王天成 李 昂 張思遠 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，該項目的實施對于貫徹落實振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略，完善區(qū)域路網(wǎng)和松花江過江通道布局，加強松花江木蘭江段南北岸的交通運輸聯(lián)系，保障過江交通安全，改善區(qū)域投資環(huán)境，實現(xiàn)木蘭融入哈爾濱“1小時經(jīng)濟圈”，促進沿線經(jīng)濟社會協(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2.761 km，橋?qū)?4.5 m，全線采用雙向四車道一級公路標準建設(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)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)T梁)；橋梁全長2 761.60 m。

2 平面控制網(wǎng)聯(lián)測儀器配置

針對木蘭松花江大橋的結(jié)構(gòu)特點及測量精度要求，在聯(lián)測控制網(wǎng)時需要將勘測院給定的橋梁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控制點同時聯(lián)測，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、哈爾濱中強測繪儀器設(shè)備有限公司配置了高精度測量儀器設(shè)備：中緯Zenith15Pro GPS設(shè)備10臺及其相應(yīng)的輔助工具。測量儀器在使用前，全部送到有關(guān)檢測部門進行檢校、評定，并取得相關(guān)的檢測證書。

3 平面控制網(wǎng)的聯(lián)測

由于該橋的結(jié)構(gòu)特點對施工測量精度要求很高，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量控制網(wǎng)，對橋梁軸線進行精確定位。利用橋位勘測階段建立的GPS點及設(shè)計文件中給定的控制點建立施工測量控制網(wǎng)。在工程開工前，首先針對設(shè)計文件中給出的GPS點精度進行復(fù)測與核實，能夠滿足施工定線精度要求的，要予以充分利用，放樣點位不足時，要予以補充。如果原控制點及控制網(wǎng)精度不能滿足施工定線要求時，或原控制網(wǎng)的基點樁已移動或丟失，則必須重新建立滿足要求的施工測量控制網(wǎng)。那么其控制網(wǎng)聯(lián)測工作包括兩個方面：一是整個公路項目各控制點聯(lián)測，另一個是橋位平面控制點的聯(lián)測。

3.1 整個公路項目各控制點聯(lián)測

其目的是通過整個公路項目各控制點的聯(lián)測，檢驗上級設(shè)計院給定的控制網(wǎng)的正確性及查勘控制點位是否有變化、損毀或其他意外情況。鑒于全線給定的控制網(wǎng)GPS點16個，通過踏勘查看及監(jiān)理單位、施工單位確認有部分點位已破壞，選擇GPS5,GPS24,GPS6,B7,C2,C3,GPS11,GPS12,K1,K2等10個控制點作為聯(lián)測網(wǎng)點，使用10臺GPS靜態(tài)模式同步觀測的方法確保精度，觀測時段選擇9:30～11:45，同步時長91 min～155 min，根據(jù)圖紙設(shè)計資料確定如下計算參數(shù)：當前坐標系統(tǒng):1980西安坐標系3度帶；橢球長半徑:6 378 140.000 000；橢球扁率:1/298.257；控制等級：C級；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)使用長邊約束控制整個測區(qū)的理念，在相同的控制等級下，分別使用GPS5—GPS11,GPS5—GPS12固定約束計算其他控制網(wǎng)點坐標，其基線相對誤差及平差后點位精度的比較如表1,表2所示。

表1 基線相對誤差比較表

表2 平差后點位精度比較表

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)計算的基線相對誤差及平差后點位精度均優(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)計算其他控制網(wǎng)點坐標，具體坐標計算如表3所示，各實測坐標與原設(shè)計給定坐標成果的平面縱、橫坐標之差最大為6 mm和13 mm，吻合得非常好。

表3 新計算坐標與原設(shè)計坐標成果比較表 m

3.2 橋位平面控制點的聯(lián)測

表4 橋位平面控制點平差結(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責(zé)的北岸與中交第二航務(wù)工程局有限公司負責(zé)的兩岸必須聯(lián)測，根據(jù)前面論證結(jié)果選擇GPS5,GPS12兩個固定約束控制點，在已有橋位控制點K11,K7,GPS8,C3,K13,K17,K20,K28,K2,K34上分兩批架設(shè)中緯Zenith15Pro GPS設(shè)備進行靜態(tài)觀測，觀測時段選擇13:00～17:00，每批同步時長90 min～135 min，根據(jù)橋梁規(guī)范的要求，采用GPS控制等級E級網(wǎng)進行平差，橋位平面控制點平差結(jié)果及成果比較見表4。

從表4中可以看出，橋位平面控制點中縱坐標現(xiàn)實測與原坐標差值最大為18 mm，吻合得非常好，橫坐標現(xiàn)實測與原坐標差值最大為K11和K17的分別為31 mm,24 mm，其余橫坐標均吻合很好，單獨對橋位平面控制點K11和K17進行查勘發(fā)現(xiàn)這兩個控制點由于2014—2015冬春季凍融影響造成點位有微變化，由于現(xiàn)場無法進行加固處理，確定放棄使用這兩個控制點。

4 結(jié)語

實踐證明，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，說明建立的測量控制網(wǎng)是實用的、有效的，保證了大橋的總體施工精度和質(zhì)量。