橋隧相連公路工程獨立施工控制網設計研究

李松 孫煒 劉銘揚

摘 要：高精度的獨立施工控制網是工程順利貫通的保證控制，本文通過對G7611都勻至香格里拉高速公路守望（滇黔界）至紅山（滇川界）段K68+309～K96+312里程范圍橋隧相連整體工程路線走勢及其地理特點分析，合理的布置獨立施工控制網，確定GPS網形及測量等級，運用一點一方向平差計算，各項成果精度指標滿足要求，投影長度變形值小于1cm/km。

關鍵詞：獨立施工控制網；一點一方向；平面高程面；中央子午線

1 前言

隨著國家一帶一路戰略規劃的實施，西部高速公路項目逐漸增多。大多數項目橋隧比占線路70%以上，長大隧道、橋梁較多，且橋隧多是整體相連工程。工程周邊環境復雜，控制測量難度較大，對獨立施工控制網進行優化設計是重難點。工程控制網的優化設計目的，就是在一定的觀測條件下要使控制網有較高的質量，即精度、可靠性、費用達到質量標準[1]。

2 工程概況

G7611都勻至香格里拉高速公路守望（滇黔界）至紅山（滇川界）段是國家高速公路網重要干線公路之一，也是云南與四川和貴州銜接的重要公路。項目地處云貴高原西北部，滇東北高原南部，位于東經103°46'～103°08'，北緯27°27'～27°06'之間，海拔最高3356米，最低568米。本文研究的區域為K68+309～K96+312，橋隧相連，其中1km～3km隧道2個，3km～6km隧道4個，1km～2km多跨橋梁1座，300m～500m的單跨橋梁1座。具體見表1。

3 控制網設計

根據《公路勘察規范》要求，隧道貫通長度在1km～3km 內應布設四等獨立施工控制網，3km～6km內應布設三等獨立施工控制網，橋梁（多跨）總長在1km～2km布設四等獨立施工控制網，300m～500m的單跨橋梁布設三等施工控制網。表1中灣塘2號特大橋、青崗坪2號隧道、江口隧道應布設四等獨立施工控制網，其它布設三等獨立施工控制網。大型構造物平面控制測量坐標系其投影長度變形值不應大于1cm/km [2]，考慮到一點一方向計算方法會導致誤差在結構的一端積累，且太多的施工控制網成果易造成施工中運用出錯。本項目盡量合并單個獨立施工控制網，集成大網，最終確定此范圍組成3個三等獨立施工控制網。具體見表2。

4 控制點選取、埋設

在每個隧道進口、出口，橋梁起點、終點處分別布設三個控制點，緊挨著的構造物布設公共用點，如小河隧道出口端與黑石河隧道進口端可以共用三個控制點，以節約費用。點位選取在開闊、穩定、受干擾小的地方、且分布均勻，點間距大于500m，埋設尺寸為500mm*500mm*600mm的測量樁，嚴格按照規范執行。

5 控制網測量

采用6臺GNSS接收機，按照公路三等GPS測量技術要求施測，保證衛星高度截止角大于15度，采樣間隔為15秒，同時觀測衛星個數不小于4個，同步觀測時段長度為90min，平均重復設站次數不小于2，以網連接。

6 數據處理

基線解算后，進行重復基線、同步環、異步環檢核，再對控制網進行三維無約束平差，然后再運用一點一方向計算方法處理數據。具體過程如下：

三等獨立施工控制網1計算：在三等獨立施工控制網1中選取一點為固定點，固定點成果采用線路坐標成果，這點到另一端一點的連線為起始方向（通過線路控制網坐標計算），平差計算后得出成果。

三等獨立施工控制網2計算：在三等獨立施工控制網2中選取一點為固定點，固定點成果采用三等施工控制1成果，以這點到另一端一點的連線為起始方向（通過線路控制網坐標計算），平差計算后得出成果。

三等獨立施工控制網3計算：在三等獨立施工控制網3中選取一點為固定點，固定點成果采用三等施工控制2成果，以這點到另一端一點的連線為起始方向（通過線路控制網坐標計算），平差計算后得出成果。

經三次計算后，控制網最弱點位精度、最弱相鄰點邊長相對中誤差滿足規范要求，成果可靠，可以用于指導施工。

7 結論

通過對全線橋隧的長度、結構形式、平面高程面、中央子午線等進行詳細的統計，設計合理的控制網方案，在實施過程中注意點位的布置、埋設、GPS網形、觀測質量等，后續在處理數據過程中要選取合適的抵償高程面、中央子午線，運用一點一方向計算方法，可以獲取滿足規范要求的成果，同時精度、可靠性、費用等達到質量標準。

參考文獻：

[1] 張正祿.工程測量學[M].武漢：武漢大學出版，2002：44

[2] JTG C10-2007.公路勘測規范[S].