。首先在測區范圍外均勻布設能夠覆蓋整個測區的5個GPS控制點，與1個D級GPS點GD03和3個C級GPS點，嚴格按照D級GPS控制網測量要求進行觀測，利用瑞得R90后處理軟件進行平差計算。根據GPS網平差結果知，該網平均點位中誤差為4.6mm，最大點位中誤差為8.3mm，與全站儀所測附和導線中的控制點相比較相差最大值為ΔX＝＋5mm，ΔY＝－8mm，完全達到精度要求。

上海通用試車場場A2標導線點布置圖如下：

圖1

4 測量資料的計算

鑒于試車場路線眾多，路線幾何線性復雜，普通的計算方法無法滿足現場施工測量需要，我們主要從以下幾個方面進行路線坐標、高程計算。

4.1 電腦計算軟件

把試車場的38（除高速環道外）條路的測量參數分別依次輸入電腦，并永久存儲，其中包括平曲線參數、豎曲線參數、超高參數，它的優點就是快速計算整條道路坐標及高程，隨時打印出來，還可以把數據導入RTK手薄，導入手薄的方法是：在電腦上使用記事本新建文件，將后綴名改為dat,按照（pn,x,y,z,pc）即（點名、北坐標N、東坐標E、高程H、屬性）的格式錄入點數據，復制粘貼保存到手薄即可，避免了手工輸入測量數據、也避免了因手動輸入易出錯的通病，這是計算器計算程序無法比擬的。計算時只需輸入樁號，距中樁距離，夾角即可算出該點的坐標，即可計算單一樁號數據，又可以批量計算整條道路，前提是需要把這條路的平曲線參數輸到電腦里。雖然每條道路輸入參數麻煩些，但可以做到一勞永逸。

4.2 CASIO 5800計算器坐標計算程序

計算器計算測量數據，具有輕巧便于攜帶，計算靈活，施工現場需要任意樁號、任意距離的坐標與高程都可以隨時算出，這是電腦計算軟件不及的，卡西歐5800計算器是卡西歐4500,4800,4850的替代陳品，卡西歐5800計算器發行之初，相當長的一段時間沒有適合公路建設者的計算程序，隨計算器附帶的計算程序不少，但適合公路公路測量使用的并不多，卡西歐5800計算器的優點是具有閃存功能，無需備用電池保存機器內的數據，附有數據線能夠在兩臺5800計算器之間傳送程序數據。

4.3 手機版計算程序

現在的智能機大都支持這種程序，它的優點是隨時都會攜帶它，隨時可以利用它，不象電腦那樣笨重，不會象計算器那樣有時忘了攜帶，而且它的最大的優點就是支持輸入漢字，而不像計算器那樣只能用阿拉伯數字或者英文字母代替，能更清楚的區分各條路線的名稱，缺點是不能象電腦那樣一頁能顯示好多坐標數據，而手機只能一頁一頁的顯示，一頁只能計算一個樁號的坐標及高程數據，而且還要有手機內存卡的支持。

5 測量外業的實施

對于試車場的道路眾多、線性復雜，散亂分布的特點，測量隊主要從以下方面對現場施工測量進行優化。

5.1 圖根控制采用RTK測量，為保證本測區圖根控制點的精度，使用分布在測區外圍的E001～E005和分布在測區內部的GD01～GD08共13個首級控制點進行平面及高程擬合，求出該測區RTK轉換參數。

5.2 充分利用手薄各個系統功能，現在的RTK手薄大都具有簡單路線坐標計算、面積測量、橫斷面測量等好多使用小程序，這就需要自己慢慢仔細開發研究它的各項功能，盡量把它的使用功能用到極限。例如，在電腦上把路線坐標數據算好，不用打印出來，把電腦計算的數據復制到手博里，這樣可以大大提高放樣效率，減少由于手工輸入坐標易出錯的毛病，當然，想把電腦數據復制粘貼到手薄必須現在電腦按一個手薄連接電腦的軟件。

5.3 利用RTK進行高程測量，經過用水準儀檢驗，其高程精度完全能達到2cm誤差，進行路基土方測量完全滿足精度要求，現場進行三維坐標測量，坐標放樣時同時顯示實測高程，提高了工作效率，方便了協作施工隊伍，減少了使用水準儀易出錯的毛病。

5.4 充分利用GPS基站可以架設任意位置的功能，所以GPS主機架設在測量隊辦公室門口就可以進行整個試車場的測量工作，因為手薄里所求測量參數已經完全覆蓋整個試車場的各條道路，而且GPS信號足以覆蓋5平方公里，另外兩個GPS接收機可以隨意放樣試車場任何一條道路，不必要每次測量就要把基站搬到施工現場，節約了工作時間，節省了看護儀器基站的人員，既保證了測量精度，又提高了工作效率。

5.5 在測量辦公室門口(基站架設位置)，用圖根測量的方法永久做一控制點，每次在工地放樣回來，可以起到校核的作用，也可以在精度要求不高的區域進行測量，而不必再專門去找控制點校核，例如：測量路基放坡區，挖方棄方測量。

6 結束語

近幾年，國內汽車試驗場開發踴躍，隨著試車場各個系數精度質量要求越來越高，如何保質保量的建設好試車場是每一個建設企業面臨的問題，努力打造試車場建設品牌是每個建設行業的追求。汽車試驗場主要難點是路線眾多，線性復雜，特別是計算較難的卵形曲線，怎樣精確簡便計算測量數據，從繁重的現場施工測量中解脫出來，讓測量工作成為一件很輕松的事，是我們測量人一直追求的理想目標。

［1］GB50026-2007工程測量規范[S].

［2］上海通用研發試驗中心勘測設計文件[Z].