GPS配合水准仪在道路施工中的应用

徐 建

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川 成都 610091)

GPS配合水准仪在道路施工中的应用

徐 建

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川 成都 610091)

结合马里巴杜谷-巴弗拉贝公路工程项目道路施工实例，阐述了GPS配合水准仪在道路施工中的应用。

GPS；水准仪；道路边桩；高程；地形图测量

1 概 述

GPS特别适合于道路战线长、施工段分散的道路施工放样，符合马里巴杜谷-巴弗拉贝公路工程特点。但GPS高程测量不能满足设计及规范要求，故需配合水准仪测量高程能够又快又好地满足施工要求。为此，项目部采购了3台型号为中海达V30的GPS、4台型号为DSZ3-A32X的水准仪。

马里巴杜谷-巴弗拉贝公路工程项目是由马里当地一家承包商施工的，但由于该施工单位进度滞后，马里政府已经让其停工并决定将该项目进行重新招标，对该项目进行完善。本次招标施工长度约83 km，但这83 km长的道路并不集中，几乎分布于整个原路线(147 km)沿线，标尾32 km几乎没有动工，仅做了清表。

2 GPS在道路施工中的应用

2.1 GPS参数的计算

在控制网建立完毕、成果合格并经审批后，将GPS架设在任意地点(最好设立在营地附近的空旷地)静置30 min以上，建立一个项目文件名以方便以后存储编辑数据，如：PK52+414-PK57+000、PK68+150-PK72+225、PK167+400-PK199+709等。在GPS参数投影项目中设置当地中央子午线参数，该项目地处东经11°左右，故中央子午线设置为009∶00∶00.0000E；在椭球WGS84坐标系统中，先将椭球源设置成WGS84坐标系统，当地椭球设置成北京54坐标系统，在WGS84坐标系统中依次测量道路沿线控制点坐标并做好记录(可在道路沿线均匀地选取几个有代表性的点)；平面转换选择四参数转换；高程拟合选择固定差改正；最后将WGS84坐标系统下的坐标高程输入源点(此前可按原编号存入GPS手薄中)，目标坐标输入控制网成果坐标高程，依次将所有的点添加后保存文件。

2.2 GPS在道路平面设计中的应用

根据业主要求，新建道路拟建在原有道路上，因此，需要将原有道路中线平面位置测量出来。我们利用GPS(事先计算好控制网相关转换参数)电台发射距离远、转站少、平面精度高的特点，将GPS架设在已完成的控制点上，用钢尺分出原有道路中线，用GPS采集道路中线X、Y坐标并依次编号1、2、3、4……n、n+1、ZD并做好详细记录。选线尽量避免穿过高山、密林、地质条件差、文物古迹、建筑物密集、构筑物(铁路)，对必须穿越的部位需做好标记。

将外业测量数据下载至电脑后存储为.dat格式并导入到CAD中，根据导入中线点将道路连接成一条条直线，最后确定道路起点、各个交点(IP1、IP2、IP3……)终点坐标，做好记录。

利用道路之星或其它道路设计软件，配合EXCEL表格设计出道路中轴线，交点处设置合理的圆曲线或圆曲线搭配缓和曲线。

将设计好的平曲线数据输入到GPS第6项——道路中，依次点击道路放样、平断面编辑选择1交点法(交点法最方便、简捷)，再点击左下角“加号”依次添加各交点的名称、交点X、交点Y、交点里程、圆曲线半径、第一缓和曲线长、第二缓和曲线长，最后将其保存在手薄。

道路平断面设计并经编辑完成后，GPS手薄会显示当前点的桩号、距中，用其放样出新建道路中轴线，每25 m用木桩标定一个中轴线点(曲线适当加密)，完成后请测量监理工程师一同在现场进行验收，验收合格后进行下一步工作，如有异议，双方协商确定最终位置。

轴线最终确定后，将平断面设计作相应的修改，并将左右侧边桩放样在拟建道路两侧每间隔25 m左右侧各打2根木桩，距中分别为-20 m、-12 m、12 m、20 m，然后将该点的信息写在木桩侧面，如“PK165+500//20 m” (桩号//至轴线距离)。

2.3 纵断面设计的编辑

GPS也可以进行纵断面设计的编辑。进入手薄第6项-道路，依次点击道路放样、纵断面编辑、再点击左下角“加号”，依次添加边坡点里程、高程、交点前一段坡比、交点后一段坡比、竖曲线半径，最后保存在手薄中。

