GPS测量技术在土木工程施工领域中的应用.pdf

建筑技术开发 Bu i l d i n g T e c h n o l o g y De v e l o p me n t 工程技 术 En g i n e e r i n g a n d T e c h no l o g y 第4 3 卷第5 期 2 0 1 6 年5 月 G P S 测量技术在土木工程施工领域中的应用 徐晓峰 ( 中 铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连 1 1 6 0 0 0 ) 摘要 随着科学技术的不断发展 ，在土木工程施工的过程中应用的技术也在不断的更新 ， 在 当前社会中进行土木工程测 量的时候主要使用的测量技术就是 G P S测量技术，通过将这种测量技术使用到土木工程的施工过程 中，就能够使相关的施工人 员进行测量的时候获得更准确的数据。由于 G P S测量技术的精确性，因此在进行铁路施工的时候经常会使用此种技术进行工程 的测量 。 关键词 GP S测量技术 ； 土木工程 ； 施工领域 中图分类号 T U1 9 8 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 5 2 3 X ( 2 0 1 6 )0 5 - - 0 1 0 1 - 0 2 GP S M e a s u r e me n t Te c h n o l o g y i n F i e l d o f Ci v i l En g i n e e r i n g Co n s t r u c t i o n Xu Xi a o f e ng A b s t r a c t Wi t h t h e c o n t i n u o u s d e v e l o p me n t o f s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y ，t e c h n o l o g y u s e d d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n o f c i v i l e n g i n e e r i n g a r e a l s o c o n s t a n t l y u p d a t e d，me a s u r e me n t t e c h n o l o g y a n d s u r v e y i n g i n t h e c u r r e n t s o c i e t y i s ma i n l y u s e d wh e n t h e GPS me a s u r e me n t t e c h n o l o g y， b y t h i s me a s u r e me n t t e c h n i q u e s t o u s e i n t h e c i v i l e n g i n e e r i n g c o n s t r u c t i o n p r o c e s s ， i t i s p o s s i b l e t o ma k e me a s u r e me n t s r e l a t e d t o c o n s t r u c t i o n p e r s o n n e l wh e n mo r e a c c u r a t e d a t a S i n c e t h e me a s u r e me n t a c c u r a c y o f GP S t e c hn o l o g y，S O d u r i n g t h e t i me o f r a i l wa y c o n s t ruc t i o n o f t e n r i s e t h i s t e c h n i q u e t o me a s u r e t h e p r 0 j e c t K e y wo r d s GP S me a s ure me n t t e c hni q u e s ； c i v i l e n g i n e e r i n g； c o n s t ruc t i o n fi e l d GP S系统是一种在最近几年才兴起的定位系统，使用这 种系统进行定位时可使相关人员获得比较精确的定位信息，并 且定位的速度与其他的定位系统相比也较快，因此得到了人 们比较广泛的应用。