歡迎來到http://www.tljciu.live !
當前位置:六六工程資料網建筑課堂工程資料工程測量京滬高速鐵路濟南黃河大橋施工控制網測量

京滬高速鐵路濟南黃河大橋施工控制網測量

08-22 13:45:23  瀏覽次數:628次  欄目:工程測量
標簽:工程測量規范,工程測量技術, 京滬高速鐵路濟南黃河大橋施工控制網測量,http://www.tljciu.live

京滬高速鐵路濟南黃河大橋施工控制網測量:熊小莉

 

京滬高速鐵路濟南黃河大橋施工控制網測量

熊小莉

(中鐵大橋勘測設計院有限公司, 湖北武漢 430050)

Surveying the Construction Control Network of the Jinan

YellowRiverBridge in theBeijing-ShanghaiHigh2Speed Ra ilway

Xiong Xiaoli

 

  摘 要 介紹了京滬高速鐵路濟南黃河大橋施工控制網的設計與觀測的原則、方法、作業程序和技

 

術要點,通過對復測成果的分析,評價控制點的穩定性,進一步驗證了控制網測量質量。

關鍵詞 高速鐵路 橋梁施工控制網 設計 觀測 復測

1  施工平面控制網設計與觀測

 

標準高速鐵路上的關鍵工程之一。大橋全長約5 14314 m, 是一座復雜特大型鐵路橋梁。

橋位處于魯西北平原南端,橋渡區域黃河以北為京滬高速鐵路濟南黃河大橋是我國目前最高時速

 

111 選點布網

 

以三角網的形式整體布設施工平面控制網,從而寬約4 km 的滯洪展寬區,地勢相對較低,區內道路、溝保證所有控制點都具有足夠的點位精度和密度。

渠縱橫,大部分為耕地,零星分布有魚塘,低洼處為蘆選點原則:點位視野開闊,基礎穩定,便于安置儀葦沼澤濕地。黃河大堤以南地勢平坦,多為耕地和零器和操作,點位附近不應有強烈電磁干擾源和衛星信星分布的魚塘、蘆葦沼澤濕地。號屏蔽體;交通方便,點位間通視良好,便于施工放樣,

 

本文主要介紹該橋施工控制網的設計與觀測,數并有利于施工控制點的加密。

據處理的原則、方法、技術要點及相應的技術措施。結全橋共設23 個平面控制點,其中橋中線控制點

合控制網復測情況對控制點穩定性進行分析和評價, 10 個(即DQ1, DQ 2, ., DQ10), www.tljciu.live>共同組成橋梁施工平

驗證控制網的測量質量。面控制網(見圖1) 。

圖1  施工控制網示意

1

 12 造標埋石埋設,橋中線控制點埋設普通混凝土標石;位于中線上

所有控制點都依地形地物條件按現澆混凝土標石下游的地面點,均建造強制歸心觀測標墩,安裝強制歸

心觀測標盤。

 

收稿日期: 2006

 

04 03

作者簡介:熊小莉(1966—),男, 1989 年畢業于西南交通大學攝影測量

113 觀測

與遙感專業,高級工程師。根據測區條件及控制網特點,對全橋平面控制網

. 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.

 

 


 

鐵 道 勘 察2006 年第3期

 

4

 

進行GPS 靜態相對測量。橋線控制點DQ 1, DQ 2, .,

DQ 10 及13個平面控制點共同構成GPS 控制網,由57

條獨立基線邊組成,共觀測19 個時段。控制網的觀測

按《全球定位系統(GPS)鐵路測量規程》( TB10054—

97)B 級網精度要求執行。

 

外業觀測采用4臺Leica 350 GPS 接收機同時進

www.tljciu.live行靜態定位測量。觀測前進行了詳細的作業設計,并

編制了合理的外業調度計劃。GPS 觀測的技術指標

如下:

 

天線對中精度為±1 mm;

天線高量取精度為±1 mm;

衛星高度角≥15°

;

數據采樣間隔為15 s;

時段長度為180 m in;

 

 

GDOP≤5;

 

  由表2、表3可見,該控制網內符合精度和外符合

精度優良,觀測值中不含粗差,經平差后可獲得良好的

成果。

 

115 GPS 網平差及精度評定

 

由于同步環閉合差、異步環閉合差以及重復基線

閉合差全部合格,證明基線向量成果正確可靠。因此,

從114 條基線向量中選出57 條獨立基線構成平差圖

形,利用武漢大學商業軟件PowerADJ 410, 進行網的預

分析及平差計算。

 

中誤差、

約束平差,求得各點在二維平面直角坐標系中的點位

重復測量的基線數≥35%; 各獨立基線邊的向量殘差和邊長相對中誤差。

重復設站次數≥2; 其中,最弱邊邊長相對中誤差為1 /1219萬,橋中線邊

同一時段的有效觀測衛星總數≥

www.tljciu.live衛星連續觀測時間≥30 min 。

6; 的邊長相對中誤差為1 /9012萬,最優邊的邊長中誤差

 

