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        高精度測量儀器在公路工程中的應用分析

        2019-12-26 01:55:03莊秋香
        農家科技下旬刊 2019年11期
        關鍵詞:公路工程

        莊秋香

        摘 要:文章以貫穿公路工程始終的測量工作為研究對象,首先簡單的介紹了常規(guī)測量程序和步驟,然后結合實際情況,提出了在工程中對高精度測量儀器加以應用的策略,具體內容涉及引導測量、實時測量兩個方面,供相關人員參考。

        關鍵詞:高精度;測量儀器;公路工程

        隨著RTK技術的推廣,對各樁位的實際填挖量進行計算的環(huán)節(jié)被精簡,公路邊線、中線放樣等工作的效率有所提高,這對公路工程所具有生產效率、經營效益,均具有十分積極的作用,希望本文所討論內容可以在某些方面給測量人員以幫助。

        一、常規(guī)測量程序和步驟

        近幾年,高精度測量儀器開始被應用在公路工程中,從事測量工作的人員,工作量和工作強度均有所降低,但是,測量工作的復雜性仍舊沒有得到改善,縮短測量周期的目標尚未實現(xiàn)。在實施公路工程的過程中,常規(guī)的測量步驟如下:第一步,根據(jù)原有的沿線地形圖、航拍成果進行踏勘,初步確定公路走向并擬訂方案,標出公路沿線的有效控制點,為后續(xù)工作的開展提供參考;第二步,在全站儀的幫助下,對沿線條帶狀控制、加密圖根進行測量;第三步,以所擬訂方案為參考,按照特定寬度,利用全站儀對帶狀地形圖進行測量;第四步,參考各級控制點,展開公路中線、邊線放樣的工作,確定各樁位的具體填挖量;第五步,鋪裝線路土石方、橋涵和路面,標定里程樁,進行竣工驗收。通過上文的敘述可以看出,公路工程的每個施工環(huán)節(jié),均需要對高精度測量儀器加以應用,在同一測站,該儀器甚至需要重復工作十幾次,公路工程通常位于野外,而野外施工的特點,主要為工作強度大、任務量大、施工周期長,種種因素交織在一起,導致公路工程的成本,始終居高不下。

        二、公路工程中高精度測量儀器的應用

        下文所討論儀器的配套系統(tǒng)為530RUSH系統(tǒng),該儀器的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在測量精度極高的方面,與公路工程提出的要求十分契合。

        1.引導測量

        公路工程無法離開測量而獨立完成施工,其中,開挖、回填土石方和測量路面鋪裝的工作量較大,公路工程的每個環(huán)節(jié),都需要對測量儀器加以應用,出現(xiàn)任何差錯,所帶來人力、時間、財力和物力的浪費都難以預估。現(xiàn)階段,鑄路機械已經被廣泛應用在公路工程施工的過程中,但是,由于測量工作和施工機械尚未融合為有機整體,因此,鑄路機械的作用難以得到充分發(fā)揮。只有引進高精度的測量儀器,利用人機接口指令,對應用軟件進行編制和開發(fā),才能使半自動化作業(yè)成為現(xiàn)實,屆時,公路工程的施工質效均會得到大幅提高,隨著相關工程對勞動力需求的減少,施工成本降低成為必然。高速公路針對路面鋪裝所提出要求,即為“高精度”,對高精度測量儀器加以應用的重要意義,自然不言而喻。

