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高層及超高層建筑工程的GPS定位制約
在高層及超高層建筑工程中,測量基準傳遞和軸線、垂直度、高程控制是建筑物施工質(zhì)量控制的重點內(nèi)容之一。為了保證工程質(zhì)量和施工工期要求,提高測量定位工效和觀測精度,也為了在高層及超高層建筑工程中探索一種全新的更為科學、更快速的建筑測量定位方法,本文較為系統(tǒng)地闡述了GPS技術(shù)在高層及超高層建筑工程中應用的基本原理,提出了GPS技術(shù)在高層及超高層建筑工程中應用的技術(shù)設(shè)計與實施、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等的基本方法,并通過該技術(shù)在廈門建設(shè)銀行大廈工程中的應用,對此進行了驗證。
摘要：隨著城市化進程的推進，土地資源的緊缺型越來越嚴峻，大、中、小城市陸續(xù)出現(xiàn)了一些高層的建筑物，取代了以往的低矮樓房。在進行高層，以及超高層建筑工程的項目時，也出現(xiàn)了一些技術(shù)上的理由�，F(xiàn)代的建筑施工就有與以往的建筑施工有一些明顯的不同，那就是現(xiàn)代的建筑施工注重的是，在建筑施工的過程當中要時刻保證建筑工程的施工質(zhì)量，以及建筑工程實施進度，還有就是要保證能夠?qū)ㄖ椖窟M行有效的實施。
關(guān)鍵詞：高層建筑工程;超高層建筑工程;全球定位系統(tǒng)
一、高層，以及超高層建筑中傳統(tǒng)的測量策略
1.激光測量法，以及經(jīng)緯天頂儀
測量精度較高，而且測量的策略比較簡單，還有就是用激光測量法，或者經(jīng)緯天頂法可以使建筑工程的測量速度有較大的提升，以上的這些內(nèi)容說的就是激光測量法，以及經(jīng)緯天頂法在現(xiàn)階段高層建筑中運用所體現(xiàn)出來的一些優(yōu)點。但是，在使用這些策略之前一定要保證通視孔不論在什么樣的條件下都要暢通無阻。在高層建筑項目施工的過程中，會出現(xiàn)一些施測的困難，施測困難的出現(xiàn)通常是由于溫度、日照，以及風荷負載等等因素所引起的;由于這些因素引起的施測困難是無法消除的，因為這些施測困難是由于建筑物的高度不斷的增加而出現(xiàn)的理由。隨著建筑物的高度的增加，建筑物的整體結(jié)構(gòu)受到自然環(huán)境因素的而影響也越來越大。
2.經(jīng)緯儀斜投測法
在高層建筑的施工過程中，工程人員會運用到很多的策略，當然這些策略并不是完美的，將其運用到建筑工程中還是會有一定的局限性，與此同時，不同的測量策略也有其自身的優(yōu)點。現(xiàn)在，我們就根據(jù)經(jīng)緯儀斜投測法在高層建筑中的運用進行其優(yōu)點，以及局限性的探究。如果施工現(xiàn)場的外部條件相對較好，用經(jīng)緯儀斜投測法可以保證有較高的精確度，還有就是這種策略操作起來會比較簡單，所以施工人員很容易就可以上手了，在一定的程度上保證了建筑工程的實測速度。
3.線垂鉛直投測法
在建筑工程中運用線垂鉛直投測法是一種比較傳統(tǒng)，或者可以說是一種古老的策略。這種測量策略所采用的設(shè)備相對比較簡單，而且操作起來比較簡捷;但是由于氣候，或者風力等等一些因素的影響，使得線垂鉛直投測法所測量的精度相對比較低，所以，要把線垂鉛直投測法運用到高層，或者超高層的建筑中的不可行的。
二、 GPS定位技術(shù)的概述
1.GPS定位測量的基本原理
有三顆以上的GPS衛(wèi)星信號可以在相同的時間唄同一臺GPS接收機所接收，由此可以得到三顆以上GPS衛(wèi)星到達A點的距離，對于衛(wèi)星的坐標值則可以通過GPS衛(wèi)星的導航電文進行實時的運算，對于如何得到測站點A的位置，我們可以采用一種叫做空間距離后方交會法的策略進行解算。
2.GPS定位測量的策略
運用GPS進行空間的定位測量，可以運用到靜態(tài)絕對定位，以及靜態(tài)相對定位這兩種GPS定位測量策略。接下來，我們就GPS定位測量的這兩種策略進行解說。首先我們要先來了解一下什么是靜態(tài)絕對定位，以及靜態(tài)動態(tài)定位?在GPS定位測量中，所謂的靜態(tài)絕對測量，指的就是運用處于靜止狀態(tài)下的接收機天線來確定觀測站絕對坐標的方向，這就是靜態(tài)絕對定位。這種靜態(tài)絕對定位可以為科研人員獲取很多的觀測值，因為這種對觀測站到衛(wèi)星的距離可以進行連續(xù)的測量，這樣一來，有了較多的數(shù)據(jù)就可以幫助在進行處理數(shù)據(jù)時，對定位的精度進行有效的提高。
三、GPS定位技術(shù)在高層，以及超高層建筑工程中運用的策略
1.GPS在高層以及超高層建筑施工中的技術(shù)設(shè)計與實施辦法
高層及超高程建筑施工的GPS往的設(shè)計要點。為了提高GPS網(wǎng)的可靠程度，這是就需要增加一些可靠的檢核條件。所以，如何增加檢核的條件成為了提高GPS網(wǎng)的可靠性的直接影響因素。為了提高GPS網(wǎng)的可靠性，可以通過觀測多個閉合的環(huán)三角形，或者多邊形，或者符合路線等等，對這些途徑的觀測是要進行獨立的、非同步的觀測。在地面有一些制約點網(wǎng)點，GPS網(wǎng)點必須與這些點相吻合，除此之外，還要與水準點相吻合;但是，并不能夠保證所有的地面制約點可以與GPS網(wǎng)點相重合，對于這些不相重合的點又有什么樣的改善策略呢?為了使地面制約點與GPS網(wǎng)點可以重合，可以在GPS網(wǎng)中設(shè)置具有一定密度的、一系列的水準量測點;還可以用水準測量的策略進行聯(lián)測，還有就是可以根據(jù)一定的精度的策略進行量測。以上的這些策略可以有效地為大地的水準測量提供一些原始的數(shù)據(jù)資料。
