王天成 李 昂 張思遠(yuǎn) 李勝利

(1.哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150081; 2.龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

1 工程概況

木蘭松花江公路大橋及引道工程，是三莫公路跨越松花江的關(guān)鍵工程，該項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)于貫徹落實(shí)振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略，完善區(qū)域路網(wǎng)和松花江過江通道布局，加強(qiáng)松花江木蘭江段南北岸的交通運(yùn)輸聯(lián)系，保障過江交通安全，改善區(qū)域投資環(huán)境，實(shí)現(xiàn)木蘭融入哈爾濱“1小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”，促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展等均具有重要意義。木蘭松花江大橋及引道工程起自木蘭縣譚家店，接省S101線哈爾濱至肇興公路，于許家屯跨越松花江，止于賓縣高麗帽村，接綏芬河至滿洲里國家高速公路哈爾濱至同江聯(lián)絡(luò)線，其中大橋長(zhǎng)2.761 km，橋?qū)?4.5 m，全線采用雙向四車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，同步建設(shè)木蘭連接線2.258 km。全橋跨徑布置為：引橋37×40 m(預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)T梁)+主橋(95 m+5×160 m+95 m)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁+引橋7×40 m(預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)T梁)；橋梁全長(zhǎng)2 761.60 m。

2 平面控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)儀器配置

針對(duì)木蘭松花江大橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及測(cè)量精度要求，在聯(lián)測(cè)控制網(wǎng)時(shí)需要將勘測(cè)院給定的橋梁3 km范圍內(nèi)及松花江南北岸道路連接線11 km內(nèi)的平面控制網(wǎng)GPS控制點(diǎn)同時(shí)聯(lián)測(cè)，據(jù)此龍建路橋股份有限公司聯(lián)合哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院、哈爾濱中強(qiáng)測(cè)繪儀器設(shè)備有限公司配置了高精度測(cè)量?jī)x器設(shè)備：中緯Zenith15Pro GPS設(shè)備10臺(tái)及其相應(yīng)的輔助工具。測(cè)量?jī)x器在使用前，全部送到有關(guān)檢測(cè)部門進(jìn)行檢校、評(píng)定，并取得相關(guān)的檢測(cè)證書。

3 平面控制網(wǎng)的聯(lián)測(cè)

由于該橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)施工測(cè)量精度要求很高，因此在工程開工前，需要建立滿足精度要求的橋梁橋位施工測(cè)量控制網(wǎng)，對(duì)橋梁軸線進(jìn)行精確定位。利用橋位勘測(cè)階段建立的GPS點(diǎn)及設(shè)計(jì)文件中給定的控制點(diǎn)建立施工測(cè)量控制網(wǎng)。在工程開工前，首先針對(duì)設(shè)計(jì)文件中給出的GPS點(diǎn)精度進(jìn)行復(fù)測(cè)與核實(shí)，能夠滿足施工定線精度要求的，要予以充分利用，放樣點(diǎn)位不足時(shí)，要予以補(bǔ)充。如果原控制點(diǎn)及控制網(wǎng)精度不能滿足施工定線要求時(shí)，或原控制網(wǎng)的基點(diǎn)樁已移動(dòng)或丟失，則必須重新建立滿足要求的施工測(cè)量控制網(wǎng)。那么其控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)工作包括兩個(gè)方面：一是整個(gè)公路項(xiàng)目各控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)，另一個(gè)是橋位平面控制點(diǎn)的聯(lián)測(cè)。

3.1 整個(gè)公路項(xiàng)目各控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)

其目的是通過整個(gè)公路項(xiàng)目各控制點(diǎn)的聯(lián)測(cè)，檢驗(yàn)上級(jí)設(shè)計(jì)院給定的控制網(wǎng)的正確性及查勘控制點(diǎn)位是否有變化、損毀或其他意外情況。鑒于全線給定的控制網(wǎng)GPS點(diǎn)16個(gè)，通過踏勘查看及監(jiān)理單位、施工單位確認(rèn)有部分點(diǎn)位已破壞，選擇GPS5,GPS24,GPS6,B7,C2,C3,GPS11,GPS12,K1,K2等10個(gè)控制點(diǎn)作為聯(lián)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，使用10臺(tái)GPS靜態(tài)模式同步觀測(cè)的方法確保精度，觀測(cè)時(shí)段選擇9:30～11:45，同步時(shí)長(zhǎng)91 min～155 min，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)資料確定如下計(jì)算參數(shù)：當(dāng)前坐標(biāo)系統(tǒng):1980西安坐標(biāo)系3度帶；橢球長(zhǎng)半徑:6 378 140.000 000；橢球扁率:1/298.257；控制等級(jí)：C級(jí)；M0:1.000 000；H：0.000(投影高)；B0:0.000 000 000N，L0：0.000 000 000E(中央子午線)129.000 000 000E；N0:0.000 000(北向加)；E0：500 000.000(東向加)。

