東海大橋第一標(biāo)段測量施工方案

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2、.6 1.5 工區(qū)現(xiàn)有控制狀況.72. 工區(qū)測量施工的依據(jù)、采用的基準(zhǔn)和其它測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).9 2.1 工區(qū)測量施工的依據(jù)和基準(zhǔn).92.2 工區(qū)加密控制網(wǎng)的布設(shè).92.3 工區(qū)的高程基準(zhǔn).123. 徠卡GPS系統(tǒng)、測量方法及其應(yīng)用143.1 徠卡GPS系統(tǒng)簡介.143.2 徠卡GPS測量方法.173.3 工區(qū)施工放樣測量173.4 工區(qū)施工船舶的精密導(dǎo)航183.5 GPS用于工區(qū)工程的竣工驗收測量.194. 徠卡全站儀在工區(qū)施工測量的應(yīng)用234.1 徠卡全站儀簡介214.2 徠卡全站儀用于施工測量與工程放樣224.3 徠卡全站儀在海上施工中的應(yīng)用245. 徠卡電子水準(zhǔn)儀在工區(qū)施工測量的應(yīng)用255

3、.1 徠卡電子水準(zhǔn)儀簡介255.2 徠卡電子水準(zhǔn)儀在工程中的應(yīng)用256. 工區(qū)大地水準(zhǔn)面模型的建立、精度估計和應(yīng)用276.1 工區(qū)大地水準(zhǔn)面起伏特征276.2 工區(qū)大地水準(zhǔn)面模型的建立.276.3 工區(qū)大地水準(zhǔn)面的精度和應(yīng)用.287. 工區(qū)控制點點位穩(wěn)定性的監(jiān)測297.1 工區(qū)控制點的地質(zhì)環(huán)境.297.2 工區(qū)控制點監(jiān)測方法和作業(yè)周期.297.3 工區(qū)控制點穩(wěn)定性異常問題的處置.308. 工區(qū)測量工程隊伍的組織管理318.1 工區(qū)測量隊伍的規(guī)模.318.2 工區(qū)測量隊的組織管理.319. 工區(qū)測量成果的檢查驗收.329.1 概述.329.2 檢查驗收的標(biāo)準(zhǔn).329.3 檢查驗收的程序.339.

4、4 測區(qū)成果資料的歸檔.3310. 附錄.3410.1 徠卡公司簡介.3410.2 徠卡公司及其開發(fā)GPS產(chǎn)品的歷史.3510.3 徠卡參與的重大臺站網(wǎng)工程項目3810.4 徠卡公司國內(nèi)服務(wù)機構(gòu)4010.5 RS500及SR530技術(shù)指標(biāo).4210.6 徠卡全站儀TC1800/2003，TCA1800/2003和TC(R)702技術(shù)指標(biāo)4410.7 徠卡DNA03/10電子水準(zhǔn)儀技術(shù)指標(biāo)45前 言xx(xx)大橋是xx港區(qū)為外運集裝箱疏運建設(shè)專用道路相配套的特大型跨海橋梁。它采用六車道、高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，能夠經(jīng)受前后車輛軸距為10m的超重集裝箱車隊連續(xù)通行，并能夠經(jīng)受7級烈度的地震和百年一遇的

5、大風(fēng)等自然災(zāi)害的襲擊。全橋跨海部分長度達30公里，是目前國內(nèi)外已建、在建和擬建的，為數(shù)不多的特大型跨海橋梁之一。遼闊的海域、復(fù)雜的海況、緊迫的工期和高難度的技術(shù)指標(biāo)，給施工建設(shè)帶來了許多特殊的困難，同樣給作為工程最基礎(chǔ)的測繪工作提出了許多特殊的問題。 由于施工區(qū)域遠離堤岸，在普通橋梁建設(shè)中通常采用的常規(guī)光機電測量手段，其作用范圍無法達到這些點位，因此瑞士徠卡測量系統(tǒng)公司中國業(yè)務(wù)部為此項目于2002年4月撰寫了“xx大橋(現(xiàn)正名為xx大橋)控制測量方案”，建議建設(shè)一個服務(wù)于工程的專用綜合性服務(wù)的GPS參考站網(wǎng)，在大橋建設(shè)設(shè)計、勘測、施工、驗收和運行的各個階段，都借助于先進的GPS測量技術(shù)來全面替

6、代常規(guī)測量手段。我們提議的xx(xx)大橋控制測量方案(草案)不僅可以為整個工程的設(shè)計、施工階段提供一個統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，并提供了在海上施工條件下，服務(wù)于多種工程目標(biāo)的，一種高效率、高可靠性和高精度測量作業(yè)的手段，同時也是整個大橋工程的一項基礎(chǔ)建設(shè)，為大橋建設(shè)各個歷史階段積累一種可以全面、系統(tǒng)描述和分析橋梁各個關(guān)鍵部位相對于外部空間基準(zhǔn)位移和變形，作為大橋高效、安全運行的基本保障之一。可以預(yù)見，由于xx(xx)大橋工程建設(shè)的規(guī)模巨大，參與這一特大橋工程的施工單位也將是眾多的。如果各家建設(shè)單位重復(fù)建立自己的GPS測量參考站，不僅會造成人員、設(shè)備和無線電頻率資源的巨大浪費，同時可能由于各家單位對參考

7、站坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)置不統(tǒng)一造成各施工區(qū)段坐標(biāo)銜接問題，精度也難以保證，甚至可能導(dǎo)入一些人為的差錯。更為嚴重的是由于不能避免各家無線電信號的相互干擾，使得參加施工的GPS數(shù)據(jù)鏈因相互干擾而不能正常工作，影響工程的正常進展。在為整個工程服務(wù)的、統(tǒng)一的、同時為多種測繪工作服務(wù)的連續(xù)運行的GPS參考站建立起來之前，我公司為了開展第一標(biāo)段的施工作業(yè)，在前述方案的基本原則指導(dǎo)下擬定了這份xx(xx)大橋第一工區(qū)測量施工方案，實施測繪生產(chǎn)作業(yè)，以便確保工程的施工質(zhì)量。一旦工程業(yè)主主管部門、總承包單位、監(jiān)理單位，或其他單位建立了能夠滿足工程各個階段測繪需求的參考站網(wǎng)，我們將隨時對本方案的有關(guān)內(nèi)容作出相應(yīng)的調(diào)整。1

8、. 工區(qū)范圍、環(huán)境、地形地貌和現(xiàn)有高級控制網(wǎng)點狀況1.1 工區(qū)地理位置和工程內(nèi)容擬建的xx跨海大橋西起xx市xx縣xx鎮(zhèn)客運碼頭往東約4km的xx咀處，東至小洋山島，全長約327公里。根據(jù)橋梁的初步設(shè)計，大橋的西段約3km長的引橋通過一個緩緩的曲線段與一個跨度略大于10 km的直線段相連接，呈南東走向。這一段上有兩個通航能力分別為500噸級和1000噸級的通航孔，位于里程6km和12km處；然后微偏向南南東，途經(jīng)21km與22km之間的5000噸級主跨，折向偏東方向的小烏龜、大烏龜和顆珠山等島嶼，最后抵達大橋的東端點小洋山島。小烏龜及小洋山諸島嶼屬于舟山群島西北部的崎嶇列島，并處于長江口和杭州

