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摘要:测量是工程建设的基础，对规模较小的港航、互通立交、单体桥梁工程，因其受工程勘察费用、工期要求等因素制约，短期内小范围高精度控制网建立成为必然;采用GPSRTK静态、动态功能分别做控制网、联网放线，利用导线测量建立控制网与之校核，验证了GPSRTK技术在土建工程测量中的准确性、高效性与方便性，为该技术在后续类似工程建设中的广泛和纵深应用提供了可借鉴的技术实践。
关键词:GPSRTK,测量技术
1、GPSRTK测量的原理
GPSRTK卫星定位系统采用距离交会法，在待测点设置GPS接收机，在某一时刻同时接收3颗以上的卫星，经过数据处理计算求得此时接收机到3颗卫星距离。
2、GPSRTK测量的特点
与传统测量方法相比，GPSRTK卫星定位测量具有以下优点:(1)测量精确程度高;(2)测量自动化程度高，操作方便;(3)测量时间短，加密控制点效率高;(4)测站间不受通视条件的限制;(5)测量受气候条件影响小;(6)测量提供平面和高程坐标。
3、GPSRTK测量的应用
土木建筑工程测量主要应用了GPSRTK系统的两大功能:静态功能和动态功能:静态功能是通过接收卫星信息，确定地面某点的三维坐标;动态功能是通过卫星定位系统，将已知空间或平面坐标的点位，实地放样到地面上。因此，可利用GPSRTK的静态功能做控制点，动态功能做中桩放线。
3．1已建互通立交在港航中的应用实例
(1)某立交平面控制网测量均采用GPSRTK卫星定位系统做控制点，采用每点观测时间不小于1min重复观测两次、取中数作为坐标数据的平差方法，建立了专为中小型工程项目，特别是互通立交改扩建、单体桥梁改扩建项目的满足工程需要的E级平面控制网。
(2)在《GPS在二期工程施工控制测量中的应用》一文中利用GPS做控制点，然后用全站仪对控制点之间的距离进行测量，并对两种方法所测得的距离进行比较，以《施工测量规范》规定的测站测设精度不得低于±17mm为依据，利用GPS建立某工程施工控制网。
3．2已建桥梁工程中的应用实例
3．2．1项目概况
某人行交通桥改造工程，其主桥为2～100m变截面预应力混凝土T型刚构，南北引桥为预应力混凝土后张结构简支桥面连续空心板，南侧新建路基长度约50m，与某工程新建运河南大堤平交，北侧引桥直接与旧桥顺接。鉴于工程主体为289．3m的改建、新建桥梁，桥梁仅8m宽，桥梁宽跨比较小，某人行交通桥平面控制网的建立、测量采用GPSRTK测量为主与全站仪导线测量为辅的双控方案。
3．2．2测量等级
根据《公路勘测细则》(JTG/TC10－2007)表4．1．1－2条规定，并结合某人行交通桥改扩建工程的技术难度，桥梁控制网采用二、三、四级公路要求的平面控制测量等级，选定设计控制网等级为二级。
3．2．3测量实施
根据《公路勘测细则》(JTG/TC10－2007)的规定，二级平面控制网中相邻点之间的距离在平原、微丘区不得小于200m，最大距离不应大于平均边长的2倍，平均边长参照值为0．3km。图1为在某人行交通桥桥址处南侧平原微丘区建立的大地四边形控制网。各控制点采用预先埋置十字刻划钢钉的水泥块、顶面十字刻痕的水泥方形墩等方式实现。
图1大地四边形控制网大样图
采用GPSRTK的静态功能，以某工程已知高等级控制点为基准，对控制点BM1～BM4进行两次观测，每次时间不少于40min，两次测量所得数据的平均值作为该点坐标。测量时采用的主要技术要求为:卫星高度角不小于15°，静态放置时间≥40min，平均重复设站数≥1．2次，同时观测有效卫星个数≥4个，GDOP≤6)。表1为对静态数据分析所得控制点坐标成果。
表1GPSRTK静态控制点坐标表(m)
BM13824263．204497180．3916
BM23824398．224497506．0626
BM33824607．841497376．6004
BM43824638．959497032．791
3．2．4控制测量成果校验
人行交通桥改扩建工程技术难度较为复杂，新旧桥连接及主桥施工控制均对控制网精度提出较高的要求，为此设计阶段采用GTS－332全站仪对大地四边形控制网进行导线测量，用以校核GPSRTK静态测量控制网数据。大地四边形控制网的实测边长Li及内角αi见表2～3。
表2大地四边形实测边长(m)
实际量测的大地四边形边长L1352．5516
L2246．3672
L3345．2130
L4403．7000
表3大地四边形实测内角(°)
实际量测的大地
四边形内角(°)a188°55'43"
a280°49'06"
a3126°52'38"
a463°23'05"
以BM3起算点，假定起始方位角为148°17'50″，通过编制导线测量计算程序，其中，程序平差分以下两步进行:(1)角度闭合差的计算与调整，调整原则是将满足容限的闭合差以相反的符号平均分配到各观测角中(若不能均分，一般情况下短边的夹角多分配一些);(2)坐标增量闭合差的计算与调整，调整原则是将坐标增量△X、△Y的闭合差fx、fy以相反的符号、按与边长成正比的方式加权分配到各增量中。平差后各控制点坐标见表4。
表4导线测量平差后控制点坐标(m)
BM13824263．204497180．3916
BM23824398．224497506．0626
BM33824607．841497376．6004
BM43824638．959497032．791
将GPSRTK的静态测量及GTS－332全站仪导线测量所得的大地四边形的边长数据平差后的修正值列于表5中，通过表中数据比较可得:两种方法测边结果的边长最大差值为6.0mm，满足《公路勘测细则》表4.1.2－2规定的每边测距中误差不大于11mm的要求;同时，也满足《公路勘测细则》表4.1.4－4规定的二级导线网测距精度±5mm＜mD≤±10mm的要求，其中mD为每公里测距中误差。
表5测量大地四边形边长比较(m)
项目全站仪静态GPSRTK全站仪－静态GPSRTK
L1352．554352．5510．003
L2246．367246．373－0．006
L3345．211345．215－0．004
L4403．701403．705－0．004
3．2．5控制测量成果的应用
以建立的大地四边形控制网为基准，采用GPSRTK动态功能，对人行交通桥护栏内侧边缘点及其它关键点进行联测，利用采集数据对桥梁线位进行拟合，确定路线起终点坐标及曲线参数;并将确定的线位参数输入GPSRTK中，用动态功能进行中桩放线。
4、结语
综上所述；本文阐述了GPS(GlobalPositioningSystem)全球卫星定位系统已被广泛应用于社会的各个领域;特别地GPSRTK(realTimekinematics)已在土建工程领域的静态控制网测量(载波相位差分技术)和动态RTK测量(载波相位动态实时差分技术)得了较为广泛的应用。
参考文献:
［1］余金巧．GPS技术在公路工程中的应用［J］．山西建筑，2011，37(26)
［2］焦素朝．GPS在二期工程施工控制测量中的应用［J］．中国三峡建设，1999(11)．
［3］王瑞忠．如何利用GPS进行公路工程控制测量［J］．道路工程，2011(4)．
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