襄樊市内环线汉江三桥控制点测量

◎童军

一、项目概况

大桥北起北纬32°02'、东经112°06'，南至北纬32°00'、东经112°05'，呈南北走向的带状分布。汉江三桥北岸接樊城区的月亮湾公园，跨越汉江中心的桃花洲，南岸位于襄城区老龙堤老龙庙西侧，总长3935 米。测区横跨汉江，且有大量加密点埋设于洲内，需渡船过江，给测量工作带来了一定的困难。

二、控制网检测

1.GPS 观测。本项目根据测区地形和交通状况、采用的GPS 作业方法、设计的基线、最短观测时间等因素综合考虑，编制了观测计划表，同时依据具体情况，进行实时调整。本项目按照规范中二等GPS 网的主要技术要求进行检测。GPS 控制网为网连方式构网。中交二公院所提供的报告显示，原有控制网平面起算点为GPS099，起始方向为GPS099—GPS089，因此在本次GPS 控制网布设中，着重考虑此两点所构成的三角形，即准确定位GPS099—GPS089 这条基线边。

2.高程控制网检测。（1）水准网布设。中交二公院提供的报告显示，汉江三桥工程控制网高程起算点为GPS099 的高程。因此在进行水准网布设时，考虑从GPS099出发，沿途联测GPS097、GPS098、GPS096、GPS093、GPS094、GPS092、GPS091、PS090、GPS089 共计10 个点，进行往返观测。水准路线长度约29km。从汉江北岸到南岸需跨过汉江二桥，在桥面上进行水准测量时，采取了一系列措施，如选择适当的观测时间段、尽量缩短前后视距等，每站严格按照规范操作，并在二桥的两端选择两个稳定的固定点作为转点，加测了一个往返，与第一次往返测数据做了比较，两次往返较差之差为0.69mm。结果表明跨桥水准测量精度良好。（2）水准观测。水准测量选用的仪器为DNA03 自动安平数字水准仪配3m 铟钢条码水准尺，该仪器的标称精度为每千米水准测量高差中数偶然中误差±0.3mm。5 月22 日-6 月1 日，对高程控制网进行了二等水准检测。每一次进行水准测量之前，都对仪器进行了i 角检测，符合要求。在进行水准观测时，均在标尺成像清晰而稳定时读数。水准外业观测结束后，进行内业计算，内业平差软件采用清华三维EPSW 进行水准网平差计算。

3.检测成果评价。（1）平面控制成果评价。汉江三桥工程控制网平差后所有基线边s（N）方向最大中误差4mm，最小中误差0.4mm，平均中误差1mm；s（E）方向最大中误差4.8mm，最小中误差0.3mm，平均中误差1mm。最优基线边相对中误差为1/2130000，最弱基线边相对中误差为1/118000 优于1/100000。约束平差后s（N）方向控制点中误差最大值2.1mm，最小值1.4mm，s（E）方向控制点中误差最大值2mm，最小值1.3mm。最弱点相对于起算点的点位中误差±2.9mm≤±10mm。北坐标X 较差最大值为-15.6mm，东坐标Y 较差最大值为-7.4mm，点位误差最大值为16.0mm，即GPS094 号点。以规范规定中误差为±10mm 计算，按2 倍中误差作为极限误差，即点位误差≤±20mm，检测结果表明，所有点位误差均小于±20mm，符合规范要求。平面控制检测结果显示，原有工程控制网精度状况良好，各项技术指标均符合规范规定，成果均满足规范要求。（2）高程控制成果评价。汉江三桥工程控制网高程平差采用清华三维EPSW 进行水准网平差计算。经整体平差后，每公里高差中数偶然中误差为0.5mm＜±1mm，每公里高差中数全中误差为1.0mm＜±2mm，精度均满足规范要求。平差前观测值直接高差为3mm，平差后观测值直接高差为0.6mm；水准控制网内最大点位误差为1.6mm，最大点间误差1.2mm；最大高差中误差为1.2mm，存在于G094-G092 段，最小高差中误差为0.2mm，存在于G098-G096 段。检测计算高程成果与原有控制点成果相比较，高程较差最大值相差5.5mm，较差最小值相差0.8mm。高程控制检测结果显示，原有工程控制网精度状况良好，成果满足规范要求。