9、灣的匯合處，行政區(qū)劃隸屬于浙江省舟山市嵊泗縣。xx跨海大橋工程區(qū)的地理概略位置為東經(jīng)121°5806122°0923，北緯30°335230°3942。整個大橋工程區(qū)域位于錢塘江入?？诒睖y，即靠近杭州灣喇叭口的北岸一側(cè)，南距寧波北侖港約90km，北距長江口燈船約65km，東至嵊泗列島約50km。我公司承攬的第一標(biāo)段作業(yè)區(qū)位于xx市xx縣xx一側(cè)，西距xx客運碼頭約4km的xx咀處。施工的橋梁部分自0公里至3552公里區(qū)段，全長3.56km，屬于陸上和淺海段，主要工程內(nèi)容為3150m跨上部及下部，102跨等。xx大橋陸上段工程范圍為k0-6.500k2+2

10、57.5，橋面標(biāo)高在12m17m之間，分為上下行兩座獨立橋梁，全部橋梁結(jié)構(gòu)總長2264m，橋梁在跨越橫向干道R1道路時利用道路中央分隔帶設(shè)置橋墩。上部結(jié)構(gòu)中主線為六車道緊急停車道，采用用雙幅分離形式，單幅寬15.25m，單箱預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，梁高1.6m；收費站處橋面總寬達47.95m，設(shè)計中調(diào)整懸臂長度來適應(yīng)不同橋?qū)挃嗝?；上部結(jié)構(gòu)采用單箱單室連續(xù)梁設(shè)計和支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)。下部結(jié)構(gòu)施工中，基礎(chǔ)采用600PHC 管樁，樁長34m。標(biāo)準(zhǔn)孔橋墩承臺長7.2m，寬4.8m，制動墩承臺長7.2m，寬6m。承臺與橋身均采用砼現(xiàn)澆施工工藝。1.2 工區(qū)地形地貌擬建的xx跨海大橋西端xx一側(cè)為沙泥灘地，

11、屬潮坪地貌，自大橋0公里起到G1孔的部分地段，現(xiàn)已開挖利用為魚塘，G1 - G3孔段目前是長勢茂盛的蘆葦灘地，G3孔向外至標(biāo)高約10米等深線處現(xiàn)在是砂灘；大橋所跨xx海底地形較為平緩，天然水深58m，標(biāo)高為75 - 125米，中日海底光纜、電纜均在該施工區(qū)域通過；大橋東側(cè)所經(jīng)島嶼及東端小洋山島為一系列面積狹小的島嶼，呈雞爪型地貌， 島上的 山為工區(qū)內(nèi)制高點，海拔 m。大橋東端各島一般都是基巖裸露，植被稀少，地形陡峭，少平地，岸線十分曲折，而且多海灣岬角，岸線為抗沖刷侵蝕能力強的基巖海岸。各島在地勢相對低凹地段一般有發(fā)育厚度為2040cm的覆蓋層，相應(yīng)植被較發(fā)育。此外，沿岸海蝕地貌如海蝕洞、溝等

12、較發(fā)育。本工區(qū)位于整個大橋工程的最西端，大部分施工區(qū)段為陸地沉積沙灘，少部分為深度不足7米的近岸淺海，有較為茂密的蘆葦?shù)人参铩?.3 工區(qū)交通狀況xx鎮(zhèn)位于xx市xx縣東南角，南(匯)蘆(潮港)公路可以直達碼頭，交通比較方便。1.4 工區(qū)自然條件大橋處在我國東部沿海地區(qū)，屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，季風(fēng)顯著，臺風(fēng)一般出現(xiàn)在每年511月份，氣候溫和，濕潤，多雨。有些氣象條件對測區(qū)開展常規(guī)測量施工極為不利，而對GPS作業(yè)沒有顯著的影響。這也是建議采用GPS技術(shù)作為主要施工測量技術(shù)的原因之一。 當(dāng)?shù)貧庀笥涗洷砻鳎耗昶骄鶜鉁貫?5.5；日最高氣溫為37.5；日極低氣溫為 7.9。 當(dāng)?shù)氐哪?/p>

13、降雨天數(shù)為134天。本橋位地處臺風(fēng)影響區(qū)，本區(qū)出現(xiàn)7級以上熱帶氣旋平均每年3.6次，最多可達7次。一年中風(fēng)力7級的天數(shù)為65.8天；8級的天數(shù)為30天；9級的天數(shù)為3天。 本區(qū)全年都有可能出現(xiàn)霧日，但相對集中出現(xiàn)在3、4、5、12月份，年平均霧日數(shù)為30 - 50天。本區(qū)雷暴日在年內(nèi)311月份出現(xiàn)，多年平均雷暴日在1826天。 受北方南下的寒潮影響時，本區(qū)會出現(xiàn)劇烈的降溫，伴隨猛烈的西北或偏北風(fēng)和雨雪天氣，并可出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象。這種情況多數(shù)出現(xiàn)在每年的l、12月份，年均36次，最多5次。 本區(qū)潮汐主要受xx前進潮波控制，屬非正規(guī)半日淺海潮型，每個潮汐日有兩次漲潮和兩次落潮的過程，且日夜潮不等現(xiàn)象明

14、顯。最大漲潮流速達2.3ms，最大落潮流速為2.4mS。當(dāng)?shù)氐钠骄Ｆ矫娓叱虨?029m, 平均高潮位為1.76m，平均低潮位為-1.23m, 最大潮差可達4.92m，平均潮差為2.99m。平均漲潮歷時5小時26分，平均落潮歷時長達6小時32分。1.5 測區(qū)現(xiàn)有控制狀況由于小洋山島上沒有經(jīng)全國5萬點整體平差的80系統(tǒng)國家平面控制網(wǎng)點，多年同步驗潮和跨海精密水準(zhǔn)聯(lián)測(目前技術(shù)尚無法實施)的高程控制點。大橋工程主管部門在設(shè)計階段委托有關(guān)測量單位施測了一個GPS控制網(wǎng)，經(jīng)過處理后作為工程的施工測量依據(jù)。其中落在本工區(qū)內(nèi)(含附近)，提交本公司使用的工程控制網(wǎng)點(含高程)有A、B和C三個點(見圖1)，其

