GPSRTK技術在高等級公路施工的應用

吳平

（甘肅省甘南公路管理局，甘肅　合作 747000）

GPSRTK技術在高等級公路施工的應用

吳平

（甘肅省甘南公路管理局，甘肅合作 747000）

文章結合公路施工實踐，對用GPSRTK技術和常規測量技術比較，分析GPSRTK技術用于道路施工測量的技術特點。重點介紹GPSRTK技術在道路工程中應用施工測量的優點，以推動傳統的道路施工測量方法的更新。

GPSRTK技術；高等級公路；施工

GPS技術是由美國研制，以空中衛星為基礎的無線電導航系統，該系統能為全球提供全天侯、連續、實時、高精度的三維位置，可滿足多方面的需求，目前GPS技術己廣泛應用于地籍測繪、城鎮規劃等多領域井發揮巨大作用，GPS技術在道路工程的應用主要集中在導線控制測量上和勘測設計中，GPSRTK技術作為GPS二次開發技術，在設計勘察中，已大范圍應用，但在施工中應用不多。就GPSRTK技術與常規測量技術在臨夏至大河家公路中的應用實際比較。

1　常規測量技術的應用分析

由于道路工程一般都具有帶狀特點，因而在以往道路的施工中，利用各級控制點，采用全站儀和水準儀進行中線測量、邊線放樣、計算各個樁位的填挖工作量、線路土石方、路面鋪裝施工測量、里程樁標定和道路竣工驗收測量。常規測量需要控制點，而控制點要求都在視線較好的地方，所以公路改建中，基本上控制點都在公路上，在測量中，控制點容易丟失，經常補測。受到交通車輛阻礙，經常一輛車停在測量視線處，很長時間找人挪車。測量組人員也較多，一組基本8人左右，勞動強度較大，生產成本居高不下。

2　GPSRTK技術在實際工程的具體應用和比較

臨夏至大河家改建公路采用二級公路標準，本標段起點為臨夏市，途經紅臺鄉、營灘鄉、癿藏梁、終點大河家鎮，本標段至別藏梁為止，全長18.8km．沿線村莊密布，車流量較大，別藏梁段樹木較多，視線容易阻礙。根據業主安排，項目部與2011年12月進場進行征地線測量，采用2臺全站儀，兩組人員同時測量，每組安排8人左右，一輛車，在征地線測量中，由于過往車輛較多，房屋沿線密布，進度較慢，尤其在視線受阻處，需要打出轉點，方能完成邊線布設。改建公路基本是原路的加寬和彎道的取直。所以測量班組基本都在公路路面范圍內活動，雖然采取多種安全預防措施，如穿黃馬甲，加強安全教育，測量段立標志牌和警示燈等措施，但過往車輛車速較高，安全隱患極大。經常通行車輛插肩而過，在放線中，如履薄冰。全站儀測量要視線暢通，別藏梁段樹木林立，山坡雪多陡峭，短短的1km路用了6d時間，方才完成了任務。組員忽上忽下，也都筋疲力。合計20d時間方才完成了18.8km的征地線放線工作。

2012年3月，項目部進場復線中，原征地線需要重新布設。本次測量中，采用拓普康GPSRTK儀器，該儀器使用方便，只有看見天空，便可以設置基準站，所以可以不在公路上設站，安全有了極大的保障，流動站單人操作，動態顯示填挖值和離路中線寬度及樁號，如房屋遮擋處和復雜地形處，立點及測，不考慮視線通視。儀器的智能化讓測量非常簡單便利，短短5d完成了原來常規儀器20d的測量任務，別藏梁段用了半天時間，就高精度的完成任務，人員也較少，5人可完成去年18人的工作量，測量儀器遠離了公路，所以安全上極大的保障。

