GPS配合水準(zhǔn)儀在道路施工中的應(yīng)用

徐 建

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都 610091)

GPS配合水準(zhǔn)儀在道路施工中的應(yīng)用

徐 建

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都 610091)

結(jié)合馬里巴杜谷-巴弗拉貝公路工程項目道路施工實例，闡述了GPS配合水準(zhǔn)儀在道路施工中的應(yīng)用。

GPS；水準(zhǔn)儀；道路邊樁；高程；地形圖測量

1 概 述

GPS特別適合于道路戰(zhàn)線長、施工段分散的道路施工放樣，符合馬里巴杜谷-巴弗拉貝公路工程特點。但GPS高程測量不能滿足設(shè)計及規(guī)范要求，故需配合水準(zhǔn)儀測量高程能夠又快又好地滿足施工要求。為此，項目部采購了3臺型號為中海達(dá)V30的GPS、4臺型號為DSZ3-A32X的水準(zhǔn)儀。

馬里巴杜谷-巴弗拉貝公路工程項目是由馬里當(dāng)?shù)匾患页邪淌┕さ模捎谠撌┕挝贿M(jìn)度滯后，馬里政府已經(jīng)讓其停工并決定將該項目進(jìn)行重新招標(biāo)，對該項目進(jìn)行完善。本次招標(biāo)施工長度約83 km，但這83 km長的道路并不集中，幾乎分布于整個原路線(147 km)沿線，標(biāo)尾32 km幾乎沒有動工，僅做了清表。

2 GPS在道路施工中的應(yīng)用

2.1 GPS參數(shù)的計算

在控制網(wǎng)建立完畢、成果合格并經(jīng)審批后，將GPS架設(shè)在任意地點(最好設(shè)立在營地附近的空曠地)靜置30 min以上，建立一個項目文件名以方便以后存儲編輯數(shù)據(jù)，如：PK52+414-PK57+000、PK68+150-PK72+225、PK167+400-PK199+709等。在GPS參數(shù)投影項目中設(shè)置當(dāng)?shù)刂醒胱游缇€參數(shù)，該項目地處東經(jīng)11°左右，故中央子午線設(shè)置為009∶00∶00.0000E；在橢球WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)中，先將橢球源設(shè)置成WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)，當(dāng)?shù)貦E球設(shè)置成北京54坐標(biāo)系統(tǒng)，在WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)中依次測量道路沿線控制點坐標(biāo)并做好記錄(可在道路沿線均勻地選取幾個有代表性的點)；平面轉(zhuǎn)換選擇四參數(shù)轉(zhuǎn)換；高程擬合選擇固定差改正；最后將WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)下的坐標(biāo)高程輸入源點(此前可按原編號存入GPS手薄中)，目標(biāo)坐標(biāo)輸入控制網(wǎng)成果坐標(biāo)高程，依次將所有的點添加后保存文件。

2.2 GPS在道路平面設(shè)計中的應(yīng)用

根據(jù)業(yè)主要求，新建道路擬建在原有道路上，因此，需要將原有道路中線平面位置測量出來。我們利用GPS(事先計算好控制網(wǎng)相關(guān)轉(zhuǎn)換參數(shù))電臺發(fā)射距離遠(yuǎn)、轉(zhuǎn)站少、平面精度高的特點，將GPS架設(shè)在已完成的控制點上，用鋼尺分出原有道路中線，用GPS采集道路中線X、Y坐標(biāo)并依次編號1、2、3、4……n、n+1、ZD并做好詳細(xì)記錄。選線盡量避免穿過高山、密林、地質(zhì)條件差、文物古跡、建筑物密集、構(gòu)筑物(鐵路)，對必須穿越的部位需做好標(biāo)記。

將外業(yè)測量數(shù)據(jù)下載至電腦后存儲為.dat格式并導(dǎo)入到CAD中，根據(jù)導(dǎo)入中線點將道路連接成一條條直線，最后確定道路起點、各個交點(IP1、IP2、IP3……)終點坐標(biāo)，做好記錄。

利用道路之星或其它道路設(shè)計軟件，配合EXCEL表格設(shè)計出道路中軸線，交點處設(shè)置合理的圓曲線或圓曲線搭配緩和曲線。

將設(shè)計好的平曲線數(shù)據(jù)輸入到GPS第6項——道路中，依次點擊道路放樣、平斷面編輯選擇1交點法(交點法最方便、簡捷)，再點擊左下角“加號”依次添加各交點的名稱、交點X、交點Y、交點里程、圓曲線半徑、第一緩和曲線長、第二緩和曲線長，最后將其保存在手薄。

道路平斷面設(shè)計并經(jīng)編輯完成后，GPS手薄會顯示當(dāng)前點的樁號、距中，用其放樣出新建道路中軸線，每25 m用木樁標(biāo)定一個中軸線點(曲線適當(dāng)加密)，完成后請測量監(jiān)理工程師一同在現(xiàn)場進(jìn)行驗收，驗收合格后進(jìn)行下一步工作，如有異議，雙方協(xié)商確定最終位置。

軸線最終確定后，將平斷面設(shè)計作相應(yīng)的修改，并將左右側(cè)邊樁放樣在擬建道路兩側(cè)每間隔25 m左右側(cè)各打2根木樁，距中分別為-20 m、-12 m、12 m、20 m，然后將該點的信息寫在木樁側(cè)面，如“PK165+500//20 m” (樁號//至軸線距離)。

2.3 縱斷面設(shè)計的編輯

GPS也可以進(jìn)行縱斷面設(shè)計的編輯。進(jìn)入手薄第6項-道路，依次點擊道路放樣、縱斷面編輯、再點擊左下角“加號”，依次添加邊坡點里程、高程、交點前一段坡比、交點后一段坡比、豎曲線半徑，最后保存在手薄中。