15、精度應(yīng)該滿足橋梁施工測量的要求，且其點位的精度水平和穩(wěn)定性應(yīng)由工程總承包單位通過定期監(jiān)測加以保障。圖1 xx大橋第一施工標(biāo)段位置圖2. 工區(qū)測量施工的依據(jù)、采用的基準(zhǔn)和其它測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.1 工區(qū)施工測量的依據(jù)和基準(zhǔn)工區(qū)施工測量的依據(jù)包括國家制定的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，專業(yè)主管部門為特定工種制定的施工測量標(biāo)準(zhǔn)或作業(yè)細則，還有施工單位根據(jù)具體工程技術(shù)要求和設(shè)備條件，經(jīng)過分析論證制定的技術(shù)設(shè)計書(如xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)加密控制測量技術(shù)設(shè)計書、xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)大地水準(zhǔn)面模型建模技術(shù)設(shè)計書、xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)陸地工程部分施工測量與工程點位放樣技術(shù)設(shè)計書和xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)海上施工放樣技術(shù)

16、設(shè)計書等等)標(biāo)準(zhǔn)、實施細則或補充規(guī)定。所有列舉的標(biāo)準(zhǔn)、細則或補充規(guī)定，已經(jīng)主管部門審批，都將作為本工區(qū)施工測量的依據(jù)，施工作業(yè)的各個階段都將予以嚴格遵照執(zhí)行，并接受各有關(guān)部門的監(jiān)督和檢測。詳細清單及有關(guān)附件文本將在施工測量技術(shù)設(shè)計書呈報時另行標(biāo)列和說明。就目前狀況而言，工區(qū)施工測量采用的平面和高程基準(zhǔn)就是業(yè)主方面提供的橋梁控制網(wǎng)點，工區(qū)內(nèi)部及其附近共有三個點，分別為圖1中的A、B和C。所有設(shè)計圖紙、資料、測量、放樣都是在這樣一個基準(zhǔn)框架下進行的相對定位，所有成果質(zhì)量的評價也均以相對于這些基準(zhǔn)點的誤差大小來衡量。2.2 工區(qū)加密控制網(wǎng)的布設(shè)(1) 選點和布網(wǎng)。由于整個工區(qū)的范圍不大，在考慮到施工

17、可能產(chǎn)生的影響，點位需要在施工期間長期保存并穩(wěn)定可靠的前題下，顧及到高精度實時RTK技術(shù)的廣泛應(yīng)用，工區(qū)的加密控制網(wǎng)不必過于稠密，在寬1km，長4km的帶狀區(qū)域內(nèi)，以平均邊長1km左右增補5個點足以滿足工區(qū)施工測量的需要。這些點的大致分布見圖1(分別以D、E、F、G和H來表示，具體點位需要通過野外踏勘加以落實)。每個點都應(yīng)該影響施工或受施工的影響。點與點之間應(yīng)盡量能夠彼此通視，以便必要時使用全站儀等常規(guī)測量手段進行作業(yè)，每個點至少在2km半徑的視場范圍內(nèi)可以找到兩個可資利用的定向方向?？拷毒€的H點應(yīng)落在高潮線以上，以避免在漲潮時業(yè)能夠正常使用該控制點。此外，在E、G和H三點中選取兩個點用作R

18、TK作業(yè)的參考站。這兩個點必須確保無線電工作及衛(wèi)星信號接收的環(huán)境良好，距該點25m處附近可以建立一個接收機作業(yè)人員臨時的簡易工作室，并方便地建立一個高出地面810米的天線塔和高10米左右的避雷塔針(如附近有樓房，則可利用樓頂，免去建塔)。(2) 點位的標(biāo)定。為了保證加密控制點的穩(wěn)定可靠和每次測量位置的嚴格一致，選定的點位需要建造永久性測量儀器墩標(biāo)?；A(chǔ)部分需開挖一個直徑和深度均為1m左右的大坑，垂直打入彼此相距0.3m左右，長度大于5m，直徑大于35mm的鋼管，呈正方形，管的上端露出坑底地面約0.5m，彼此交錯焊接12mm建筑用竹節(jié)鋼，強化它們之間的關(guān)聯(lián)度。在此基礎(chǔ)上按常規(guī)土建施工要求，綁扎鋼

19、筋進行磐石的混凝土現(xiàn)場澆灌，接近地面的30cm部分，借助模板僅澆注磐石上方的中心部位50cm×50cm至露出地面的上方20cm，形成觀測臺，并防止車輛等直接與觀測臺上方的儀器墩相撞。儀器墩為30×30cm，高出觀測臺表面1.2m，作為柱石，與觀測臺、磐石，通過鋼筋及混凝土澆注，形成一個整體。柱石中心埋有不銹鋼制強制對中盤。對于選定為參考站的柱石在澆灌時需預(yù)埋一根直徑68mm的PVC管，以便通過地下暗線接入附近的工作室。BA E D F HC G 圖 例 彩色的三角形環(huán)表示不同的GPS觀測時段(共8個時段) A, B, C 已知點藍色曲線描述的是精密水準(zhǔn)測量路線(共8個測段，

20、全長約10km) D, E至H 加密點圖2 加密控制網(wǎng)時測工作量示意圖(3) 控制網(wǎng)的觀測。為了保證加密控制網(wǎng)網(wǎng)點相對于橋梁基本控制網(wǎng)點的精度，同時建立一個精密的局部大地水準(zhǔn)面模型，確定GPS實時測量成果與地面常規(guī)測量基準(zhǔn)之間的精確轉(zhuǎn)換關(guān)系，整個加密控制網(wǎng)網(wǎng)點均用GPS、全站儀和精密電子水準(zhǔn)儀三種手段進行聯(lián)測。下圖是控制網(wǎng)及控制測量作業(yè)的示意圖：GPS觀測采用3臺SR530 GPS接收機，分別在8個控制點上輪流觀測作業(yè)，每點至少按E級標(biāo)準(zhǔn)用快速靜態(tài)測量技術(shù)觀測2個時段(其中包括三個已知點之間檢測兩個時段)，每個時段長30分鐘。有關(guān)觀測參數(shù)的設(shè)置及各項技術(shù)操作細則，將在測量工程施工技術(shù)設(shè)計書中具

21、體說明。貫徹本方案所得GPS基線重復(fù)解的互差應(yīng)小于±10mm(基線長度中誤差小于±5mm，高差中誤差為±10mm)。GPS基線網(wǎng)無約束平差后的最弱點點位精度不低于±10mm(高程精度不低于±20mm)。已知點反算至GPS天線高度處的空間弦長與GPS成果的互差應(yīng)該小于±20mm(如果超出或接近限差，說明大橋原有控制網(wǎng)點成果的精度或穩(wěn)定性存在問題，需要更為廣泛的聯(lián)測進行分析處理，不宜盲目加以采用，以免影響施工測量的質(zhì)量)。為了確保加密控制網(wǎng)的精度，在通視條件可能的情況下，用TC18002003或TCA18002003檢測加密網(wǎng)中的各個邊(