三、加密控制网测量

首级控制检测完成之后，为满足施工单位对汉江三桥施工放样的需求，在原有二等控制网基础上，进行了加密控制网的测量。

1.平面控制测量。控制网布设及选点埋石：在平面控制测量中，首先对加密控制网进行控制网布设，本项目共布设12 个加密点。其中在河北岸埋设3 个加密点，河南岸埋设2 个加密点，在桃花洲上埋设5个加密点，另在长丰洲和沙洲上各埋设1个加密点。控制网布设完成后，按照布设方案在施工区域实地进行选点埋石工作。在中建三局的大力配合下，选点埋石工作与GPS 首级控制外业观测同时进行，加密控制点的中心标志采用钢质标芯制作，标芯刻有清晰的直径为1mm 的中心点。

2.高程控制测量。（1）水准网布设及观测。加密控制网的高程控制测量采用三等水准进行观测，以满足施工需求。高程系统采用与原有高程控制网一致的高程系统。在进行首级控制网二等水准检测时，已将加密点JM01、JM02、JM03、JM11 已带入水准路线，经二等水准网平差，已计算出 此4 个点 的 高程；JM06、JM07、JM08、JM09、JM10 这5 个加密点位于桃花洲，经由JM11 出发，沿途联测5 点回到JM11，形成闭合圈；JM12 经由GPS089 出发，带到JM12，回到GPS089，形成闭合圈；JM04、JM05 分别位于两个沙洲上，现正值汉江下游蓄洪，水位上升，暂不考虑此两点的高程。水准测量选用的仪器为Leica DNA03自动安平数字水准仪配3m 铟钢条码水准尺。在进行水准观测时，均在标尺成像清晰而稳定时读数。水准测量的观测方法均按下列规定执行：①水准测量进行单程观测，每站观测顺序为后—前—前—后；②由于使用的是自动安平数字水准仪，观测前圆水准器应精确校正，观测时应严格置平；③每测段的测站数均为偶数。水准外业观测结束后，进行内业计算，内业平差软件仍采用清华三维EPSW 进行水准网平差计算。平差前观测值直接高差2mm，平差后观测值直接高差0.9mm；水准网中最大点位误差0.8mm，最大点间误差0.6mm，均满足三等水准测量规范要求。（2）跨河水准。由于桃花洲上埋设有5 个加密点，因此在进行三等水准时需进行跨河水准测量。根据《公路勘测规范》跨河水准测量的规定，我们选择汉江北岸靠近桃花洲最近的一处进行跨河水准，水面宽度100 米略多，小于三等水准标准视线的2倍，用一般方法进行观测，并调整仪器高观测两次，两次仪器高观测结果的平均值为最后结果。为保险起见，在河两岸各埋设两个固定桩，用来检测过河水准的高差。经测量，两次结果的较差仅为0.8mm。

四、问题与建议

1. 经检测，GPS089 和GPS094 两个控制点平面上在X 方向较差分别为-11.6mm和-15.6mm，虽满足规范要求，但为慎重起见，建议使用中加强与相邻点的检核。

2.据现场踏勘，GPS098 位于人民西路靠近月亮湾公园门口附近，标芯与地面处同一水平面，水准测量时水准尺置于点位上勉强能自由旋转，因此建议在施工过程中谨慎使用此点的高程。

3.为方便施工放样，加密控制点的点位埋设离施工现场比较靠近，规范要求至少远离施工区域50 米。因此建议在施工过程中注意加强对控制点的保存，包括对标石附近进行加固。

4.由于施工历时时间较长，控制点在长时间内难免出现自然沉降或不可抗拒的因素影响，导致点位的变化，建议在一定时间内对控制点进行检测，以保证测量成果的准确性。