GPSRTK儀器具備較強的測量功能，可方便地實測量數字化，可同時一次完成傳統測量方法中的放線、中樁、中平等工作，大大提高作業效率。在該路段的施工工程當中，基本作業方法如下，首先在準備中，進行路線定線數據設置，把路線的交點坐標及緩和曲線和圓曲線參數和縱斷面等數據輸入到手持手簿。以后測量過程中只需架設好基準站，首先在一個位置比較開闊的控制點架設基準站接收機，通過手簿與基準站接收機連接，輸入基準站的編號和海拔高，接收機覘標高，設置好基準站，然后選擇附近另一個控制點進行檢測，檢測結果符合要求后，即可開始放樣。在手簿里選擇好路線編碼，即可在手簿里動態顯示實際樁號，流動站的標高和離路基中線寬度。三維數據方便的提供給測量者，通過簡單的填挖值和中線寬度相關計算，算出坡腳線，根據導航圖的指示，移動移動站至計算寬度的位置即可，在橋梁和涵洞等構造物放樣中。在流動站的測設操作下，只要輸入要測設的點號，然后按解算鍵，顯示屏可用時顯示當前桿位于和到設計樁位的方向與距離，移動桿位；當屏幕顯示桿位與設計點位重合時，在桿位處打樁寫號即可。這樣逐樁進行，可快速在地面上敷設放樣點。

3　GPSRTK測量成果的質量控制

GPSRTK測量在實際應用中必須進行質量控制。其方法主要有以下兩種：①已知點檢核比較法：在布測控制網的過程中，利用水準儀、靜態GPS以及全站儀測出水準點、GPS點以及導線點，其次使用RTK測量出控制點的三維坐標并對其做比較檢核，若發現問題應及時采取合理有效的措施予以解決。②重測檢核比較法：在每次初始化成功之后，首先重新測量兩到三個較高精度的控制點，確認正確之后才能夠進行RTK測量。實踐中采用GPSRTK儀器和全站儀和水準儀測量的數據比較，高差誤差一般在3～5cm之間，最大為7cm；平面誤差一般在1～2cm之間，最大為2cm。完全滿足路基施工測量的精度要求。在和等控制點的校核中，平面誤差在1cm以內。完全滿足規范要求

4　結語

GPSRTK代替常規測量是可行的，具有以下幾點優點。

1）可充分發揮GPS不需點間通視的優勢，使選點工作更加靈活和方便，特別是在建筑物密集、植被茂密，通視條件較差地區，在很多地區，受視線阻礙的影響，常規測量常常費用較大和效率較慢。采用GPSRTK技術代替常規測量可不受等以上等要素的限制，，經濟效益顯著，在臨夏至大河家公路的施工測量中，在一年施工比較和考核中，使用GPSRTK儀器減少了一個測量組和8人左右及一臺車輛，預計一年測量費用減少20萬左右。

2）GPSRTK設站一次就能夠測量完3km半徑的測區，在很大程度上減少了測量器的設站次數以及傳統測量需要的控制點數量，移動站一個人進行操作就行，因而沒有較高的勞動強度，而會有就快的作業速度，從而使得工作效率得到提高，便于施工進度不受測量的影響，平均工作效率提高2倍以上。

3）由于GPSRTK儀器設點不受許多因素的影響，設置基準站比較靈活，可以在避免交通車輛影響的地方設點，流動站也遠離公路，在需要測量的地方直接測量，不會發生交通事故，所以安全上的風險極大的降低。

4）施工過程中，經過多次測量和比較，平面定位可以達到厘米級，其測量成果完全能滿足公路施工測量的要求。

不足之處，由于必須收到三顆以上衛星的信號，在隧道等無法看見天空的地方不能應用，在橋梁的樁基鋼筋定位中，也無法收到信號，不能測量。總之，GPSRTK技術不僅能達到較高的平面測量精度，而且大大提高了測量的工作效率，隨著GPSRTK技術的提高，這項技術已經逐步應用到施工測量工作中。可大大減輕了測量人員的內外業勞動強度，因此GPSRTK技術在公路施工中有廣闊的應用前景和具有重要的應用。

［1］王勇智.GPS測量技術［M］.中國電力出版社，2003．

［2］王惠南.GPS導航原理與應用［M］.甘肅科技，2009（8）．

U415.6