安徽某高铁站桥梁独立控制网复测成果书.docx
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安徽某高铁站桥梁独立控制网复测成果书
合肥市徽州大道与高铁南站衔接工程
控制网复测成果报告
编制:
复核:
审核:
中铁十局集团徽州大道项目经理部
二O一二年元月十三日
1、简述
本项目于2011年9月份开工,开工之前,我项目部已经对平面和高程控制点进行了一次复测;后来又按照桥梁工程要求进行了一次平面控制网独立控制测量。
到目前为止,主体结构工程已全面开工,而由于施工围挡和路面破除等原因,原有的控制点大部分不能利用或者丢失。
根据公司施工技术管理及施工测量管理有关规定,为了更好的对本标段内的结构工程进行控制,近日,我们在施工现场又增设了部分平面控制点,并对管段内的平面控制点再次进行了复测,现对复测成果说明如下。
2、测量依据
⑴《公路勘测规范》(JTGC10-2007);
⑵《工程测量规范》(GB50026-2007);
⑶《城市测量规范》(CJJ8-1999);
⑷《公路全球定位系统(GPS)测量规范》(JTJ/T066-1998);
⑸徽州大道与高铁南站衔接工程桥梁独立控制网成果书。
3、仪器设备
本次控制测量的仪器设备分别为:
上海华测X90双频GPS接收机4台,标称精度为5mm+1ppm;仪器设备经过国家计量检定部门检定合格。
并在有效期内,可用于相应等级精度要求的测量工作。
4、复测方法及精度要求
参照有关“规范”要求,本项目桥梁工程独立控制网可选用一级导线精度。
为提高测量放样精度,减少平面控制网点位误差,我们在去年10月份对本工程建立桥梁独立控制网时采用四等控制网精度,故本次复测时仍按四等精度要求采用GPS进行测量。
根据《公路勘测规范》(JTGC10-2007)规定;各等级平面控制测量,其最弱点点位中误差不得大于±50mm,最弱相邻点相对点位中误差不得大于±30mm,最弱相邻点边长相对中误差不得大于下表1规定:
表1平面控制测量精度要求
测量等级
最弱相邻点边长相对中误差
四等
1/35000
5、平面GPS控制网布设
本次平面控制网复测,采用GPS静态测量方法进行。
控制测量前,首先对现场控制点进行选点布网。
点位布设时,我们根据现场地形并结合既有控制点,再考虑施工测量放样方便,另行增设了部分新点。
采用边联式构网,形成由大地四边形和三角形组成的平面控制网,构网方式如下图所示。
6、GPS测量技术要求及方法
⑴GPS测量的精度指标见下表2。
表2GPS测量的精度指标
控制网级别
基线边方向中误差
约束点间的边长相对中误差
约束平差后最弱边边长相对中误差
四等
≤2″
1/100000
1/40000
⑵GPS测量作业的基本技术要求见下表3。
表3各级GPS测量作业的基本技术要求
级别
项目
四等
静
态
测
量
卫星高度角(°)
≥15
有效卫星总数
≥4
有效观测时间(min)
≥60
接收机类型
双频
平均重复设站次数
1.6
数据采样率(s)
≤30
PDOP或GDOP
≤6
⑶GPS平面控制网复测实施
①采用同步静态观测模式,以设计点作为联结边,采用边联式构网,形成大地四边形或三角形组成的平面控制网。
②复测时使用双频GPS接收机,仪器标称精度不低于5mm+1ppm,有效观测时间均大于60分钟;GPS测量作业应满足表5的基本技术要求。
③全部仪器、光学对中基座测量前必须按要求进行检定合格后才投入使用。
④观测时,天线整平对中误差不得大于1mm,每时段观测前后各量取一次天线高,单次天线高重复量取的读数互差不得大于±2mm,两次互差不得大于±3mm,取平均值作为天线高最后结果。
⑤观测过程中要记录各项气象元素,若遇强雷电、风暴天气应停止观测。
⑥同一时段的观测过程中不得关闭并重新启动仪器,不得改变仪器的参数设置,不得转动天线位置。
作业过程中,天线安置严格整平、对中,天线标志线指向正北。
⑦卫星高度角设定为≥15°;数据采样间隔设定为15秒;同步观测有效卫星总数≥4颗。
⑧观测过程中按规定填写观测手簿,对观测点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者姓名均进行详细记录。
⑷内业资料处理
GPS基线采用静态相对定位模式进行解算,基线解算采用精密星历或广播星历,以随机商用软件进行基线解算,采用多基线向量的双差固定解求解模式。
外业观测结束后以大地四边形或三角形作为基本构网图形对观测基线进行处理和质量分析,检查基线质量是否符合规范要求。
删除工作状态不佳的卫星数据,删除残差过大且有明显的系统误差的时间段,不让其参与平差。
对所有基线进行解算并进行精度分析,基线网整体平差时对基线进行选取,组成独立环进行基线网平差。
在基线解算满足规范要求后方可进行平差计算。
7、平面控制网复测结果及精度分析
⑴GPS控制网的基本特征