22、長和水平)角。在構(gòu)成圖形條件下，三角形閉合差應(yīng)小于±5”(測角中誤差小于±1.5”)。測距邊長化算至GPS天線高度處的空間弦長與GPS成果的互差應(yīng)該小于±10mm。每一個墩標(biāo)的中心標(biāo)志都用電子水準(zhǔn)儀DNA03精密測定其相對高差，兩個相鄰加密控制點之間構(gòu)成水準(zhǔn)測量的一個測段，并按A-D-C-E-B-H-G-F-C-A構(gòu)成一個閉合環(huán)。每個測段均以往返觀測方式完成高差測量，由于測段距離較短，往返測閉合差可以不必采用公式嚴格計算，并酌情放寬至±1mm。環(huán)閉合差應(yīng)該不超過±3mm。平差后各點相對于起算點的平均高程精度應(yīng)該優(yōu)于±1mm，最弱點的高

23、程精度不低于±1.5mm。(4) 數(shù)據(jù)處理。利用徠卡公司的SKI-Pro軟件包，將GPS測量和常規(guī)儀器測量所獲得全部數(shù)據(jù)融合在一起，令GPS、物理測距、角度觀測和水準(zhǔn)高差測量的先驗誤差分別為3mm+0.5ppm, 1mm+2ppm, 1” 和1mm，進行全網(wǎng)整體平差：先固定一個GPS點進行無約束平差。預(yù)期平差后的精度將遠遠優(yōu)于二等控制網(wǎng)精度指標(biāo)，網(wǎng)中任意一點相對于起算點的驗后誤差估值均小于±10mm，高程相對于起算點的驗后誤差估值均小于±2mm。如果初步檢驗為發(fā)現(xiàn)起算數(shù)據(jù)與觀測值之間存在2.2節(jié)第(3)款所描述的、明顯的不相容性，在無約束平差的基礎(chǔ)上可以進行固定A

24、，B和C三個已知點的強約束平差。強約束平差后全網(wǎng)的精度仍應(yīng)達到或接近二等控制網(wǎng)的精度指標(biāo)(取決于原有控制點成果的質(zhì)量)，網(wǎng)中任意一點相對于起算點的驗后誤差估值原則上應(yīng)在±15mm以內(nèi)，高程相對于起算點的驗后誤差估值應(yīng)小于±5mm。2.3 工區(qū)的高程基準(zhǔn)xx大橋第一標(biāo)段工區(qū)的高程基準(zhǔn)與原有大橋控制網(wǎng)保持一致，即大橋設(shè)計方案所要求的85基準(zhǔn)高程。但是用戶在采用GPS進行施工測量或放樣作業(yè)作業(yè)時，流動站獲取的將是該點在WGS84橢球系統(tǒng)中相對于參考站的大地高高差，推算得到的高程將不是工程所要求的85基準(zhǔn)高程，需要引進一項大地水準(zhǔn)面模型改正。為此，我們需要將2.2節(jié)第(3)款敘述的

25、GPS無約束網(wǎng)平差所獲得高程與2.2節(jié)第(4)款敘述的全網(wǎng)平差所的85基準(zhǔn)高程之間進行高程擬合，建立服務(wù)于工區(qū)局部范圍的大地水準(zhǔn)面模型?？紤]到整個工區(qū)地勢平坦，我國長江口及杭州灣區(qū)大地水準(zhǔn)面圖上沒有明顯的高程異?，F(xiàn)象(見圖3)，故采用最簡單的平面擬合方式。擬合后提供的改正數(shù)模型，可以確保工區(qū)內(nèi)的陸上部分單次RTK測量所得的85基準(zhǔn)高程誤差將小于±22mm，兩次重復(fù)測量中數(shù)的精度將優(yōu)于±17mm；海上部分由于利用模型進行了外推，精度將有所降低，單次RTK測量經(jīng)改正的85基準(zhǔn)高程誤差可望小于±26mm，兩次重復(fù)測量中數(shù)的精度將優(yōu)于±22mm。以上各項精度指標(biāo)

26、一般情況下足以滿足各項施工測量與工程放樣的需要。對于需要更高高程精度的測量工程，我們將采用DNA03電子水準(zhǔn)儀或相當(dāng)于DNA03級別的其他水準(zhǔn)測量儀器進行高程聯(lián)測，保證工程的質(zhì)量。東海大橋圖3 長江口及杭州灣周邊地區(qū)大地水準(zhǔn)面差距略圖海東黃 海3. 徠卡GPS系統(tǒng)、測量方法及其應(yīng)用有關(guān)GPS系統(tǒng)和測量技術(shù)的基本概念、方法和應(yīng)用的一般敘述，請參閱2002年4月編擬的xx(xx)大橋控制測量方案(草案)。3.1 徠卡GPS系統(tǒng)簡介我公司在本工區(qū)的施工中將采用世界測量界知名度最高的徠卡測量系統(tǒng)公司生產(chǎn)的SR530實時測量系統(tǒng)進行GPS測量作業(yè)。這種設(shè)備支持的作業(yè)模式和應(yīng)用模式最為全面，包括靜態(tài)、快速

27、靜態(tài)、動態(tài)、OTF、實時RTK、實時靜態(tài)、實時快速靜態(tài)、DGPS/RTCM及其他后處理模式。SR530接收機擁有24個獨立的衛(wèi)星信號跟蹤通道，能夠以L1和L2兩個頻率同步跟蹤12顆衛(wèi)星的偽距和全波長的載波相位。SR530由于采用了徠卡專有的信號凈化技術(shù)(ClearTrakTM)，接收的信號質(zhì)量明顯優(yōu)于其它品牌，能夠在惡劣的海況及一般無線電干擾條件下獲得其他接收機無法獲得的良好成果，保證施工任務(wù)保質(zhì)保量的完成。SR530能以高于99.99%的可靠性和3mm+0.5ppm, 5mm+0.5ppm, 10mm+1ppm的高精度分別提供靜態(tài)長基線、快速靜態(tài)(含實時靜態(tài)、快速靜態(tài))、初始化完成后的后處理

28、動態(tài)測量(含實時動態(tài)測量)基線解算成果。僅用偽距觀測值的DGPS/RTCM解，精度一般情況下可達25cm，它是徠卡公司于1999年推出的的跨世紀(jì)產(chǎn)品，并在2000，2001及2002三度進行系統(tǒng)的版本更新，迄今仍保持同類產(chǎn)品中的遙遙領(lǐng)先的最高技術(shù)指標(biāo)。 利用SR530進行RTK實時測量，采樣頻率可達10Hz，且保持同樣的定位精度水平，其標(biāo)稱測程可達30km，且初始化時間極短，一般在10秒種左右，被譽為“瞬時RTK”測量作業(yè)設(shè)備。 徠卡的SR530系統(tǒng)屏幕顯示12行，每行32字符的大屏幕，采用圖形持續(xù)自動顯示衛(wèi)星、接收機、電源、電臺、記錄器、信號質(zhì)量等一系列狀態(tài)信息和時間信息，通過標(biāo)準(zhǔn)和高級兩級

