浅谈公路工程中控制网测量

浅谈公路工程中控制网测量

热汉古力·买来提

热汉古力·买来提Rehanguli·Mailaiti

（新疆交通职业技术学院公路工程管理系，乌鲁木齐831401）

摘要：介绍了工程控制网的布设方法和具体步骤，以及常见的网形的特点和适用范围，并就实际的工程中的运用进行探讨。

关键词：公路工程；控制网；测量

中图分类号：U41文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）01-0180-01

1施工控制网的常见网形设计方法

1.1建筑方格网

（1）建筑方格网布设的特点：①根据工程建筑的需要按设计要求建立建筑方格网。②建筑方格网按“先主轴点后扩展方格点”的顺序测定。③加强建筑方格网的直线度和平面垂直度的检验。

（2）建筑方格网的适用范围：①地势平坦的、建筑物众多且布置比较规则和密集的工业场地。②新建的大中型建筑场地。

1.1导线：优点：导线应用最为广泛，布设灵活，推进迅速，受地形限制小，边长精度分布均匀。如在平坦隐蔽、交通不便、气候恶劣地区，采用导线测量法布设大地控制网是有利的。缺点：但导线测量控制面积小、检核条件少，方位传算误差大。

1.2边角网：可靠并有较多的检核条件，包括点位的横向误差和纵向误差，同时对控制网的尺度能有效的控制。

1.1GPS控制网。GPS的特点：①网形设计具有较大灵活性，故选点工作较常规测量简便。但GPS测量又有其自身的特点，因此选点时应满足以下要求：点位应选在交通比较方便、易于安置接收设备的地方，且视野要开阔；GPS点应避开对电磁波接收有干扰的物体。②定位精度高。③观测时间短。④可提供三维坐标。⑤操作简便，并且全天候作业。

2独立控制网及其在公路工程中的应用

一般独立控制网的建立方法是，在区域独立网建立中采用独立坐标系统，这个独立坐标系统不需要与外部区域进行衔接，只要保证内部符合精度即可。而在公路工程控制地物的独立网建立中，必须考虑路桥相接、路隧相接等要素。作为路线整体的一部分，对连接路线必须同时满足路线控制的精度要求。综合考虑路线与控制地物的平面控制建立方法是，在确定路线首级控制方案时，应同时考虑各主要控制地物高等控制网的建立方案。首级控制网的抵偿坐标系宜使高等控制网区域的投影与高斯改化的改正数为最小，这样能保证在高等控制网建立之时，使之与路线控制衔接较好。具体为首级控制网中央子午线宜选择在主要控制地物附近，高程投影面宜选择在主要控制地物的平均设计高程面上，否则在高等控制网建立之时，将出现与路线衔接误差过大问题。

目前，公路工程独立控制网建立的最有效方法是采用GPS方法，控制网的布设通常在控制地物轴线附近选定两首级控制点作为已知方向点，其连接的基线基本平行于轴线，以最有效控制施工时轴线偏离误差，再在两控制点范围内布设成满足施工要求的多边形或三角锁。通过同步环、异步环的多时段观测，经固定端点无约束平差处理得到各基线边向量。由于GPS的精度很高，反算两端点的基线长作为控制网的已知边长，并采用两端点作为首级控制的原坐标反算方位，作为已知方位推算另一端点的坐标。这时与原作为首级控制的坐标有一差值，当差值在一定限差内时，采用同一方法固定另一端点进行无约束平差或直接计算坐标，得到起端点的另一坐标。将两端点的新旧坐标取平均后，作为最终已知值进行高等网约束平差，得到高级网各点坐标值，然后对两端按导线重新进行路线一级导线平差。

3公路工程中的各种网形设计

（1）公路工程中的控制网布设。在公路建设中合理选择公路控制网的布设方法是十分必要的。一般情况下，对于级别比较高的公路，控制网布设的方法如下。

①布设首级测量控制网。首级控制网的布设多采用GPS控制网。在公路的起点、终点和中间部分尽可能搜国家等级控制点，一般布设D级或E级带状GPS网，要求起始点分布均匀，有足够精度。

②首级控制网的加密。首级控制网布设后，因为GPS控制点间距离比较长，满足不了细部施工的需要，还需要对控制网进行加密。一般采用导线网对其进行加密。

（2）桥梁施工控制网的布设。桥梁施工开始前，必须在桥址区建立统一的施工控制标准，布设施工控制网。桥梁施工控制网的作用主要用于桥墩基础定位放样和主梁架设，因此必须结合桥梁的桥长、桥型、跨度，以及工程的结构、形状和施工精度要求，布设合理的施工控制网。

桥梁施工控制网分为施工平面控制网和施工高程控制网两部分。

（3）桥梁平面控制网的布设。随着测量仪器的更新，测量方法的改进，特别是高精度全站仪的普及，给桥梁平面控制网的布设带来了很大的灵活性，也使网形趋于简单化。

特大桥通常有较长的引桥，一般是将桥梁施工平面控制网再向两侧延伸，增加几个点构成多个大地四边形网，或者从桥轴线点引测敷设一条光电测距精密导线，导线宜采用闭合环。

对于大型和特大型的桥梁施工控制网，自20世纪80年代以来已广泛采用边角网或测边网的形式，并按自由网严密平差。

（4）桥梁坐标系统的选择。为了施工放样时计算方便，桥梁控制网常采用独立的坐标系统，其坐标轴采用平行或垂直于桥轴线方向，坐标原点选在工地以外的西南角上，这样场地范围内点的坐标都是正值。

桥轴线上两点间的长度可以方便地由以下坐标系求得：（1）国家坐标系；（2）抵偿坐标系；（3）桥轴坐标系。

在实际应用中，常常会根据具体情况共用几套坐标系。例如，在南京长江二桥建设中就使用了桥轴坐标系、抵偿坐标系和北京54坐标系，即在主桥上使用桥轴坐标系，引桥及引线使用抵偿坐标系，而在与周边接线及航道上则使用北京54坐标系。

4结论

这里介绍了工程控制网的布设方法和具体步骤，以及列举了四种常见的网形：建筑方格网、边角网、导线网和GPS控制网，对它们各自的特点和适用范围做了简单的介绍。在实际的工程中可能需要运用到几种方法的集合，以适应施工的需要。

参考文献：

[1]江思义.短边GPS平面控制网的静态测量误差与对策[J].建井技术.2008.1