本次平面控制网外业数据采集使用4台上海华测X90双频GPS接收机观测了4天,共测了8个时段,由本次作业的GPS控制网可以看出,本网的图形结构性很强,平均设站43/18=2.39,满足《公路勘测规范》(JTGC10-2007)设站次数≥1.6的要求,使GPS网达到了较高的图形结构和可靠性。
⑵约束点可靠性检查
在进行二维约束平差计算前,首先以南北路方向(徽州大道)上CP1、CP23-1两点做为已知点(该两点为上次独立控制网中的控制点,原设计点丢失)进行平差,得到控制网中其它各原测点和加密点的首次计算坐标,再选取CP17、CP7-4(南二环路上的原控制点)两点的计算坐标与原独立网的坐标进行比较;CP01、CP23-1、CP17、CP7-4等4个点位于本工程项目北、南、东、西头尾的四个方向上,能够覆盖整个标段。
当点位精度满足误差不大于±50mm的要求时,说明原测点位比较稳固,则CP17与CP7-4也可以作为已知点参与控制网平差计算。
各点首次计算坐标与原测坐标比较见下表:
表4:
约束控制点实测坐标表
点名
原独立控制网坐标
本次实测坐标
误差(mm)
X
Y
X
Y
fx
fy
CP01
22571.5184
26363.4113
22571.5184
26363.4113
0
0
CP7-4
21563.7227
25600.2311
21563.7134
25600.2285
-9.3
-2.6
CP23-1
20818.1268
26341.6511
20818.1268
26341.6511
0
0
CP17
21592.9404
27159.9273
21592.9383
27159.9205
-2.1
-6.8
由上表可以看出,CP17与CP7-4两点首次计算坐标与原测坐标比较差值较小,满足《公路勘测规范》(JTGC10-2007)不大于±50mm的要求。
如果视为约束点参与整体控制网平差,还应对各点的可靠性进行分析计算,当点位可靠性满足表2(GPS测量的精度指标)的要求时,方可将所选取的各设计控制点做为约束点参与本标段控制网的整体平差计算。
根据首先选定的约束点第一次平差计算出的各控制点实测坐标,可以计算出CP01、CP7-4、CP23-1、CP17等几个点间的实测边长和实测方位角,再与原测理论边长和原测理论方位角进行比较,以便对各设计控制点的可靠性进行分析。
以上各已知点的可靠性分析计算参见下表:
表5:
约束(已知)点可靠性精度分析计算表
已知点边
理论边长(m)
理论方位角
GPS实测边长(m)
GPS实测
方位角
边长相对精度
方位角差(″)
CP01-CP7-4
1264.1583
217.08089
1264.1673
217.08083
1/140462
-0.6
CP7-4-CP23-1
1051.4832
135.09392
1051.4784
135.09376
1/219059
-1.6
CP23-1-CP17
1126.9037
46.33459
1126.8974
46.33453
1/178873
-0.6
CP17-CP01
1261.7657
320.51218
1261.7630
320.51228
1/467320
1.0
由上表方向计算结果可知,各约束(已知)点间的边长相对精度均小于1/100000,基线边方向中误差均小于2″,所以CP01、CP23-1、CP17、CP7-14等四个原测控制点间的相互可靠性满足精度要求,可以作为本次平面控制网的约束(已知)点进行GPS控制网的二维约束平差计算。
本次平面GPS控制网的二维约束平差计算结果参见附件一。
⑶平面控制网测量成果分析及结论
本次平面GPS控制网测量,共形成16个同步环、17个异步环、5条重复基线边。
由平差报告可知,本次平面GPS控制网测量,二维约束平差后,其最弱相邻边为G13-2—CP15-1,相对中误差为1/40462,小于1/40000;最弱点为CP15-1,点位中误差为4.1mm,小于30mm;精度均满足四等控制网的精度要求。
根据規范要求,本次控制点的复测坐标与原测坐标进行比较,当点位坐标差值不大于±50mm时,认为原控制点精度满足“规范”要求,并且该点到目前为止的点位是稳定可靠的,在施工中应该采用原设计坐标成果;具体比较见表6。
表6:
原控制点复测坐标与已知坐标比较表
点名
复测坐标
原测坐标
点位差(mm)
X(m)
Y(m)
X(m)
Y(m)
△X
△Y
CP01
22571.5184
26363.4113
22571.5184
26363.4113
0
0
JTQ1
21212.5056
26327.6016
21212.5049
26327.6032
0.7
-1.6
CP23-1
20818.1268
26341.6511
20818.1268
26341.6511
0
0
G13-1
21393.4445
26582.2255
21393.4410
26582.2305
3.5