29、操作模式，用戶可以實現(xiàn)各種目前接收機所能實現(xiàn)的全部可能操作和應(yīng)用。徠卡SR530可以用于進行精密大地測量、形變監(jiān)測、工程施工放樣測量，航空攝影測量的空中定位，野外施工機械的自動化等等各個應(yīng)用領(lǐng)域，且每臺接收機可以隨時通過重新定義把參考站切換成流動站，流動站切換成參考站。作業(yè)效率成倍高于其他同類產(chǎn)品。 SR530還提供大量實時和后處理軟件(含選件)，支持作業(yè)計劃編制，數(shù)據(jù)及文件管理和傳輸，ASCII文本文件的輸入輸出，數(shù)據(jù)與點信息的調(diào)閱與編輯，代碼定義與應(yīng)用，成果報告編制，實時求助等不需要保護器功能模塊；只有基線數(shù)據(jù)處理，基準(zhǔn)處理、投影計算和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，控制網(wǎng)設(shè)計和平差，GIS/CAD格式文件的輸

30、出，RINEX格式文件的輸入等功能模塊需要相應(yīng)的軟件保護器。 徠卡SR530還有許多其他產(chǎn)品所不具備的性能特點，詳細的技術(shù)指標(biāo)可以參閱本草案附錄10.5節(jié)。3.2 徠卡GPS測量方法此項工程中主要采用的GPS測量方法有三種：高精度靜態(tài)與快速靜態(tài)測量，厘米級實時RTK測量，以及可能涉及到的米級與亞米級DGPS測量(用于海域水下地形測量或施工運輸船舶的精密導(dǎo)航)。(1) 靜態(tài)與快速靜態(tài)測量。這一方法采用數(shù)據(jù)后處理技術(shù)，對一般的雙頻接收機均可以獲得優(yōu)于5mm+1ppm高精度GPS測量成果，且具有很高的可靠性。當(dāng)用戶采用徠卡SR530 系統(tǒng)進行靜態(tài)和快速靜態(tài)測量，通過后處理可以獲得的基線精度分別可以達

31、到3mm+0.5ppm和5mm+0.5ppm。如果，采用精密星歷和高質(zhì)量的科研性后處理軟件，對于中長距離的基線解算可以很容易地取得優(yōu)于0.1ppm甚至0.001ppm 的基線解算精度。由于靜態(tài)測量的數(shù)據(jù)采用現(xiàn)場觀測記錄數(shù)據(jù)進行后處理的方法，外業(yè)作業(yè)的操作與組織比較簡單。5km以內(nèi)的中短邊利用530分鐘觀測數(shù)據(jù)，SR530可以取得優(yōu)于±6mm(高程為±12mm)的定位精度(按基線標(biāo)稱精度為5mm+0.5ppm估算，見附錄10.5中徠卡SR530 SKI-Pro后處理快速靜態(tài)的技術(shù)指標(biāo))。這種作業(yè)方法一般用于高等級控制網(wǎng)的建立(例如本草案第二章2.1節(jié)所闡述的工區(qū)加密控制網(wǎng)的測

32、量工作)，以及本草案后面描述的工區(qū)控制網(wǎng)點點位穩(wěn)定性的定期監(jiān)測作業(yè)和其它地面固定點位的高精度測量等等。(2) 厘米級RTK實時定位。這一方法采用機載實時數(shù)據(jù)處理技術(shù)，通過無線數(shù)據(jù)電臺，或基于移動通信手段的普通手機將參考站的GPS數(shù)據(jù)發(fā)送到正在作業(yè)的流動站，使流動站能夠結(jié)合自身采集的數(shù)據(jù)，實時地解算出并輸出經(jīng)過內(nèi)部獨立檢核的高精度定位成果。徠卡SR530測量系統(tǒng)進行動態(tài)RTK作業(yè)時可以在10秒鐘左右時間內(nèi)現(xiàn)場取得10mm+1ppm的精度；或利用35分鐘進行快速實時靜態(tài)測量，可以得到5mm+0.5ppm的精度。這就意味著在工區(qū)內(nèi)距離參考站5km內(nèi)任意一點單次定位作業(yè)可以獲得平面精度優(yōu)于510mm和

33、高程優(yōu)于1020mm的定位結(jié)果。如果通過接收兩個以上參考臺站的信號進行實時檢驗和平差，精度和可靠性可以進一步提高，因而可以廣泛應(yīng)用于測區(qū)內(nèi)陸上的高精度3維放樣、近岸海域無驗潮作業(yè)的水下地形測量、水上打樁定位，以及其它需要厘米級精度實時定位的各項測量工作。RTK參考站在發(fā)送RTK數(shù)據(jù)的同時，如果同時記錄觀測數(shù)據(jù)，則可以用于沒有配備數(shù)據(jù)電臺的單、雙頻機，或沒法收到無線電臺傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，但記錄了原始數(shù)據(jù)的GPS接收機設(shè)備，開展后處理作業(yè)。(3) 米級亞米級RTD實時定位。利用大多數(shù)GPS接收機進行基于偽距觀測值的RTD實時定位，一般可以達到米級定位和導(dǎo)航精度。如果采用徠卡500系列GPS接收機則可以在

34、30100km范圍內(nèi)獲取0.25m-0.5m(取決于測程)的亞米級實時定位和導(dǎo)航精度。因為偽距定位不存在相位觀測值有關(guān)的整周未知數(shù)初始化和信號失鎖有關(guān)的周跳問題，目前廣泛應(yīng)用于水上各種定位工作，如海上施工船舶和運輸船舶的精密導(dǎo)航，水上地質(zhì)勘探定位和勘探船的精確復(fù)位，海上筑堤時的定點拋石，有驗潮的GPS水下地形測量，以及其它需要米級亞米級實時導(dǎo)航或定位精度的工作。這一方法同樣需要參考站配合工作，但可以與RTK參考站共用。即在RTK參考站的播發(fā)信號中增加播發(fā)RTD作業(yè)所需要的GPS改正數(shù)數(shù)據(jù)，這樣可以使同一個GPS參考站同時具有為3種GPS工作方式服務(wù)的能力，做到一站多用。3.3 工區(qū)施工放樣測量

35、(1) 地面點放樣。工區(qū)內(nèi)陸地部分的地面點(含橋面施工點和預(yù)制架梁的吊裝)施工放樣及工程定位測量，原則上盡量采用高效率、高精度、高可靠性和低消耗的RTK作業(yè)模式。在進行RTK放樣作業(yè)前，應(yīng)將需要放樣點的設(shè)計坐標(biāo)事先以ASCII文本文件(或其他確定的方式)輸入接收機。作業(yè)時，接收機可以引導(dǎo)作業(yè)員正確抵達所需的點位，并隨時報告當(dāng)前點位至目標(biāo)點位的距離和方位差值，同時還能給出工程施工點位的填挖方工作量。對于衛(wèi)星遮擋、信號干擾等不利因素條件下，或同時展開的工程面較多，GPS設(shè)備數(shù)量不足以應(yīng)付施工測量或放樣作業(yè)的需要時，我們將對陸上工程點充分使用就近的控制點上安置TC702全站儀，用常規(guī)方式進行作業(yè)。(