另外使用 G P S系统进行测量的时候，可 根据 G P S的定位结果进行距离的确定，这种对距离的测定就 是 GP S的测量技术，在铁路施工的时候使用 G P S测量技术进 行测量不仅能够使测量的效率得到提高，同时也能够使测量 的结果与实际的工程互相匹配。 1 G P S 静态测量技术应用 GP S静态测量技术是 G P S测量技术的一种，使用这种方 式对工程进行测量的时候主要使用的工具就是测量型 GP S接 收机，另外使用 G P S静态测量技术对建设的工程进行定位 以 及测量就能够在工程施工的过程中建立一定的控制网，进而 对建筑工程的施工过程进行控制。还有就是测量型 GP S接收 机在对工程进行观测的时候，所处的位置是固定的，因此在 使用静态测量技术进行测量的过程中应该要对测量型 GP S接 收机放置的位置确定一个合适的坐标。在使用 G P S测量技术 进行施工的时候，还应该要考虑到对平面控制网的复测以及 网形的布置，除此之外，对测量过程中一些指标参数及其他 内容也应进行格外的注意，在此对 GP S静态测量技术在应用 过程中涉及到的一些步骤进行简单的描述。 1 1 平面控制 网布置 对 G P S静态测量技术使用过程中的平面控制网布置进行 的说明，在本文中主要以柳南客运专线为例。在这一标段中， 进行坐标的控制的时候使用的工具主要是 WG S 8 4椭球，在 柳南客运专线中，其中央子午线为线 1 0 9 。 0 0 ，并且通过一些 高科技的技术进行测量可以观测到投影面的大地高位 1 5 0 m， 因此在这个标段 中进行平面控制网布置的时候，应该将平面 控制 网分成两个等级进行布置，第一级的平面布置控制网为 基础平面控制网，第二级平面控制网为线路控制网，将平面 控制网进行分级布置之后，再对其进行复测。 1 2网形布置 在进行平面控制网布置的时候，相关的技术人员主要使 收稿 日期 ： 2 0 1 6 - 0 3 ) 3 作者简介 ： 徐晓峰 ( 1 9 7 8 一 ) ，男，辽宁辽阳人，工程师，主要从事 工程技 术工作。 用的方式就是 G P S静态测量的方式，并且在进行布置的时候 所依据的参数应该为B级网的相关参数，进行 GP S网的布置 的时候，进行连接的时候应该要选择边联接的方式进行，通 过使用这种方式进行布置就能够使 G P S网形成一个四边形的 带状网。 1 3 相关技术参数及精度指标 使用 GP S静态测量技术对铁路的施工进行测量的时候应 该要与相应的规范相符合。在使用 G P S测量技术进行测量的 过程中，观测的段数应该在两段及以上，对数据进行采集的时 候间隔 的时间应 该在 1 5 6 0 S 之间 ，并且在进 行测量 的时候使 用的卫星总数应该在5 个及其以上。对于精度指标，使用 G P S 测量技术进行测量的时候基线边方向中误差应该要小。 1 4 数据处理与精度分析 对于 GP S基线中的数据，在进行分析以及计算的时候应 采用静态相对定位模式进行计算，并且在计算的时候还应使 用一些 比较先进的技术进行计算，一般情况下，对测得的数 据进行分析的时候主要使用的仪器是精密星历或者是广播星 历。另外， 在进行计算的时候还应该要对计算的数据进行审核， 只有审核通过 的数据才能够为相关 的工作人员所使用 。 2 GP S 动态测量技术应用 对铁路进行定位 以及测量的过程中，除了使用静态的方 式进行定位，也经常使用动态的方式进行，而在铁路的测量 过程中，使用动态的测量技术对相应的数据进行测量能够使 施工的质量在很大的程度上得到保证，因此在铁路施工的过 程中使用的比较广泛。