在作業中,特別檢校了對中設備,以保證對中準

確。在測前、測后,分別測定天線高并取兩次平均值。

在電離層較活躍的時間段停止觀測。全網特點如表1

所示。

 

在成果計算時,首先進行WGS-84 坐標系下的三

維無約束平差,得到WGS-84 坐標系中各點的最或是

坐標、各獨立邊坐標增量、坐標增量中誤差及各點在大

地坐標系中坐標分量的中誤差。再利用這些成果及已

知的GPS 起算點,進行1954 年北京坐標系中的二維

 

 

表1  GPS 平面控制網的基本參數

 

總點數同步圖形個數

基線向

量總數獨立基線

向量數多余基線

向量數重復基線

向量數重復設站次數/點個數

2次3次4次5次

27 135 114 57 57 50 9 13 2 3

  由表1可見,必要基線與重復基線之比為2128∶1,

多余觀測基線與獨立基線之比為1∶1。網中無一次設

站的點, 圖形結構強度較高, 具有良好的精度和可

靠性。

www.tljciu.live

 

114 基線解算與檢核

 

首先利用Leica 350 GPS 隨機軟件SKI213, 對114

條基線向量進行解算。將解算合格的基線,利用武漢

大學商業軟件Power ADJ 410, 進行GPS 網的重復基

線、同步環、異步環檢核,具體情況見表2、表3。

 

表2  重復基線檢核統計

 

項目邊長/m 閉合差/mm 限差/mm

最大閉合差2181008 -7 14

最小閉合差0 14

 

9151740

表3  環閉合差檢驗統計

 

類型同步環異步環

最大/最小坐標分量閉合差/mm 3 /0 13 /1

最大/最小環線全長相對中誤差10 6 /0100 10158 ×10 6 /0135 ×10 6

 

為1 /16813萬,最弱點點位中誤差為±216mm, 最優點

點位中誤差為±113 mm 。各項精度指標均優于規范

及技術設計的要求。

 

116 坐標轉換

 

由于1954 年北京坐標系中的高斯平面邊長與大

橋軌底平均平面邊長存在差距,施工測量中必須進行

邊長的投影改化,從而增加了施工放樣的困難。為了

www.tljciu.live避免這種麻煩,有必要預先進行邊長的投影改化,并建

立工程專用的獨立坐標系。

 

鑒于上述原因,定測期間首先利用W ild D I2002 /

T2002 全站儀按二等精度施測一條中線邊的邊長,進

行相應的氣象改正、加乘常數改正、傾斜改正(由于儀

器的周期誤差檢定值不顯著,因此周期誤差改正被忽

略),并進行投影改正,從而歸算到大橋軌底平均高程

平面。以1954 年北京坐標系中DQ 8的坐標及DQ 8—

DQ9的坐標方位角為起算數據, 采用DQ 8—DQ 9經投

影改化后的光電測距邊長, 解算軌底平均高程平面處

DQ9的坐標,并依此建立工程專用的橋梁施工獨立坐

標系,解算全網其余各點的坐標。

117 GPS 控制網的檢核

 

為了檢核GPS 控制網的精度,利用W ild D I2002 /

T2002 全站儀按二等精度施測GPS 控制網中5 條邊

長,進行相應的氣象改正、加乘常數改正、傾斜改正,并

進行投影改正,然后與歸算到大橋軌底平均高程平面

的GPS 測量邊長進行了檢核比較,結果見表4。

 

 

1144 ×

 

. 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. Http://www.cnki.net

 


www.tljciu.live 

京滬高速鐵路濟南黃河大橋施工控制網測量:熊小莉

 

點外,其他水準點均按現澆混凝土標石埋設,基礎埋設

點QBM 3的高程中誤差為±0189 mm

深度為112m 。3  GPS 水準測量試驗

 

測,按二等精密水準測量的技術要求執行。水準測量

中往返高差較差、環閉合差限差為4 F(F 為水準測

量的環線或路線長度) 。水準測量視線長度、高度及

觀測限差規定見表5、表6。

 

212 觀測

采用Leica N3 水平儀及配套因瓦水準尺往返觀

為了探索GPS 水準測量方法進行高程傳遞的新

 

(1)陸地水準聯測

表4  GPS 測量邊長與光電測距邊長比較

 

邊名D I2002 測量邊長/m GPS 測量邊長/m 互差值/mm

DQ1—DQ11 16218648 16218660 -1120

DQ3—DQ13 20810733 20810733 0100

DQ4—DQ5 44118804 44118804 0100

DQ8—DQ9 91517415 91517415 0100

DQ9—DQ22 61016779 61016802 -2130

 

2  施工高程控制網設計與觀測

 

211 選點與布網

 