        首先,應用該儀器展開地面施工的積極意義,在于其具備以數(shù)字地面模型為依據(jù),對施工作業(yè)進行實時控制的選件,在實際施工的過程中,接收機可以對當前點位對應的三維坐標進行精準定位,對比同機內所輸入數(shù)字地面模型,得出當前點位和相鄰邊界的方位、最短距離,向工控機傳輸點位設計高程信息、高程偏差。而工控機的作用,主要是對所接收數(shù)據(jù)進行計算,修正前進的方向與速度,確定施工位置及高程,明確需要經過幾次推進、碾壓或挖掘,才能達到設計指標;其次,應用該儀器開展公路工程作用,能夠有效解決欠挖、超挖的問題,無需對引張線進行設置,就可以完成公路施工,不僅勞動力資源得到了節(jié)省,由于施工現(xiàn)場嘈雜,導致安全事故發(fā)生的情況,也得到了一定的遏制。另外,相關人員可以通過計算機嚴格控制所鋪墊路面的厚度,在提高工程質量的基礎上,避免材料被大量浪費的問題出現(xiàn),施工成本隨之降低;接下來,該儀器所達到精度為厘米級,與路面鋪裝最后環(huán)節(jié)對精度的要求間存在差距,要想解決該問題,保證路面符合行業(yè)要求,選擇360°棱鏡、自動跟蹤全站儀等設備,配合最后工序的進行很有必要,在此基礎上,對廠家所供應軟件加以應用,方可將控制精度由厘米級細化到毫米級;最后,工業(yè)控制PC機,可以利用所給定質量對該儀器的傳感器進行設置,參考由采樣頻率所提取實時定位成果、傳感器內所存儲數(shù)據(jù),拉近最終成果和預期目標間的距離。

        2.實時測量

        將高精度測量系統(tǒng)引入公路工程,需要變革公路工程的作業(yè)流程,通過聯(lián)合實時測量的方式,達成預期目標,這是因為該系統(tǒng)在速度、精度、可靠性等方面,均具有突出的表現(xiàn)。第一步,在公路沿線架設2臺儀器,保證所架設儀器處于利用衛(wèi)星接收信號、無線電發(fā)送信號的高地上,從而形成參考站A、B,需要注意的是,參考站的作用,包括為信號能夠覆蓋的范圍內的施工機械,提供定位服務,在確定參考站后,應提前開機,向B站傳遞A站地心坐標,方可開始執(zhí)行各項任務;剩余2臺儀器作為流動臺,在參考站所對應帶狀區(qū)域內進行布置,以設計帶寬為依據(jù),完成測量地形圖的任務,按照既定間距,布測邊線木樁、概略中心,確定參考站三維坐標;第5臺儀器的任務,主要是聯(lián)測公路沿線國家/地方控制網(wǎng)的已知點。第二步,由于每個點所對應已知點為2個,已知點實時檢核平差的成果并不相同,精度指標均符合所設定范圍,若在傳遞參考站坐標的過程中有問題存在,則會導致成批對流動點位所對應坐標差進行解算時,所得出結果被暴露出來,應用該儀器,可以使測區(qū)內全部點位的測量成果,達到可靠、無需業(yè)內處理和精度均勻的要求,只需要根據(jù)同高程、同平面已知點的匹配情況,轉換坐標并進行高程擬合,就可以輸出點位成果表,在此基礎上,以轉換所得高程、坐標系統(tǒng)為依據(jù),輸出數(shù)字化地形圖,修正輸出線路模型,最后完成推算土方石量的任務即可。第三步,利用GPS對線路施工進行引導,測設里程樁并驗收竣工成果。實踐證明,應用高精度測量儀器,使公路工程的施工周期縮短,測量工作的強度也有所降低。

        三、結語

        通過上文的敘述可以看出,在建筑業(yè)、工業(yè)生產中,高精度測量儀器已經得到了十分廣泛的應用,只有根據(jù)實際需求,對經濟、實用且高效的測量設備加以選擇,保證測量任務順利完成,才能實現(xiàn)預期的目標,這也是現(xiàn)階段建筑業(yè)、工業(yè)等行業(yè)關注的重點。

        參考文獻:

        [1]畢慧田,張新源,歐陽小叢,等.工程測量過程中精度的影響因素及控制[J].居舍,2019(06):160.

        [2]馬娜,羅紅斌,梁靜,等.一種高精度超大儀器高的測量方案設計[J].測繪通報,2017(10):128-132.

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