这里所说的动态定位技术主要就是指 实时动态定位技术，即为 R T K技术，这种定位动态的技术 在一般情况下是 由基准站 以及流动站组成的，并且在进行测 量的时候选择一个 比较准确的控制点，在控制点上设置一个 接收机，相关的人员就能够通过在这个控制点中设置的接收 机来接 收测得的数据。在进行铁路 的施工 的过程 中，使用 G P S动态测量技术对铁路进行测量主要起到的作用就是铁路 施工前的清表、征地拆迁及横断面的复测，将 G P S测量技术 应用到施工过程中主要的功能就是放样、复核以及对变形的 观测 。 2 1 工程前期建设中的应用 在工程建设的前期，对铁路进行施工的时候首先要对施工 ( 下转第 1 0 8 页) l 01 第4 3 卷第5 期 2 0 1 6 年5 月 造价预算 Co s t Bu d g e t 建筑技术开发 B u i l d in g T e c h n o l o g y De v e l o p me n t 计阶段就严格控制造价，保证工程设计的合理性，要严格筛 选设计团队，全面 比较后选出最佳设计方案，从而控制好工 程成本。其次，开工前要组织施工人员熟悉施工现场，做好 合理布置，会审图纸并进行技术交底， 协调安排好人员、资源、 设备等施工因素， 通过严密的组织计划来控制工程成本。最后， 可以通过施工技术革新来降低造价成本，提高工程效益，并 加强设备的养护管理，避免额外的造价开支。 3 2 做好成本控制相关工作 通过科学管理，合理确定工程造价，并进行有效控制， 是施工阶段造价管理的重要 目标。首先， 要加强组织管理工作， 通过开展教育培训工作使全体人员认识到施工造价管理的重 要性，由上至下提高对造价控制的重视程度，强化经济意识， 共同参与到造价控制工作中。其次，在施工过程中制订好各 个时期的成本控制 目标，做好原始记录及施工阶段的成本控 制统计工作，并将各项记录数据进行整理分析，找出施工中 影响造价控制的因素，查找问题成因，对资源消耗严重的环 节要做好纠正控制，使其在控制范围之内。最后，要建立周 密的成本控制计划与目标，配合明确的责任机制和奖惩制度， 以提高施工人员成本控制的积极性，强化成本控制效果。 3 _ 3 优化合 同管理与施工方案 施工合同与施工方案是影响水利工程施工阶段造价管理 的两项 重要工 作。首 先，施 工合 同是水利 工程建设 的主 要合 同，施工过程中的各项权利义务都需要在合同中明确，因此 企业必须树立合同意识，了解国家法律法规及行业要求，做 好施工合同管理工作， 结合企业 自身实际， 制定合同管理办法， 明确合同规定及双方权利义务，避免给施工造价管理造成不 必要的麻烦。其次，要结合水利工程的具体施工状况，制订 科学的施工组织方案， 通过优化施工组织管理， 协调施工开展， 提高施工效益 。 3 4 做好施工现场的造价管理工作 现场管理是水利工程施工阶段造价管理的核心工作，结 ( 上接第1 0 1 页) 的部位进行放样，在进行放样的时候使用的测量技术是GP S R T K测量技术，另外，GP S t 量技术对便道的征地也有十分重 要的作用，在征地的过程中使用GP S , U 量技术，就能够使相关 的工作人员的工作效率得到很大的提高，并且使用G P S 测量技 术 还 能够 对路基 横断 面 的复测起 到很大 的作用 ，因此这 项测 量技术在铁路施工前期的阶段使用的比较频繁。 2 2 清表、征地拆迁 在铁路施工的过程 中，对铁路进行放样处理的时候主要 是会用红线进行放样，需要注意的是在进行放样的过程中， 应该要对铁路所处位置的地形进行考虑，进而使放样的过程 能够与相 应的施工方 式相符合 。我 国在过去进行征地 的时候 ， 主要使用的测量工具就是皮尺，主要的测量方式就是通过人 工进行测量，这种测量方式不仅在工作的时候效率较低，测 量的数据也经常会出现不准确的现象，随着社会及科学技术 的发展，已经不能够与当今的社会相适应。