在橋線控制點及強制歸心觀測墩基礎上埋設水準

標釘作為水準點,并在南、北兩岸附近的適當位置,布

www.tljciu.live設4個埋深18 m 以上的鉆孔樁基礎水準點和一個普

通混凝土水準點,全部25 個水準點以網狀閉合水準環

的形式連成全橋施工高程控制網。除鉆孔樁基礎水準

 

接,避免產生斷高,本次定測的高程起算點采用線路測

量單位提供的二等水準點“ⅡJH052”及“ⅡJH053”。經檢

測,其高差互差為0102mm, 滿足規范的限差要求。

 

表7  水準測量外業精度統計

 

統計項目數值/mm 限差/mm

跨河水準雙測回互差最大值3151 ±4184

最大環閉合差-1183 ±6134

最小環閉合差0100 ±4168

每公里水準測量偶然中誤差M

±0197 ±1100

 

215 平差及精度評定

 

外業觀測及起算數據檢核合格后,采用武漢測繪

科技大學研制的“現代測量控制網數據處理通用軟件

包”,對高差觀測數據進行整體約束平差。平差后,每

公里水準測量高差中數的中誤差為±0168 mm, 最弱

 

 

表5  水準測量視線長度和高度m

 

視線長度前后視距差前后視距累積差視線高度

≤50

 

≤110

www.tljciu.live 

≤310

 

≥013

表6  水準測量限差mm

 

基、輔分劃基、輔分劃所檢測間歇點上、下絲讀數平均

讀數之差測高差之差高差之差值與中絲讀數之差

014 016 110 310

 

  (2)跨河水準測量

 

在橋中線附近布設兩條跨越黃河的水準路線,跨

河視線長度均小于400 m 。每條跨河線使用兩臺

Leica N3 水準儀及配套因瓦水準尺同步對向觀測各4

個雙測回。

213 外業質量檢核

 

當完成一個測段水準路線的測量后,均進行往返

測高差不符值的計算;在完成全部測段水準路線的測

量后,進行每公里水準測量偶然中誤差M △的計算。

外業精度統計見表7。

214 起算數據及檢核

 

為了保證橋梁與鐵路線路中線在高程上的正確銜

 

途徑,本期定測進行了GPS 水準測量試驗。利用GPS

觀測數據進行后處理,選擇測區內近似均勻的4 個已

知水準點進行GPS 高程擬合,解算各GPS 點中心標志

的高程;同時利用N3 水準儀按二等水準精度,聯測

 

GPS 點中心標志的水準高程。GPS 擬合高程與水準高

程比較結果見表8

www.tljciu.live。

 

表8  GPS 擬合高程與水準高程比較結果mm

 

點名DQ1 DQ2 DQ3 DQ4 DQ5 DQ7 DQ8 DQ9 DQ10 DQ11

△H 12 0 -4 0 -4 0 -1 0 2 -1

點名DQ12 DQ13 DQ14 DQ15 DQ16 DQ18 DQ20 DQ22 3223

△H -1 -3 -5 -14 -14 -19 10 6 -7

 

  由表8可知,高程互差介于0~10mm 的點為15 個,

占總點數的79%, 其余均小于20mm; 估算的高程中誤差

為±516mm 。說明本次GPS 水準測量試驗取得了良好的

效果,為GPS 水準測量的應用積累了成功的經驗。

 

4  控制網復測分析

 

表9和表10 分別列出了施工控制網復測成果與

定測成果的坐標和高程變化量統計結果。

 

由表9可知,平面控制網中除DQ9 和DQ16 的坐

標變化量略大于10 mm 外,其余各點的坐標變化量均

小于10 mm, 表明施工控制網整體平面穩定性良好。

由表10 可知,高程控制網中QBM 4、DQ9、DQ 21 三點

高程變化量超過40 mm,

www.tljciu.live存在較為顯著的沉降;經分析

后認為,其沉降原因是上述3 點均埋設于2002 年

 

2003 年新堆填的黃河南大堤堤頂,隨著大堤的整體下

 

 

. 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. Http://www.cnki.net

 


 

鐵 道 勘 

2006 年第3期

 

6

 

沉而發生變化。其余控制點高程變化量均小于10

mm,無明顯沉降。

表9  施工控制網復測坐標變化量統計mm

 

點名DQ1 DQ3 DQ4 DQ5 DQ6 DQ7 DQ8 DQ9 DQ10 DQ11 DQ12

△X 0 -4 -3 4 2 1 0 10 0 0 4

△Y 0 -5 -1 0 -4 3 0 -2 0 5 1

點名

△X

DQ13

-1

DQ14

-8

DQ15

-2

DQ16

-12

DQ17

0

DQ18

-3

DQ19

3

DQ20

4

DQ21

3

DQ22

7

DQ23

6

△Y -2 -4 -4 -4 1 3 -2 0 0 -6 3

 

表10  施工控制網復測高程變化量統計mm

 

點名

,京滬高速鐵路濟南黃河大橋施工控制網測量

++《京滬高速鐵路濟南黃河大橋施工控制網測量》相關文章

22选五的开奖公告