36、2) 海上施工點的放樣。海上施工點(含圍堰打樁和沉箱定點吊裝等)定位放樣可以分為兩個明顯的作業(yè)階段：一個是施工對象還沒有在水下“生根”，施工船舶上所載的施工設(shè)備需要通過打樁作業(yè)，將沉箱精確吊裝到位，按指定方位沉入設(shè)計好的水域，或者將建立圍堰用的鋼樁一根根依次打進預(yù)定地點的水下地層中；另一種情況就是基礎(chǔ)工程已經(jīng)出露到水面以上時，繼續(xù)進行的施工測量和放樣作業(yè)(如吊裝澆灌混凝土用的模板等等)。對于前一種情況，特別對于離海邊較遠一些無法利用陸上控制點和全站儀控制施工作業(yè)時，又由于沒有足夠的海上控制點可資利用，則必須采用GPS與TCR702組合系統(tǒng)方式在測量船上進行施工放樣作業(yè)。GPS為TCR702 提

37、供瞬時三維基準(zhǔn)，并通過TCR702 傳遞給樁位(樁的上端面向TCR702一側(cè)安有簡易反射裝置)。由于各種測量誤差的疊加，測量船、施工機械和施工對象在風(fēng)浪等因素下的運動，精度將受到一定的影響。為此，徠卡中國研發(fā)中心將樂意協(xié)助用戶合作開發(fā)專用的系統(tǒng)控制軟件，滿足實時施工控制的需要，并有效地控制施工誤差。對于后一種情況，就跟陸地上施工測量與放樣沒有本質(zhì)區(qū)別，測量的精度也通路上作業(yè)沒有太大的差別。唯一不同之處，陸上可以選擇不同的測量手段，海上(特別離岸線稍遠的地方)只能使用RTK技術(shù)完成這類作業(yè)。(3) 放樣作業(yè)的質(zhì)量控制。每一個測點必須利用RTK作業(yè)模式，序貫接收兩個不同臺站的信號，進行相互檢核(平

38、面與高程的最大互差應(yīng)小于3cm/5cm)和外業(yè)實時平差(平差后的精度分別為±1.5cm/±2.5cm)。對于精度要求更高的工程點位可以采用上節(jié)描述的加密控制測量技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)用快速靜態(tài)定位技術(shù)加以測定。對于無法進行實時檢核和平差的海上三維動態(tài)放樣作業(yè)，因該在作業(yè)開始前和結(jié)束后分別進行一次序貫接收的成果比對測試。在驗證結(jié)果表明信號質(zhì)量和定位精度良好的條件下，才容許鎖定一個參考站信號，開始相應(yīng)的實時動態(tài)放樣操作。同時在作業(yè)過程中應(yīng)隨時注意是否出現(xiàn)異常的實時成果變動。出現(xiàn)異常時，應(yīng)及時進行臨時的序貫接收檢驗。(4) 海上樁位的測定精度。對于海上打樁樁位的實時放樣作業(yè)，因樁體本身不能安

39、裝GPS接收機天線，為了精確測定樁位及其變化，凡是可以借助于陸上控制點上安置的徠卡TC702全站儀照準(zhǔn)作業(yè)的情況下，可以人工跟蹤測量捆綁在樁體側(cè)面的圓棱鏡來實現(xiàn)(測程可達3000m)。如果無法借助于陸上控制點時，可以在樁位附近四角用絞車平穩(wěn)錨定的測量船上安置一臺徠卡SR530實時GPS和一臺徠卡無合作目標(biāo)全站儀(如TCR 702)的組合系統(tǒng)來完成當(dāng)參考站的距離不大于5km時，輸出點位的精度可以高達±1cm(平面)/±2cm(高程)，顧及錨定船位殘余的不規(guī)則運動和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間延遲，實際定位精度，可能在±5cm以內(nèi)。3.4 工區(qū)施工船舶的精密導(dǎo)航大型跨海橋梁工程的施

40、工，需要動員大量施工船舶，從事材料、裝備的運輸，施工放樣的調(diào)度與指揮，水下地形測量和水下工程測量，以及諸如海上定點拋石、岸線護堤和防波堤施工等借助于船舶的現(xiàn)場操作活動，為了按時到達指定的工位，完成指定的操作，為了了解并全面掌握工區(qū)所有作業(yè)船舶當(dāng)前的位置、運動狀態(tài)和趨勢，特別在夜間和霧天施工活動，以及暴風(fēng)雨來臨時，組織撤離工作中的安全避撞，都需要借助于船載GPS接收機或國際上將于今夏開始啟用的海上AIS系統(tǒng)(自動識別系統(tǒng)，這是一種基于GPS定位技術(shù)的海上安全監(jiān)督導(dǎo)航定位系統(tǒng))，同時接收參考站提供的差分改正數(shù)信息，進行精密導(dǎo)航，提供米級或亞米級導(dǎo)航或海上定位成果。用戶可以根據(jù)精度和相應(yīng)的作業(yè)要求，

41、選擇不同型號的GPS接收機，包括根據(jù)需要，決定是否需要安裝，或是否安裝雙向單向數(shù)據(jù)通信設(shè)備。工程指揮人員還可以根據(jù)需要建立工區(qū)施工船舶調(diào)度管理中心，必要時通過通信系統(tǒng)在大屏幕上顯示工區(qū)內(nèi)所有安裝了差分GPS接收機和通信系統(tǒng)的船舶的活動。3.5 GPS用于工區(qū)工程的竣工驗收測量(1) 工程空間位置的驗收測量。GPS定位技術(shù)在工區(qū)橋梁工程的竣工驗收測量中可以發(fā)揮一定的作用。它可以采用RTK作業(yè)模式進行同橋梁空間位置有關(guān)的各項常規(guī)測量任務(wù)，包括橋面及橋梁有關(guān)的各項基礎(chǔ)設(shè)施三維空間設(shè)計位置與實際竣工位置的差異，橋面的平整度等等技術(shù)指標(biāo)的評價。(2) 橋梁物理參數(shù)的檢測。必要時還可以測定反映橋梁結(jié)構(gòu)固體