而在今天相关 的 单位以及施工人员进行测量的时候，一般都是使用 GP S测量 技术进行测量，使用此种测量的技术不仅能够节约大量的人 力，同时还能够使工作的效率得到提高，更重要的是能够使 测量的数据十分的精准，使铁路工程在进行进一步的施工的 时候质量能够得到很大的保障。 2 3 在 工程建设过程中应用 G P S测量技术不仅应用在铁路建设的前期，在铁路建设 的过程 中应用的同样十分广泛，GP S测量技术在铁路建设过 程中的应用主要体现在测量放样、测量复核以及变形观测几个 1 0 8 合以往的施工经验，总结需要注意以下4 方面。( 1 )要针对可 能出现的造价管理问题进行预防控制。由于水利工程施工的 特殊性，受到的施工影响因素较多，经常会出现工程变更等 无法预料的问题，因此提前做好防控措施，有利于降低工程 损失， 避免结算时发现问题。( 2 )根据相关工程统计研究显示， 材料、设备是影响工程造价的主要因素，一般都会 占5 0 以 上， 因此控制好施工材料及设备成本， 是造价管理的重要工作。 针对这一问题，一方面需制订合理的采购计划，保障材料设 备采购的质量与经济效益，另一方面要做好施工现场的材料 设备保管，避免出现资源浪费等问题。( 3 )要做好现场签证、 施工索赔等方面的工作，充分维护企业 自身合法权益，保障 工程施工效益。例如，在施： 索赔中，要以合同为依据，及 时处理索赔，通过加强 自身的主动控制来减少工程索赔。( 4 ) 要加强竣工结算工作，做好竣工结算编制。 4结束 语 综 上所述 ，造 价管 理是 一项系 统且 复杂 的工作 ，它 对于 水利工程建设具有重要意义。在当前我 国水利工程项 目建设 蓬 勃发展 的新 时期，加强 施： 阶段 的造 价管 理工作 ，有助于 降低施工成本，实现水利工程项 目经济效益与社会效益的统 一 。需要强调的是，施工阶段的造价管理是一个动态的过程， 因此需要做好施工全过程造价管理，细化各个施工阶段的造 价控制任务，推动水利工程造价管理的发展迈向一个新高度。 参 考文献 1 丁俊华 浅析水利工程施工全过程造价管理措施 J 科技 致富向导， 2 Ol 3 ( 6)：2 9 0 -2 9 1 2 王艳 水利工程旋 工阶段 的造价控制及 综合 管理 J 企业 改革与管 理 ，2 0 1 4 ( 1 2 )： 1 6 3 张晓龙 水利工程施工阶段工程造价的控制和管理 J 黑龙江水利 科技 ，2 0 1 3( 7 )：1 8 7 1 8 9 ( 4 】 庞英婵 探 析工程造价管理在 水利工程实施阶段 的应用 【 J 江西建 材 ，2 0 1 2( 2 )： 2 4 7 - 2 4 8 方面 。由于铁路 工程具有 路基 长 ，结构复杂 的特 点，使用 普 通的测量放线技术不能够将数据精准的体现 出来，因此在进 行测量放线的时候就是用 G P S测量技术，通过使用这个技术 就能够使测量的数据十分精准，也能够提高工程的工作效率。 另外 ，进 行测量 复核 的时候主 要使 用 的仪器 是全站 仪 ，通 过 这个仪器进行复核就能够使铁路在施工的时候满足相应的设 计要求，也能够保证铁路施工的准确性。 3 结束语 通过将 GP S测量 技术应 用到铁 路 的施工过 程中 ，就能够 使铁路在进行建设的过程中的工作效率大大的提高，在对铁 路进行测量的时候，使用 GP S测量技术能够使相应的测量人 员在 进行 工作 的时候工作 的强 度获得 很大 的降低， 并且能够 使工作的质量得到保证，最重要的是使用这种新型的测量技 术能够使测量的精度以及速度在全方位得到提高，因此对铁 路工程 的施工 具有很大 的意义 。 参 考文献 【 1 1 李天文 G P S原理与应用 M】 北京 ： 科学出版社，2 0 1 3 【 2 】 张正 禄，李广 云，潘 国荣 ，等 工 程测量 学 M】 武汉 ：武汉 大学 出版社 ，2 0 1 5 【 3 】 杨爱佳 关于 G P S测量技术 实施过 程中若干问题的探讨 J 浙江测 绘 ，2 0 1 4 4 】 吴杰 GP S实时测量技术概述 J 测绘 时代 ，2 0 1 4 【 5 】 朱福 实时动态 G P S在铁路复测 中应用的可行性 J 】 铁路航测， 2 0】 3