2.4 水準(zhǔn)儀在道路施工階段的應(yīng)用

在填方較高的路段，可以使用GPS放樣。由于其可以直觀地讀出道路的樁號、距中、高程，故能很快地計算出路基填筑坡腳和填土高度。

路基填筑接近路床后不再使用GPS放樣。技術(shù)人員用30 m或50 m鋼尺和放樣好的邊樁恢復(fù)道路中線位置，然后利用水準(zhǔn)儀測量路基高程h，即可以計算出道路填筑邊線位置D=5.6+(H-h) ×P+L，式中：H為設(shè)計高程；5.6為路基成型后路基半幅寬度；P為邊坡坡度；L為超填寬度；(H-h)為填方高度,最后將計算出的距中D和填方高度H-h信息寫在木樁側(cè)面，如“6.85 m//+0.5”。

上路床最后一層填筑前，應(yīng)在道路橫斷面上用30 m或50 m鋼尺放樣出每個斷面-5.6 m、-3.5 m、中線、3.5 m、5.6 m位置，用石灰粉做好標(biāo)記，用水準(zhǔn)儀測量出這些點的高程，計算出填方高度H-h，再乘以松鋪系數(shù)K既為木樁外露高度，此時樁頂高度為K×(H-h)+h。底基層、基層施工放樣方法亦如此，只是將半幅斷面寬度分別調(diào)整為5.25 m和5 m，平地機(jī)再根據(jù)所放樣的木樁進(jìn)行平土施工、平整碾壓后再次測量木樁位置高程，檢查H-H′差值是否在允許范圍內(nèi)。重復(fù)上述過程，直到滿足規(guī)范要求。

3 結(jié) 語

上述測量人員和設(shè)備配置滿足施工需求，為項目順利實施提供了有力保障。目前馬里巴杜谷-巴弗拉貝公路工程項目已經(jīng)竣工并完成完工驗收，道路運行狀況良好，業(yè)主給出了很高的評價。

徐 建(1984- )，男，湖北荊州人，工程師，學(xué)士，從事工程測量技術(shù)工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

中國水利水電第七工程局有限公司承建的深茂鐵路五標(biāo)工程

深茂鐵路東起深圳，途經(jīng)東莞、廣州、中山、江門、陽江，止于茂名，連接珠三角與粵西地區(qū)，是我國沿海大通道的重要組成部分。中國水電七局承建的深茂鐵路五標(biāo)起訖里程：DK207+200～DK245+200, 全長38 km，線路起點位于恩平市東城鎮(zhèn)，途徑恩平市恩城鎮(zhèn)、大槐鎮(zhèn)、陽東縣那龍鎮(zhèn)，止于陽東縣合山鎮(zhèn)。正線及站場路基23段(含恩平車站、大槐車站)，占標(biāo)段總長的62.05%；正線雙線橋梁20座，占標(biāo)段總長的29.5%；橋梁上部包括1聯(lián)(65+136+65)m現(xiàn)澆連續(xù)梁拱、1聯(lián)(32+48+32)m懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁；框架小橋及涵洞108座；正線隧道3座，占標(biāo)段總長的8.45%。投標(biāo)合同總工期36個月，投標(biāo)合同總金額為14.77億元。中國水利水電第七工程局有限公司深茂鐵路五標(biāo)指揮部成立于2014年12月18日，指揮部下設(shè)：指揮部機(jī)關(guān)、三個分部、中心實驗室等單位。指揮部項目團(tuán)隊始終秉承公司的“樂成文化”，高舉“樂成七局、和融世界”的企業(yè)文化傳播大旗，以“自強(qiáng)不息、勇于超越”的企業(yè)精神，“科學(xué)、創(chuàng)新、高效、受控”的管理理念，不斷“追求卓越、創(chuàng)造精品”，建立了學(xué)習(xí)型、創(chuàng)新型、競爭型的項目管理團(tuán)隊。兩年多以來，在電建集團(tuán)、公司各級的正確領(lǐng)導(dǎo)下，在項目團(tuán)隊全體員工的共同努力下，指揮部在施工進(jìn)度、安全、質(zhì)量、黨風(fēng)廉政建設(shè)等均走在深茂全線前列。順利通過四川省國資委“基層服務(wù)型黨組織示范”驗收；中國電建集團(tuán)授予深茂鐵路五標(biāo)指揮部“先進(jìn)基層黨組織”稱號。公司授予深茂鐵路項目“先進(jìn)項目部”及“安全生產(chǎn)先進(jìn)單位”稱號，連續(xù)兩年獲得“青年文明號”稱號。以五林宮隧道、新屋隧道、和樂隧道為代表的重難點工程提前安全順利貫通；以國道325特大橋為代表的工點因為“堅守工藝工法、堅持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”受到鐵總監(jiān)督總站專家點贊；廣鐵集團(tuán)江門指揮部授予深茂鐵路五標(biāo)“標(biāo)準(zhǔn)化工地”和“樣板工程”稱號，連續(xù)兩年被公司授予“先進(jìn)施工單位”稱號。各級領(lǐng)導(dǎo)、專家團(tuán)隊在深茂鐵路五標(biāo)調(diào)研時給予指揮部“團(tuán)隊陽光向上，對標(biāo)準(zhǔn)化理解深刻，建設(shè)力度居于全線前列”的一致好評。目前工程建設(shè)正在有序進(jìn)行之中。

2017- 04- 10

TV221.1;TV52;TU198

B

1001- 2184(2017)04- 0036- 02