42、力學(xué)物理屬性的振形參數(shù)和橋梁動靜荷載變形的峰值與谷值，具有常規(guī)手段所無法比擬的許多優(yōu)勢。因為SR530系統(tǒng)能夠以10Hz的頻率、厘米級精度，嚴格的時間同步，獨立地采集橋上所設(shè)置的各個點位的三維動態(tài)信息。經(jīng)過嚴密的后處理和頻譜分析，可以提取出在受迫振動條件下各點處一階、二階、三階，直至所有周期大于0.1秒左右的各階縱向(橋梁主軸線方向的傾斜)，橫向(橋梁橫斷面方向傾斜)和垂向(圍繞各測試點垂線方向的擺動)的扭曲度、位移幅度和運動周期。(3) 橋梁載荷變形監(jiān)測。在靜載荷測試時可以同時確定：(1)橋面加載至橋面變形達到峰值的全過程；(2)加載點精確坐標(biāo)(重載試驗車上裝有GPS接收機)；(3)橋面不同

43、部位的升降位移量和這些點位的精確坐標(biāo)；(4)從而給出與負荷相關(guān)的位移矢量圖。各項空間位置和形變分量的精度均可達到±1cm(平面)/2cm(高程)左右，同一瞬間相鄰點位的相對精度優(yōu)于±0.5cm (平面)/1cm(高程)。在動載負荷試驗條件下，可以以厘米級精度同步連續(xù)測定各個監(jiān)測點位的三維變形過程；只要橋上布測的點位足夠多(六臺以上)，可以精確地描述整個橋梁各個部位的相對變形幅度和過程。如果載重車輛上也裝備了GPS接收機，那么還可以進一步分析研究負載移動點位群分布和運動與形變之間的動態(tài)函數(shù)關(guān)系，比常規(guī)測試手段提供更多、更精確、更能反映動態(tài)過程的數(shù)據(jù)信息。(4) 工區(qū)竣工圖的測

44、繪。此外，本項工程的測區(qū)視線比較開闊，地形地物對衛(wèi)星信號的遮擋較少，因而可以采用RTK作業(yè)模式迅速地完成施工區(qū)內(nèi)陸地和海域(配合測深儀，無需驗潮)各種比例尺竣工圖紙的測繪。徠卡SR530進行此類地圖測繪時可以實時輸入地物的屬性數(shù)據(jù)各種注記，它們可以根據(jù)用戶的選擇，自動地轉(zhuǎn)換成國內(nèi)外常用繪圖軟件所能識別的格式，實現(xiàn)與后處理軟件的無縫對接。4徠卡全站儀在工區(qū)施工測量的應(yīng)用本公司在此項橋梁工程的施工中將采用兩個不同檔次的徠卡全站儀：TC18002003或TCA18002003，TCA702。4.1 徠卡TPS系統(tǒng)簡介徠卡全站儀系統(tǒng)統(tǒng)稱TPS系統(tǒng)，擁有品種最齊全的產(chǎn)品系列，本工區(qū)引用的將使目前最廣泛使

45、用的兩大型號。TC18002003或TCA18002003屬于高檔產(chǎn)品，用于特別高精度的精密測距和測角，其精度分別達到1mm+2ppm/1mm+1ppm及1”/0.5”，在能見度特別良好的條件下，單棱鏡的測程可達5000m；即使在能見度較差的作業(yè)環(huán)境下，也能對1200m外的單棱鏡進行精密測距。TC702TCR702是全中文操作環(huán)境下作業(yè)的新型全站儀，適用于各種精密工程的測距和測角，其標(biāo)稱精度指標(biāo)為2mm+2ppm和2”，一般大氣條件下使用單棱鏡的測程可達3000m。徠卡的全站儀設(shè)計超凡脫俗、品質(zhì)優(yōu)良，均采用與眾不同的絕對編碼度盤，時的用戶無需初始化，一開機就可以測角，并保證了成果的高精度。系統(tǒng)

46、在照準(zhǔn)目標(biāo)時，可以利用無限位微動螺旋，通過摩擦制動方式，允許作業(yè)員在水平及垂直方向上任意轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，而不會影響測量的精度。系統(tǒng)擁有液態(tài)雙軸自動補償系統(tǒng)，用戶只需概略整平，即可進入精密測量作業(yè)狀態(tài)！徠卡全站儀擁有大量配套軟件(含選件)，可以滿足精密定位、形變監(jiān)測、機械自動引導(dǎo)、線路測設(shè)、大型設(shè)備安裝控制和動態(tài)三維放樣作業(yè)的需求。并接受用戶的委托，開發(fā)或合作開發(fā)特殊應(yīng)用項目的系統(tǒng)軟件，是陸上和海上精密施工測量和放樣作業(yè)不可缺少的設(shè)備。TC后面字母A和R分別表示這種全站儀具有自動跟蹤測量(Auto)或進行無反射棱鏡(Reflector)的精密測距。前者借助于馬達驅(qū)動自動識別與跟蹤目標(biāo)，進行編程化自動

47、測量作業(yè)，后者可以對無法安置或難以安置合作目標(biāo)的近距離對象進行精密測量作業(yè)。這些功能對于海上打樁施工等實時放樣作業(yè)和動態(tài)監(jiān)測來說都是極為有用的功能。有關(guān)TC1800/2003，TCA1800/2003和TC702TCR702的詳細技術(shù)指標(biāo)請參閱附錄10.6。4.2 徠卡全站儀用于施工測量與工程放樣徠卡全站儀廣泛應(yīng)用于精密施工測量和各種工程放樣。對于配置了TCA1800/2003或TCR702的用戶擁有以下高精度自動測量功能，它們在施工測量及放樣作業(yè)中可以淋漓盡致地發(fā)揮作用：自動目標(biāo)識別。作業(yè)員選擇ATR作業(yè)模式，概略照準(zhǔn)目標(biāo)以后，就可以借助于TCA內(nèi)置CCT相機的圖像自動識別功能，將返回信號進

48、行分析，驅(qū)動伺服馬達，自動照準(zhǔn)棱鏡中心，完成照準(zhǔn)、測量、記錄正倒鏡觀測成果。由于作業(yè)時目標(biāo)處不需要任何特殊裝置，因而可以在工區(qū)有關(guān)精密放樣、自由設(shè)站、多測回觀測、變形監(jiān)測等自動化及重復(fù)作業(yè)中加以采用；自動跟蹤目標(biāo)。作業(yè)員在選擇鎖定(Lock)模式下，儀器能夠自動鎖定目標(biāo)棱鏡，并對移動目標(biāo)進行自動跟蹤測量。為此，徠卡特別為用戶設(shè)計了360°棱鏡，無需特別定位，可從任何方位對它進行照準(zhǔn)，給跟蹤測量帶來極大的方便。機載智能化軟件設(shè)計保證了目標(biāo)暫時失鎖后能夠迅速恢復(fù)跟蹤狀態(tài)。在機載CCD相機的的分析處理下，能夠有效地排除外界其他反射物體的干擾。自動跟蹤測量解決了快速精確測量運動物體的難題，測