依據(jù)控制網(wǎng)使用長(zhǎng)邊約束控制整個(gè)測(cè)區(qū)的理念，在相同的控制等級(jí)下，分別使用GPS5—GPS11,GPS5—GPS12固定約束計(jì)算其他控制網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)，其基線相對(duì)誤差及平差后點(diǎn)位精度的比較如表1,表2所示。

表1 基線相對(duì)誤差比較表

表2 平差后點(diǎn)位精度比較表

根據(jù)表1和表2比較，得出結(jié)論：使用GPS5—GPS12固定約束(方案1)計(jì)算的基線相對(duì)誤差及平差后點(diǎn)位精度均優(yōu)于GPS5—GPS11固定約束(方案2)，故確定使用GPS5—GPS12固定約束(方案1)計(jì)算其他控制網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)，具體坐標(biāo)計(jì)算如表3所示，各實(shí)測(cè)坐標(biāo)與原設(shè)計(jì)給定坐標(biāo)成果的平面縱、橫坐標(biāo)之差最大為6 mm和13 mm，吻合得非常好。

表3 新計(jì)算坐標(biāo)與原設(shè)計(jì)坐標(biāo)成果比較表 m

3.2 橋位平面控制點(diǎn)的聯(lián)測(cè)

表4 橋位平面控制點(diǎn)平差結(jié)果及成果比較表 m

在橋位平面控制網(wǎng)已經(jīng)建立，為確?？刂泣c(diǎn)精度能夠保證橋梁的施工質(zhì)量，龍建路橋股份有限公司負(fù)責(zé)的北岸與中交第二航務(wù)工程局有限公司負(fù)責(zé)的兩岸必須聯(lián)測(cè)，根據(jù)前面論證結(jié)果選擇GPS5,GPS12兩個(gè)固定約束控制點(diǎn)，在已有橋位控制點(diǎn)K11,K7,GPS8,C3,K13,K17,K20,K28,K2,K34上分兩批架設(shè)中緯Zenith15Pro GPS設(shè)備進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)段選擇13:00～17:00，每批同步時(shí)長(zhǎng)90 min～135 min，根據(jù)橋梁規(guī)范的要求，采用GPS控制等級(jí)E級(jí)網(wǎng)進(jìn)行平差，橋位平面控制點(diǎn)平差結(jié)果及成果比較見表4。

從表4中可以看出，橋位平面控制點(diǎn)中縱坐標(biāo)現(xiàn)實(shí)測(cè)與原坐標(biāo)差值最大為18 mm，吻合得非常好，橫坐標(biāo)現(xiàn)實(shí)測(cè)與原坐標(biāo)差值最大為K11和K17的分別為31 mm,24 mm，其余橫坐標(biāo)均吻合很好，單獨(dú)對(duì)橋位平面控制點(diǎn)K11和K17進(jìn)行查勘發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)控制點(diǎn)由于2014—2015冬春季凍融影響造成點(diǎn)位有微變化，由于現(xiàn)場(chǎng)無法進(jìn)行加固處理，確定放棄使用這兩個(gè)控制點(diǎn)。

4 結(jié)語

實(shí)踐證明，在木蘭松花江大橋施工過程中，使用中緯Zenith15Pro GPS設(shè)備設(shè)置的橋位控制網(wǎng)精度完全能夠滿足大橋施工的需求，并在松花江大橋全橋施工中起到了關(guān)鍵性的作用，說明建立的測(cè)量控制網(wǎng)是實(shí)用的、有效的，保證了大橋的總體施工精度和質(zhì)量。