摘要：本人于2010年12月至2014年1月以测量技术员身份参与了太仓应急水源地泵站标段的测量施工工作。在该施工阶段中，首次使用了GPS-RTK仪器进行泵站标段部分施工项目的测量放线工作，现在就太仓应急水源地工程泵站标段的施工测量谈谈体会。
1 工程概况
太仓市应急水源地工程位于太仓市浏河口，其为该市迄今为止最大的公益性建设项目之一，也是太仓市政府实事工程。其泵站标段主要包含取输水泵站和附属构筑物等土建主体结构、围堰护坡工程、进出水管线及取水头部位。由于整个标段涵盖面积很广及进出水管线全线总距离很长，考虑到施工的难度及项目进度的要求，GPS-RTK测量仪器在整个标段施工期间得到了较多的应用。
2 GPS-RTK测量仪器的原理
GPS即全球定位GPS（Global Position System）技术系统的简称，其通过空间部分、地面控制部分与用户接收端之间的实时差分解算出待测点位的三维空间坐标；RTK即实时动态测量RTK（Real Time Kinematic）技术的简称，随着空间GPS技术的日益发展，在精度控制上取得了很大的提高。RTK技术在工程施工测量中的角色地位更益明显，愈加多的工程项目采用了此项技术。
GPS-RTK系统主要由基准站、流动站及无线电通讯系统三部分组成。其观测精度为厘米级，可以满足一般控制精度要求的工程项目。
3 GPS-RTK测量仪器在太仓应急水源地工程泵站标段的应用
由于GPS-RTK测量仪器的测量精度为厘米级，在施工工程中，太仓应急水源地工程泵站标段的重要结构工程的测量放样，依然采用精确度更高的传统测量仪器-全站仪放样测量。在该工程项目的一般测量控制精度要求的构筑物或管线上再采用GPS-RTK测量仪器进行测量放样。
要使得GPS-RTK测量仪器能够正常使用，第一步要建立精确的基准站。基准站主要由电台天线，卫星天线，主机，数据电台，电源等组成。基准站需要建立在位置较高，四周无遮挡物的地方，以利于基准站数据的接收与发射。在太仓应急水源地的基准站建立工程中，项目部采用了三角支架分别架起电台天线与卫星天线，以利于数据发射与接收更可精确性。由于项目属于长江三角洲中下游地区，阴雨天气很多，项目部也采用了相应的工具套套住电台天线与卫星天线，免受雨水和大气的腐蚀。
基准站的建立，需要手持客户端与基准站主机相连，采集基准站基准点的坐标与高程（在该项目测量中采用设计规定的84高程）。再使用流动站采集已知控制点的坐标与高程（此处采用设计规定的三个已知坐标控制点），进行数据更新。通过流动站获取三个已知点数据后，把采集到的三个已知控制点的84坐标与设计图纸规定的坐标分别输入基准站主机，再进行点矫正，计算出七参数，就可以完成基准站的设置。
基准站建立完成后，项目施工就可以通过流动站与基准站数据连接后，开始进行测量放样。
太仓应急水源地工程泵站标段，主要在一般附属构筑物，护坡工程，沿线管线，水上打桩等项目上使用了GPS-RTK测量仪器。
（1）GPS-RTK测量仪器在一般附属构筑物的应用
太仓应急水源地工程泵站标段的一般附属构筑物，主要包括了高锰酸钾配药间，粉末活性炭配药间，10KV开关站及闸阀井。
在项目施工的测量放样上，由于构筑物尺寸相对还是偏大，所以采用了GPS-RTK测量仪器测量放样，全站仪校核的方法。由于GPS-RTK测量仪器需要在与卫星连接正常后，才能保证相应的精确度。尽量避免在阴雨天气进行测量，从而导致卫星连接不上，数据点无法固定，导致测量结果不精确等问题。在GPS-RTK测量仪器流动站与基准站相连接后，选择里面已存的构筑物角点坐标，进行首次GPS-RTK测量仪器放样。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆点放好后插上钢筋，分别向四周外面扩大平移1～2m左右，进行土方开挖至控制标高后，再次使用GPS-RTK测量仪器放样，并使用全站仪校核在规定的控制误差范围内，测量放样完成。依次类推，分别对几个构筑物完成了放样。
（2）GPS-RTK测量仪器在护坡工程的应用