-5.0
G13-2
21448.1047
26504.078
21448.1090
26504.0712
-4.3
6.8
CP15-1
21551.4790
26659.4376
21551.4758
26659.4386
3.2
-1.0
CP16-3
21434.4517
26872.5904
21434.4459
26872.5921
5.8
-1.7
CP17
21592.9404
27159.9273
21592.9404
27159.9273
0
0
CP7-6
21318.2825
25594.8471
21318.2592
25594.8771
23.3
-30.0
G17-1
21588.6992
25794.8741
21588.6961
25794.8702
3.1
3.9
CP7-4
21563.7227
25600.2311
21563.7227
25600.2311
0
0
由上表可以看出,本次平面GPS控制网复测,共有11个原测控制点参与复测,除选取的4个约束点外,还有7个点的复测坐标可以与原测坐标进行比较。
根据上表比较结果,各点的坐标误差均较小,只有CP7-6的坐标误差稍大,但也满足“规范”不大于±50mm要求。
鉴于本管段的工程特点,为提高平面结构物放样精度,减少点位坐标误差,建议CP7-6控制点以及本次加密的控制点采用本次实测坐标成果,其它各原测点仍采用原测成果。
成果见表7
表7:
控制点成果表
控制点名
坐标
备注及位置描述
X
Y
CP01
22571.5184
26363.4113
原测控制点,天桥上
CP3-1
22142.1157
26322.0806
新加密点,天桥上
G4-1
21829.9063
26134.6029
新加密点
G5-1X
21663.6455
26369.8891
新加密点
G13-2
21448.1090
26504.0712
注意:
上次测点名为G13-1
G13-1
21393.4410
26582.2205
麦德龙超市门口
CP15-1
21551.4758
26659.4386
华邦商务酒店门口
CP16-3
21434.4559
26872.5921
望湖西路
CP17
21592.9404
27159.9273
宁国路口红绿灯旁
JTQ1
21212.5049
26327.6032
JAC大学门口天桥上
LC
21016.3674
26482.9676
新加密点,梁场
LGJ
21044.7163
26699.7147
庐州大道钢筋笼自动加工区
CP23-1
20818.1268
26341.6511
祁门路口红绿灯旁
ZF20
21572.3563
26204.1865
新加密点,F匝道连续梁上
JQYY
21582.5845
25956.7373
新加密点,江汽医院门口
G17-1
21588.6961
25794.8702
原测点
CP7-6
21318.2825
25594.8471
原测点,采用本次复测成果
CP7-4
21563.7227
25600.2311
原测点
⑷特别说明
在使用上表成果时,要仔细核对点位位置,每次测量放样时要检查各点间的距离或方位,确认点位坐标无误后方可使用。
现场各控制点要注意保护,防止车辆碾压和人为破坏。
8、附件
附件一:
平面GPS控制网平差报告
附件二:
控制点平面布置示意图
附件三:
测量仪器检定证书复印件
附件一:
GPS控制网平差报告
1坐标系统
1.1坐标系统名称
Beijing54
1.2基准参数
椭球长半轴
a
6378245.0000
椭球扁率
f
1/298.30000000
1.3投影参数
M0
=
1.00000000
投影比率
H
=
0.0000
投影高
Bm
=
0
投影面的平均纬度
B0
=
0
原点纬度
L0
=
117:
18:
00
中央子午线
N0
=
0.0000
北向加常数
E0
=
500000.0000
东向加常数
2三维无约束平差
2.1平差参数
基准
WGS-84
迭代次数
2
参考因子
1.00
χ平方检验(α=95%)
通过
自由度
75
2.2基线向量及改正数
基线
起点->终点.时段
DX/改正数
(m)
DY/改正数
(m)
DZ/改正数
(m)
距离/改正数
(m)
中误差/相对误差
(m)
CP01->CP3-1.010A
-64.7750
218.1750
-366.4738
431.3922
0.0033
0.0013
-0.0006
-0.0006
0.0000
1:
130755
CP01->G4-1.010A
29.3456
446.4287
-634.2204
776.1413
0.0034
-0.0004
-0.0000
0.0002
-0.0002
1:
225906
CP17->G13-2.010H
547.1595
370.6751
-119.6658
