公路工程施工质量信息化控制技术探讨

摘要：公路工程的施工质量信息化控制技术的提高对公路工程各方面的提高都有着极为积极的作用，但是目前公路工程在施工的信息化的控制技术方面还存在着一定的问题。现阶段来看，我国建设企业在信息化进程方面参差不齐，大多数的建设企业基于其项目应用的系统在应用范围和功能上普遍存在着不足。因此，建设企业应重视信息化控制技术的提高，并积极应用到公路工程的实际施工中。本文主要对GPS技术在公路工程的应用进行阐述。

关键词：公路工程；GPS；技术

中图分类号：U412 文献标识码： A

一、GPS定位技术在公路测设和公路测量中的应用

公路测量是指使用简单的测量工具对公路的路长、路宽、地基高度等进行测量的一个过程。公路测设与公路测量的概念大相径庭，公路测设首先需对公路的基本属性进行测量，而后根据测量结果对公路的附属属性进行设置和调整。公路勘察不包括在公路测设过程中。公路测设测量的数值精准度较之公路控制测量来说要降低许多，但其需要在规定的时间范围内达成测设测量的目标，这也就意味着公路测试测量的实时性较强。近几年，随着信息科技水平的不断提升，GPS定位技术的发展愈渐成熟。现阶段，在国外众多公路工程建设的过程中，建筑企业已经开始采用GPS定位技术辅助公路测设测量工作的完成。国外在GPS定位技术用于公路工程建设上取得了显著的成果。目前，我国使用GPS定位技术进行公路测量的方式方法并未得到广泛的推广和应用，GPS用于公路测设测量的技术还处于初级阶段。RTK是一项传统的用于公路测设测量的定位技术，公路测量的技术人员通常会采用常规全站仪与RTK技术相结合的方法，二者技术的有效结合，使得GPS技术的无通式功能得以充分发挥，加之常规全站仪轻便灵巧的特点，二者技术的有机结合为公路测设测量的各个环节提供了便捷高效的测量方法和技能，满足了公路测设测量工作对技术的需求，提高了公路测设测量人员的工作效率，极大的改善了公路观测的质量，随之形成了一套行之有效的公路观测系统。

二、GPS技术在公路线路定测中的具体应用

GPS技术在公路的线路测定过程中发挥着不可忽视的重要作用，其中GPS RTK是最常见的GPS公路线路定测技术，使用该技术进行实时动态三维定位时可以达到十分高的准确度。此外，这种定测方法还具有效率高、经济性突出等优点。在采用GPS RTK技术开展线路定测时，我们首先要把内业设计计算的中桩、曲线主点、桥位加桩等的坐标数据和相关控制点的具体数据上传到RTK设备专用手簿中。通过这些数据，我们就可以在施工现场开展实时线路定测。其次，现阶段，大部分的RTK设备都同时具备坐标放样功能和直线、曲线放样功能，可以为公路的实时定线工作提供更全面的设计参数和相关数据。在线路定测的现场工作中，我们要把GPS RTK的基准站设置在指定控制点上，做好设备设置工作，使其在基准站模式下开展工作，并将各个控制点的坐标数据和高程传输到基准站设备中。最后，基准站设置工作完成并开始正常运行时，基准站电台就会将RTK信号发送出来，我们要根据相关操作说明，对流动站进行正确设置。流动站接收机能够正常工作后，就可以与基准站建立实时通信数据链，促使流动站以高精度的工作水准开展数据采集及放样。通常情况下，公路施工项目中使用的坐标系统与GPS观测坐标具有较大的差异性，所以，在进行GPS RTK流动站测量工作前，我们必须要对两个以上的己知控制点进行联测，为坐标转换参数的计算提供条件，进而实现对两个坐标系统的有效转换。通过使用GPS技术开展公路定线工作，可以有效减轻作业人员的作业量，工作人员只要负责在放样模式中将其点坐标数据调出，RTK设备专用手簿中的软件就会自动引导作业人员到达放样点，大大提高了公路线路定测的工作效率。