2.實施高層及超高層建筑的GPS定位
首先，先要進行GPS點的選擇。選擇GPS點是有一定的要求和條件的，為了確定一個比較適宜的點位，可以根據(jù)原來的測量點的分布情況，或者建筑物周圍環(huán)境的情況，或者原來標石、標型的情況等等來決定。GPS點容易受到電磁場的干擾，所以GPS點位的選取一定要遠離高壓輸電線，并且點位到高壓輸送線的距離要大于或者等于50m;此外，GPS點位不可以靠近無線電發(fā)射源，并且要保證GPS點位到達無線電發(fā)射源的距離要大于或者等于200m。GPS點位還會受到大面積水域，或者電磁波反射，或者具有強烈吸收的物體的影響，這些因素通過減少多路徑效應對GPS點位進行間接的影響。為了便于根祥測量工作的有序開展，最好把GPS點位選取在交通較為便利的地方。然后，就是對GPS點進行埋設(shè)。為了是GPS點位可以精確地標志，一般的情況下都是吧GPS 點位埋設(shè)在具有中心標志的標石上。點位的標志對于建筑工程能否順利實施具有很大的作用，所以在進行點位的標志的時候一定要保證點表示具有一定的穩(wěn)定性。
四、GPS應用于高層及超高層建筑的優(yōu)越性
與傳統(tǒng)的技術(shù)相比較，GPS技術(shù)具有其他技術(shù)無法超越的優(yōu)越性。氣候條件，以及通視條件并不會對GPS定位技術(shù)有任何的影響。在進行高層建筑的施工過程中采用GPS定位技術(shù)，根本不用擔心通視的理由;然而，傳統(tǒng)的測量策略則不同了，在以往的建筑施工過程中，常常會因為通視的理由，不得不轉(zhuǎn)變施工的布置，有時候還不得不延長建筑工程施工的工期，這對于建筑工程來說具有很大的不便利性。在建筑工程中引入了GPS定位技術(shù)則可以子啊很大的程度上保證工程的施工進度，而且不需要對建筑工程的施工布置進行重新的安排，以及規(guī)劃。運用傳統(tǒng)的測量策略根本無法解決動態(tài)物體的測量工作;但是，如果采用GPS定位技術(shù)則可以很好地解決由于建筑物擺動周期和建筑物擺動規(guī)律的理由。從以上的論述當中，我們可以總結(jié)出GPS定位技術(shù)的幾個優(yōu)點，運用GPS定位系統(tǒng)對建筑物進行測量加快了施工測量的速度，而且在高層建筑物的測量中采用GPS定位技術(shù)可以減少人體的勞動強度，除此之外，還不會導致測量誤差的積累。
五、工程案例
根據(jù)《溫州城市地質(zhì)調(diào)查項目》的要求，我院受浙江省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站和浙江省第十一地質(zhì)大隊地質(zhì)調(diào)查院的委托，于2003年7月至9月在龍灣區(qū)永強平原建立地面沉降監(jiān)測網(wǎng)。本監(jiān)測網(wǎng)選用溫州市測繪局于2004年驗收通過的6個二等水準點作為一級監(jiān)測點，另外3個點作為二級監(jiān)測點，新布設(shè)23個二級監(jiān)測點。
水準測量。水準測量從沉降量較大的地區(qū)向沉降量相應較小的地區(qū)推進，短時間內(nèi)完成一個閉合環(huán)的觀測，觀測路線都選擇在較穩(wěn)定的路面，往返觀測路線相同。
內(nèi)外業(yè)計算。水準測量從沉降量較大的地區(qū)向沉降量相應較小的地區(qū)推進，短時間內(nèi)完成一個閉合環(huán)的觀測，觀測路線都選擇在較穩(wěn)定的路面，往返觀測路線相同。內(nèi)業(yè)平差計算采用浙大數(shù)維和科傻兩套軟件進行，求出各監(jiān)測點的高程，監(jiān)測點的高程成果取至0.1mm， 兩套軟件平差計算結(jié)果，高程較差最大值為0.3mm，最后采用浙大數(shù)維軟件平差的結(jié)果作為最終成果。
一年間沉降量超過20mm的12監(jiān)測點分別為Ⅱ溫州093、Ⅱ溫州094、C018、C020、C021、C022、C023、C024、C026、C033、C034、C035，點位基本在海堤的東側(cè)及平原的南端的濱海園區(qū)內(nèi)，有可能受堤壩外圍的圍墾施工影響造成，濱海園區(qū)為軟基地段。
六、小結(jié)
伴隨著城市化的進程，在各大城市拔地而起的高層建筑物越來越多，如果還是采用傳統(tǒng)的策略對高程建筑工程進行測量已經(jīng)跟不上這個時代的潮流，為此一項新型的技術(shù)誕生，并在高層建筑的施工過程中發(fā)揮重要的作用，這項技術(shù)就是GPS定位技術(shù)。
參考文獻：
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[3]李玥.劉克福.高層及超高層建筑工程的GPS定位制約研究[J].中國科技博覽，2011，14(32)：56-57.
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