2.4 水准仪在道路施工阶段的应用

在填方较高的路段，可以使用GPS放样。由于其可以直观地读出道路的桩号、距中、高程，故能很快地计算出路基填筑坡脚和填土高度。

路基填筑接近路床后不再使用GPS放样。技术人员用30 m或50 m钢尺和放样好的边桩恢复道路中线位置，然后利用水准仪测量路基高程h，即可以计算出道路填筑边线位置D=5.6+(H-h) ×P+L，式中：H为设计高程；5.6为路基成型后路基半幅宽度；P为边坡坡度；L为超填宽度；(H-h)为填方高度,最后将计算出的距中D和填方高度H-h信息写在木桩侧面，如“6.85 m//+0.5”。

上路床最后一层填筑前，应在道路横断面上用30 m或50 m钢尺放样出每个断面-5.6 m、-3.5 m、中线、3.5 m、5.6 m位置，用石灰粉做好标记，用水准仪测量出这些点的高程，计算出填方高度H-h，再乘以松铺系数K既为木桩外露高度，此时桩顶高度为K×(H-h)+h。底基层、基层施工放样方法亦如此，只是将半幅断面宽度分别调整为5.25 m和5 m，平地机再根据所放样的木桩进行平土施工、平整碾压后再次测量木桩位置高程，检查H-H′差值是否在允许范围内。重复上述过程，直到满足规范要求。

3 结 语

上述测量人员和设备配置满足施工需求，为项目顺利实施提供了有力保障。目前马里巴杜谷-巴弗拉贝公路工程项目已经竣工并完成完工验收，道路运行状况良好，业主给出了很高的评价。

徐 建(1984- )，男，湖北荆州人，工程师，学士，从事工程测量技术工作.

(责任编辑：李燕辉)

中国水利水电第七工程局有限公司承建的深茂铁路五标工程

深茂铁路东起深圳，途经东莞、广州、中山、江门、阳江，止于茂名，连接珠三角与粤西地区，是我国沿海大通道的重要组成部分。中国水电七局承建的深茂铁路五标起讫里程：DK207+200～DK245+200, 全长38 km，线路起点位于恩平市东城镇，途径恩平市恩城镇、大槐镇、阳东县那龙镇，止于阳东县合山镇。正线及站场路基23段(含恩平车站、大槐车站)，占标段总长的62.05%；正线双线桥梁20座，占标段总长的29.5%；桥梁上部包括1联(65+136+65)m现浇连续梁拱、1联(32+48+32)m悬臂现浇连续梁；框架小桥及涵洞108座；正线隧道3座，占标段总长的8.45%。投标合同总工期36个月，投标合同总金额为14.77亿元。中国水利水电第七工程局有限公司深茂铁路五标指挥部成立于2014年12月18日，指挥部下设：指挥部机关、三个分部、中心实验室等单位。指挥部项目团队始终秉承公司的“乐成文化”，高举“乐成七局、和融世界”的企业文化传播大旗，以“自强不息、勇于超越”的企业精神，“科学、创新、高效、受控”的管理理念，不断“追求卓越、创造精品”，建立了学习型、创新型、竞争型的项目管理团队。两年多以来，在电建集团、公司各级的正确领导下，在项目团队全体员工的共同努力下，指挥部在施工进度、安全、质量、党风廉政建设等均走在深茂全线前列。顺利通过四川省国资委“基层服务型党组织示范”验收；中国电建集团授予深茂铁路五标指挥部“先进基层党组织”称号。公司授予深茂铁路项目“先进项目部”及“安全生产先进单位”称号，连续两年获得“青年文明号”称号。以五林宫隧道、新屋隧道、和乐隧道为代表的重难点工程提前安全顺利贯通；以国道325特大桥为代表的工点因为“坚守工艺工法、坚持质量标准”受到铁总监督总站专家点赞；广铁集团江门指挥部授予深茂铁路五标“标准化工地”和“样板工程”称号，连续两年被公司授予“先进施工单位”称号。各级领导、专家团队在深茂铁路五标调研时给予指挥部“团队阳光向上，对标准化理解深刻，建设力度居于全线前列”的一致好评。目前工程建设正在有序进行之中。

2017- 04- 10

TV221.1;TV52;TU198

B

1001- 2184(2017)04- 0036- 02