太仓应急水源地泵站标段的护坡工程尺寸位置特别大，如果采用全站仪等传统测量设备，相应的测量进度会滞后，从而导致整个项目的进度延迟。并且由于护坡工程涉及的角点等控制点过多，一级护坡与二级护坡，护坡镇角与平台格埂等高差特别大，护坡镇角与沉井边间距特别长，传统全站仪站需要转点测量，转点后的测量精度无法保证，所以项目部在护坡工程的测量放样上依然采用GPS-RTK测量仪器。
由于基准站相距护坡工程较远，项目部尽量安排测量放样在晴好的天气下进行，以利于仪器正常连接使用。GPS-RTK测量仪器的流动站与基准站的连接后，主要是通过卫星进行数据传输转换，所以偶尔也会出现连接不上卫星或者因为卫星数量不够从而导致流动站控制点无法在仪器上固定，这种局面将导致测量控制放样的精准度大打折扣，点位会较设计控制值偏差很大。此时项目部均按测量放样前已布置的如下预案方案进行解决：重启流动站主机，重启基准站主机或电台，改变基准站电台值，拔除基准站电台天线或卫星天线后再插入等各种方法方式。如果以上方法方案任然无法解决控制点无法固定等问题，项目部会联系仪器设备供应商派出专业技术人员进行解决。上述解决方案的根本目的，是保证护坡工程控制点的精确性，杜绝测量放样偏差超过设计规范等。
太仓应急水源地泵站标段护坡工程主要包括：护坡镇角，一级护坡，一级平台及格埂，二级护坡，二级格埂等。筑岛部分为东、北、西三侧面。设计仅给出了沉井四周角点、沉井距离护坡及护坡相应尺寸。GPS-RTK测量仪器的测量放样需要相应的角点坐标等。相应护坡角点尺寸并未标明，测量放样就无法展开。此时项目部根据仅有的数据参数后，研究出采用Auto-Cad绘图软件，在电脑上绘图，分别得出了相应的角点坐标等参数。再输入GPS-RTK测量仪器流动站控制手薄，进行测量放样。依次类推，顺利完成了护坡工程的测量放样工作。
（3）GPS-RTK测量仪器在沿线管线的应用
太仓应急水源地泵站标段管线工程施工方法主要包括顶管、沉管。沉管又分为直接沉入水底及沉入水下钢管桩管座的方式。GPS-RTK测量仪器在沿线管线的应用主要涉及直接沉入水底的方式。
由于设计仅给出管线端头的坐标，无具体的每根钢管的控制值坐标。所以项目部研究决定，采用两点成一直线的方法进行沉管的测量放样。
在测量前在GPS-RTK测量仪器流动站控制手薄上选择直线放样模式，再分别输入管线的端头坐标控制值。当流动站控制手薄卫星连接完成，点位固定后就可以以直线放样模式进行放样。由大型浮吊船起吊每根钢管至附近水域时，测量人员站至每根管子的端头，通过观察仪器上此时仪器所在位置与控制直线的距离进行调整，当接近于控制直线时，仪器所在点不在跳动，浮吊船此时将管子放下，测量放样完成。直接沉管主要是在库内进行，水体移动不大，测量放样还是比较顺利。依次类推，分别完成对各个钢管的测量放样工作。
（4）GPS-RTK测量仪器在水上打桩工程上的应用
太仓应急水源地泵站标段水上打桩工程均位于库外水域，库外水域位于长江水域体中，属于活水状态，施工测量放样受水体状态影响很大。项目部安排测量放样在长江水体涨潮前长江水体平稳时进行，此时每天相应的作业时间就短很多，施工时间很紧张，但进度不能滞后，所以项目部采用了船载GPS-RTK系统进行水上打桩施工作业。
船载GPS-RTK系统主要包括电台天线，卫星天线，数据主机，电源，Window数据控制系统等组成。借鉴Auto-Cad绘图软件，绘制得出每根钢管桩的中心坐标值。输入Window数据控制系统，由该系统进行水上钢管桩的位置控制，船载打桩设备进行每根钢管桩的施工作业。在项目部的精确控制上，水上钢管桩的施工作业的进度和质量满足了设计规范的要求。
4 结语
GPS-RTK测量仪器是一个新欣的测量设备，随着卫星控制技术的日益精细完善，在施工项目上使用率越来越高。太仓应急水源地泵站标段是我们公司第一次使用该仪器设备，使我们公司的工程施工质量与施工进度得到了很大的提高，相信将来会更多的使用该仪器设备。
论文作者:潘海波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/19
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