徕卡GNSS在高层建筑施工测量中的应用

1。引言

随着经济的发展,高层建筑越来越多。高层建筑由于层数较多,往往采用的是框架结构。这种结构在施工过程中,对于垂直度。水平度偏差以及轴线尺寸的偏差要求非常高,因此在施工测量中应加强对这几个方面的控制。一般情况下,在对高层建筑进论文网行平面基准传递时,采用的方法包括吊线法。经纬仪投侧法以及激光垂准仪投点法等。进行高程基准传递一般采用的方法则包括水准测量法。悬吊钢尺法以及全站仪三角高层测量放等。与其他几种测量技术相比,GNSS定位技术具有精度高。速度快。全天候。误差不累积。无需点间通视等特点,在建筑施工测量中进行应用具有非常明显的优越性,能够很好的提供平面和高程的三角坐标信息。

GNSS是指全球导航卫星系统。GNSS的工作原理是以天空中高速运转的卫星的瞬时位置为已知量,通过观测卫星至GNSS接收机天线相对中心之间的距离,使用空间距离后交会的方法,即可计算出接收机当前所处的具体位置坐标。

2。工程概况

本工程为某一大型居住社区施工建设项目。该工程的总建筑面积为174332。3m2。该工程建筑的结构主要是以预制混凝土构件为主要构件。该工程的建筑层数较多,施工场地较为狭窄,同时工期要求较为紧张。在工程的施工过程中,根据要求应对建筑的垂直度。水平偏差等进行严格的控制,因此需要制定严密的施工测量作业方案。

3。GNSS系统静态相对定位法

对于GNSS系统的应用可以有很多不同的方法,比如说静态定位。动态定位。相对定位以及绝对定位等方法。在这些方法中,GNSS静态相对定位方法的测量精度最高。这种方法是指采用载波相位观测为基本观测量,在待测点位上设置GNSS接收机,确保稳定,任意2台GNSS接收机同步观测同一组卫星,这样即可构成一个基线,并在一定时间内进行数据的观测,这样即可准确的确定整周模糊度。在采用卫星进行观测时,会产生轨道误差。卫星钟差。接收机钟差以及折射误差等,而通过采用不同载波相位观测量的线形组合,可以有效的减小这些误差的存在,从而提高GNSS的测量精度。通常情况下,在测量过程中,往往采用多台GNSS接收机同步观测的方式,这样可以有效的提高GNSS的几何强度和定位精度。

4。实际施工测量过程

在本工程的施工测量中,对于前期的五栋建筑物进行观测。本工程一共设置了4个平面控制点和3个高程控制点,其中GPS为平面控制点,BM为高程控制点。在这些控制点上需要埋设固定观测墩。根据GPS规范的要求,对于这四个平面控制点,需要按照D级要求进行观测。3个高程控制点则采用徕卡DNA003电子水准仪进行测量,该仪器的中误差为±0。3mm/km。以上所观测的平面控制点和高程控制点则是作为楼层施工的轴线和标高传递的起算数据。

对于这四个平面控制点和3个高程控制点需要采用GPs静态法进行一次联测。在联测过程中,各个观测时段的时间应控制在60min,采用间隔为10s,卫星的高度截止角则为15°。联测完成之后需要保留观测数据。在后期每次将基准数据引测到楼顶时,采取的具体措施为:在平面控制点的其中两个点上GPS1和GPS2设置两台GNSS接收机,并在楼顶的两个控制点GPSA和GPSB上设置两台GNSS接收机,这四个控制点上所设置的GNSS接收机同步进行一个时段的观测。

将前期平面控制点和高程控制点联测所得到的GPS观测数据和本次引测所得到的GPS观测数据数据同时倒入到LeicaGeoOffice软件中,在该软件中可以对基线进行结算,并对重复基线的合格性进行校核,然后进行三维无约束平差的计算和二维约束平差的计算。采用徕卡测量技术所独具的一步法即可对基准投影坐标进行准确的转换。在徕卡所独具的一步法转换法中,对于高程控制点和平面控制点的转换是分开进行计算的。在对平面控制点位进行转换过程中,首先将WGS84地心坐标投影到临时的横轴墨卡托投影中,接着对其进行相应的处理,比如说平移。旋转等,这样即可将其转换成与计算相吻合。在对高程控制点进行转换的过程中,则采用的是一维高程拟合的简单方式。在一步转换法中,对于平面控制点的转换和对高程控制点的转换之间是不会影响的,各自所产生的误差是独立的。并且,高程已知点和平面已知点并不要求是同一个点位。将GPSA和GPSB作为两个已知平面点,采用徕卡全站仪即可放样出施工层面内的各个已知轴线点的位置。并且同时将这两个点作为已知高程点,采用水准仪的测量方法即可测设出施工层面内的各个标高点,在这些标高点上需要做好相应的标记。

为了有效的确保这种测量方法的可靠性和精度,本工程分层在5层和10层的顶板上采用常规的测量方法同时进行了两次的测量,并将常规的测量方法所得到的观测数据与GNSS测量技术所得到的观测数据进行对比分析。

5。GNSS测量基线精度

采用徕卡GNSS测量技术进行静态观测可以达到很高的测量精度。一般情况下,这种方法的标称精度可以达到3mm+0。5×10-6D,其中D为测距。本工程各个测点之间的距离在0。5km左右,因此可以达到其测量精度为3mm。

6。垂直度计算和标高的控制

在高层建筑的施工控制中,为了有效的确保建筑物竖向垂直度和几何尺寸的准确性,应对高层建筑每层施工轴线进行正确的引投和传递。如果所引投和传递的施工轴线点位存在较大的误差,则会导致高层建筑结构各个部位之间产生很大的施工误差,这会直接影响到高层建筑的强度和稳定性。

本文笔者将以18号楼的观测结果为例。在每次观测之后,可以及时计算出本次观测相对于首先观测时的垂直度。我们可以清楚的看出,本工程建筑物垂直度和标高的控制结果满足规范的要求。

7。结语

针对当前建筑工程的快速建设,确保施工质量是首要任务。其中施工测量是建筑工程施工的重要环节,对于垂直度。水平度偏差以及轴线尺寸等均需要施工测量的配合。从测量结果表明,GNSS定位技术的施工测量结果精度满足规范要求,实现快速精确的施工测量,可为同类工程提供参考借鉴。

徕卡GNSS在高层建筑施工测量中的应用