三、GPS技术在地形测量中的具体应用

在公路的线路设计工作中，地形图是必不可少的关键资料，以往的地形图绘制工作通常是通过使用全站仪来完成的。虽然全站仪作为一种科学技术在自动化水平上己经有了较大的发展，但是还是无法满足复杂环境中的地形测量要求，在地理条件相对复杂或者地表植被密度很大的区域，全站仪的测量工作就暴露出了一定的局限性，由于仪器的通视状况受到植被等的影响，工作效率显得十分低下，大大增加了作业人员的劳动强度。跟全站仪相比，GPS RTK技术在公路地形测量上有着无可比拟的优势。该测量方法对两点间的通视没有特殊要求，适用性较好，使用这种技术可以提高地形数据采集工作的效率和准确度，有效降低采集成本。该测量方式在小面积地形测量中的优势尤为突出，特别适合用来进行公路和铁路站场的地形测量。与过去的测图手段相比，GPS RTK技术在操作上比较简便，不需要进行控制网的布设，只要测量现场或周围区域可以提供控制点，进行RTK基准站的架设即可。现阶段RTK基准站的覆盖半径通常都会大于10 km，以RTK基准站为中心，半径长度在lOKM以内的区域内，GPS RTK流动站都能进行高精度地地形数据采集，这是使用传统测量手段所不能达到的。然而，RTK在地形测量工作中也具有一定的局限性，大部分的GPS生产厂家都是通过应用自适应技术进行整周模糊度的计算的，需要根据一个或一个以上的观测历元来解算整周模糊度，以便减少RTK的初始化时间，但这同时也要求基准站和流动站要在同一时间各测至少5颗GPS卫星。采用GPS RTK技术进行地形数据的采集工作时，通常要配合自动化测图软件共同使用，测图软件一般都会有GPS数据接口，方便我们将测量数据传送到成图软件中，然后据此进行地形图编辑。

四、GPS技术在公路纵、横断面测量中的应用

通过使用GPS RTK技术确定公路中线后，我们在使用中线桩点坐标及相关绘图软件的基础上就可以进行公路的纵、横断面测量，而不用亲自到达现场进行数据测量，获取公路路线的纵断面和各个桩点的横断面。这就有效节省了数据采集的时间，也大大缩短了在外作业的时间长度。同时，我们还可以通过使用GPS技术现场开展公路断面的实时测量工作，这种方式可以克服传统测量方法在准确度、实用度和价格方面的弊端，具有较好的经济性和实用性，同时测量精度远远高于传统方法。对于地势陡峭、公路断面落差较大或者地理环境较复杂的区域，要想通过传统方式进行公路断面测量是比较有难度的，使用GPS技术就可以实现对该区域高精度、高效率的测量。

五、GPS 定位技术在桥梁形变、隧道形变监测中的应用

GPS定位技术较之传统的监测测量工具来说，其最大的优势便是其较高的精准度。这一特性使其被广泛的应用与桥梁形变和隧道形变的监测中。加拿大的一所综合研究性大学曾使用一台捷联式惯性系统和两台GPS接收器外加一台微型计算机组建起一个动态定位系统。该系统被广泛的应用于公共道路的路形测量，为公路养护工作的开展提供了便捷有效的工具。我国继加拿大之后开始了将GPS定位技术应用于桥梁变形、隧道变形监测的研究。美国一所著名大学的研究实验室使用GPS定位技术建立了一项用于桥梁监测的系统，为美国联邦道路管理局的道路变形监测工作的高效开展提供了有力的技术保障。目前，这一建立在GPS定位技术基础上的桥梁观测系统已经成功的应用于美国两架大型公路桥梁的观测。

结语

提高公路工程施工质量信息化控制技术有利于项目工程的发展和建设，GPS技术在公路工程中的应用具有十分突出的优势，为建设企业提供了施工项目的信息化的一个管理平台，进而确保信息化的控制技术能够落实到公路工程中，使建设企业可持续的发展战略得以实现。

参考文献

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