671.6423
0.0034
0.0014
-0.0010
-0.0069
0.0018
1:
198602
CP17->CP15-1.010H
434.6931
249.2351
-33.4636
502.1912
0.0039
-0.0021
-0.0092
0.0010
-0.0064
1:
128475
CP17->CP16-3.010H
218.2293
204.5919
-134.8817
328.1386
0.0028
0.0005
0.0006
0.0003
0.0006
1:
118759
CP3-1->G13-1.010C
-407.5354
226.8677
-640.8315
792.6027
0.0017
0.0000
-0.0002
-0.0002
0.0001
1:
474977
CP3-1->G4-1.010A
94.1206
228.2538
-267.7466
364.2070
0.0021
-0.0008
0.0007
0.0006
-0.0002
1:
170735
CP3-1->LGJ.010C
-595.6616
337.2814
-937.1877
1160.5569
0.0017
0.0003
0.0003
-0.0001
0.0000
1:
691286
CP7-4->CP7-6.011A
-50.6549
111.3406
-213.0158
245.6387
0.0035
-0.0056
-0.0030
-0.0027
0.0021
1:
70343
CP7-4->G13-2.010J
-827.6972
-366.3007
-105.3911
911.2442
0.0032
-0.0005
0.0039
0.0056
-0.0018
1:
288327
CP7-4->JQYY.011A
-310.3844
-176.0332
12.3209
357.0406
0.0034
0.0005
-0.0015
-0.0011
0.0003
1:
105585
CP7-4->LC.011A
-913.3532
-151.7411
-470.7248
1038.6633
0.0023
0.0002
0.0014
0.0010
-0.0008
1:
448781
CP7-6->G17-1.011B
-114.0631
-216.7306
230.5518
336.3579
0.0038
0.0092
-0.0066
-0.0117
-0.0069
1:
89300
CP7-6->JQYY.011A
-259.7295
-287.3738
225.3368
448.1292
0.0041
0.0067
-0.0027
-0.0009
-0.0026
1:
110201
CP7-6->LC.011A
-862.6983
-263.0817
-257.7090
938.0162
0.0031
0.0024
0.0013
0.0013
-0.0030
1:
301805
CP7-6->LC.011B
-862.6983
-263.0817
-257.7090
938.0162
0.0031
0.0061
-0.0047
-0.0107
-0.0014
1:
301805
CP7-6->ZF20.011B
-484.6882
-390.9616
219.4079
660.2374
0.0036
0.0036
-0.0027
-0.0052
-0.0027
1:
182261
G13-1->G4-1.010C
501.6561
1.3860
373.0849
625.1824
0.0019
-0.0007
-0.0018
-0.0010
-0.0012
1:
336775
G13-1->G4-1.012A
501.6561
1.3860
373.0849
625.1824
0.0019
0.0012
0.0040
0.0039
0.0033
1:
336775
G13-1->G5-1X.012B
253.0684
-28.9751
230.6687
343.6441
0.0038
-0.0004
-0.0025
-0.0042
-0.0030
1:
90610
G13-1->LGJ.010C
-188.1262
110.4137
-296.3562
367.9805
0.0015
0.0005
-0.0012
-0.0004
-0.0003
1:
252863
G13-1->CP16-3.010F
-246.6324
-155.4736
31.7845
293.2743
0.0020
0.0006
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- 安徽 某高铁站 桥梁 独立 控制 复测 成果
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