49、量過程中可進行人工或自動記錄，不必中斷跟蹤觀測。這種作業(yè)模式對于精確測定并控制海上施工的樁體運動過程十分有用；無反射棱鏡測量。對于那些不易安裝棱鏡被測目標(biāo)，采用無棱鏡測量作業(yè)模式是最合適不過的了。一束紅外激光瞬間測出紅色可見光標(biāo)定目標(biāo)的精確距離(位置)。當(dāng)測量目標(biāo)較近時，作業(yè)員無需用望遠鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)，借助于目測投點即可進行測量。由于無棱鏡測量技術(shù)的種種優(yōu)點，也可以用在打樁船上瞄準(zhǔn)樁體的固定部位，監(jiān)測并控制打樁的進程；徠卡測量辦公室。這是一個包羅萬象的工具軟件包，使您的全站儀如虎添翼。它們可以彼此配合，實現(xiàn)測量與放樣所需數(shù)據(jù)文件的編輯、修改、調(diào)用、數(shù)據(jù)交換、瀏覽查閱等一系列輔助功能。在大橋工程中，

50、所有設(shè)計點位可以根據(jù)作業(yè)進程陸續(xù)以不同方式輸入全站儀，通過野外測量、放樣和成果檢核，下載到PC機中，產(chǎn)成相應(yīng)的輸出文件和成果報告；多功能軟件包。每一臺出廠的徠卡全站儀內(nèi)置了作業(yè)中最常用一些應(yīng)用程序，如自由測站、定向高程傳遞、后方交會、放樣、對邊測量和懸高測量等，增強版中還將包括參考線放樣、坐標(biāo)幾何、多測回測角、面積測量、導(dǎo)線測量和局部后方交會等應(yīng)用程序，專家版軟件中除了增強版所有的程序之外，還要增加自動記錄、隱蔽點測量、參考平面、面陣掃描和DTM放樣等應(yīng)用程序。這些程序可以使工區(qū)的測量工作變得更加輕松高效。支持用戶編程作業(yè)。上述機載程序都是各行各業(yè)測量人員經(jīng)常使用的通用程序，而不同行業(yè)、不同的

51、工作項目，難免不遇到一些特殊的測量需求，儀器如何去完成這樣的使命，就需要提供一種人機交流的途徑，讓機器按照用戶的意志拓展它的功能。徠卡全站儀支持用戶編程作業(yè)，隨時可以向用戶供應(yīng)相應(yīng)的開發(fā)工具，如GeoBasic。當(dāng)我們在緩慢運動著的測量船上用全站儀觀測計算運動的樁位時，其瞬時測站位置是靠GPS接收機定位推算出來，并傳輸給它的。整個數(shù)據(jù)交換和處理的過程，就需要我們通過GeoBasic的編程來加以實現(xiàn)。系統(tǒng)升級。在科學(xué)技術(shù)突飛猛進的今天，任何產(chǎn)品都不可避免地要被性能更加強大的新產(chǎn)品所取代。為了延長產(chǎn)品的生命周期，徠卡全站儀經(jīng)常對已經(jīng)出廠的產(chǎn)品進行軟硬件升級。通過升級，用戶可以克服原有版本中的不足之

52、處，提高設(shè)備的使用效率，解決一些過去所難以解決的問題，或根據(jù)用戶的要求，將某一種特定型號的全站儀升級成另一種性能更高、更強、更完善的型號。如將普通測程為80米的TCR升級成為無合作目標(biāo)測程為200米的XRange加長型TCR全站儀。在具體作業(yè)時,我們將主要采用以下三種模式：加密控制測量及采用后方交會等方式建立臨時施工測量圖根控制點的時候，采用多測回測角和標(biāo)準(zhǔn)測距模式，以提高各個測站測量成果的精度和可靠性。在地面工程測量和工程放樣作業(yè)中，自動識別目標(biāo)(只要概略照準(zhǔn)目標(biāo))，單盤位測角，快速測距作業(yè)模式，可以大大提高施工測量和放樣的速度當(dāng)單獨利用全站儀，或利用GPS與全站儀組合方式進行海上打樁等動態(tài)

53、目標(biāo)測量定位或放樣控制時，采用自動跟蹤或同時采用無棱鏡測距觀測作業(yè)模式。有關(guān)具體操作規(guī)程、精度評估及成果檢驗，參見另行編撰的xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)加密控制測量技術(shù)設(shè)計書、xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)陸地工程部分施工測量與工程點位放樣技術(shù)設(shè)計書和xx大橋第一標(biāo)段施工區(qū)海上施工放樣技術(shù)設(shè)計書等技術(shù)文件。4.3 徠卡全站儀在海上施工中的應(yīng)用海上測量船上進行全站儀作業(yè)時能否取得合格的成果，很大程度上取決于測量船的穩(wěn)定度。如果有較大噸位的測量船，通過四角下錨，可以大大平滑掉一般風(fēng)浪的影響，使得全站儀的補償器正常發(fā)揮功能，完成照準(zhǔn)目標(biāo)的邊角測量。否則架設(shè)在測量船上的全站儀將無法提供合格的成果。盡管在十分平穩(wěn)的測

54、量船上進行施工放樣測量，儀器中心的位置和高程仍有緩慢的變化(含幾秒至幾十秒的長周期項，線性變化項和不規(guī)則項)，給照準(zhǔn)測量點的定位成果帶來系統(tǒng)偏差和觀測噪聲。如果通過一臺工控計算機將全站儀與一臺固定架設(shè)在測量船上的SR530實時流動站相連(它與全站儀的相對位置是一個常數(shù))，則由于高頻GPS實時定位輸出可以直接修正上述點位和高程誤差，大大抑制隨機的觀測噪聲，并通過計算機模擬建立測量船的簡易姿態(tài)模型，以及全站儀站址的長周期項和線性變化項趨勢的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，以便對全站儀的觀測成果作出外推改正。這些經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷慕⒁约跋鄳?yīng)的施工放樣控制軟件都需要在作業(yè)環(huán)境下通過反復(fù)實踐才能建立起來并逐步得到完善。5 徠卡電子水準(zhǔn)儀在工區(qū)施工測量的應(yīng)用5.1 徠卡電子水準(zhǔn)儀簡介徠卡最新推出兩款適應(yīng)于中國水準(zhǔn)測量規(guī)范的新型中文面板的電子水準(zhǔn)儀DNA03和DNA10。前者用于一二等精密水準(zhǔn)測量，后者用于快速普通水準(zhǔn)測量。本工區(qū)作業(yè)中引進了DNA03，主要目點在于建立工區(qū)加密控制網(wǎng)的高程基準(zhǔn)和控制網(wǎng)點高程穩(wěn)定性的定期監(jiān)測。此外，還引進了一臺徠卡NA2自動安平的光學(xué)水準(zhǔn)儀，用于高程的施工放樣。DNA03是徠卡的第二代數(shù)字水準(zhǔn)儀(徠卡于上個世紀(jì)80年代末首創(chuàng)了世界上第一代數(shù)字電子水準(zhǔn)儀)。新儀器外觀優(yōu)美，符合人體工程學(xué)的合理設(shè)計、高