论文导读：其养护工程的工作就显得非常关键。以往的内河航道护岸工程。现在已使用GPS设备逐步代替光学仪器进行平面控制测量。
关键词：内河航道，测量技术，养护工程，GPS
为了合理开发利用水运资源，加强航道管理，发挥航道在交通运输中的重要作用，其养护工程的工作就显得非常关键。
1 内河航道养护工程中的主要测量工作及仪器设备
1.1 主要测量工作内容
内河航道养护工程分为疏浚工程和整治工程，而整治工程又分为筑坝工程和护岸工程，其工程主体基本位于水下，在工程施工过程中涉及的测量工作主要有：
(1)疏浚工程：平面控制和高程控制测量,施工前工程量复核测量，挖槽的施工放样测量，施工全过程中的水尺设立和观测，中间检测和验收测量，工程完成后的效果检测。
(2)整治工程：平面控制和高程控制测量，坝位、护坡、护岸以及施工围堰的施工放样测量、中间检测，施工中及施工后的沉降观测、验收测量，工程完成后的效果检测。以往的内河航道护岸工程，主要考虑河道防冲刷、抗碰撞等性能要求，结构型式多为刚性结构，而很少去考虑河道与周边历史环境、社会环境、生态环境及人文环境的统一。随着国民经济的不断发展，人们环保意识的不断提高，我国已开始越来越注重生态型护岸的建设。交通部把新型护岸型式的研究列入“十一五”示范工程项目。根据护岸所采用材料的不同，将生态护岸分为3种形式：自然原型护岸、自然型护岸以及多自然型护岸。
1.2 主要测量仪器设备
传统的控制测量工作是使用光学仪器,随着科学技术的飞速发展，现在已使用GPS设备逐步代替光学仪器进行平面控制测量。GPS(全球定位系统GlobalPositioning System )是美国从20世纪70年代开始研制的，该系统由空间星座、地面监控系统、用户系统三部分组成。用户接收机根据接收的定位信息，实时计算求出接收机的三维位置，以及运动速度和时间信息。从而达到全球性、全天候、连续的精密三维定位与导航的目的。但是因民用的GPS设备采用的是P码(普通码)，测出的高程(椭球高)精度不能达到规范要求，所以高程控制测量还是需要使用光学水准仪。而在施工中，平面位置的放样工作可以使用全站仪，也可以使用GPS设备，高程测量(包括沉降测量)则基本使用自动安平水准仪。水下地形测量是联合进行的，使用测深仪测量水深。用光学仪器或GPS设备测出测深点的平面位置。而为了检测工程效果进行水文测量时，也需要由几种设备联合进行，使用流速仪测量水流速度。通过水准测量测出比降，用光学仪器或GPS设备测出测速点或比降点的平面位置。
2 航道养护工程中测量技术要点
2.1 挖槽放线
放样工作是进行航道工程施工的前提，是工程质量达到设计要求的重要保证。论文发表。由于内河航道养护工程的特殊性，放线精度要求高，测量难度大。一般放线采用指示性导标，给工程施工带来困难。一般而言，对航道养护工程的放线，常规做法是在岸上设置导标，标示出挖槽区域的左右边线、起止线。由于受地形地物及通视条件的限制，导标的灵敏度往往达不到施工要求，如果在放线中存在测量误差，就会“失之毫厘，谬以千里”。以往对此种情况只能通过提高测量精度尽量满足放线要求，但还不能完全达到施工要求。利用GPS测量系统进行放线一改往日实地放线的做法，只需在计算机内以挖槽的左右边线及起止线等参数做出计划线，将GPS接收机天线安置于挖泥船的挖泥部，通过计算机就可随时掌握挖泥部的位置，确保航道养护工程在设计挖槽内进行。这样，既提高了工程作业的效率和质量，又减少了测量放线的工作量。
2.2 水深测量
由于航道建设工程隐蔽性高，绝大部分疏浚和整治工程均在水下进行，工程基本上不可视，因此水深测量是航道建设工程测量工作的重点。一般采用GPS定位，采用兼有数字和模拟记录功能测深仪测深，采用专业的导航软件进行实时导航、定位、采集和记录深度数据。其主要的技术控制：一是检验导航软件对GPS实时差分数据的解算结果，检验方法就是采用导航软件在控制点进行检测；二是控制好测深、定位、定标、记录的同步性、控制好测深与水位观测的时间同步；三是测深仪器的校准和比测。
部分地方单位采用RTK进行无验潮水深测量，规范没有相关的技术指标控制。无验潮测量简单地说就是用移动站GPS天线中心的高程减去天线到水面的长度再减测深仪测得的深度就得出地面高程。实际工作中主要控制的技术要点一是无验潮水深测量中移动站GPS天线中心高程的求得( 导航软件对GPS实时差分数据解算的三维坐标)，其检验方法是用导航软件直接在控制点上比测或用RTK控制器手薄采集的与导航软件对GPS实时差分数据解算的三维坐标比较； 二是在进行水深测量过程中船体姿态的控制，目前没有好的方法控制或修正运动船体的姿态。对于多波束测深仪在运河航道的测量应用，由于内河的水深一般在几米，其优越性得不到充分的体现。
2.3 施工船舶挖泥作业
在施工船舶上配备全球定位系统GPS和装有电子图形控制系统的计算机。施工前由测量人员编制施工计划文件，把施工计划输人计算机;施工过程中，利用电子图形控制系统，驾驶员按照计算机所显示的施工挖泥图形范围操作，即可有效地控制挖槽范围。在耙臂和耙头、绞刀头位置安装深度指示装置，可对挖泥船的耙头、绞刀头实行精确定位并加以控制，从而有效地提高挖泥效率、挖槽平整度和边坡开挖的精度，有效地控制施工过程中的超挖、欠挖情况,减少无效挖方，从而达到了减少挖泥废方、提高疏浚效益的目的。值得一提的是，疏浚工程挖泥船在施工作业区内必须设置水尺的规定：(1)水尺间距应视水面比降、地形条件、水位变化及开挖质量要求而定，当水面比降小于1／10000时，宜每公里设置一组；当水面比降不小于1／10000时，宜每0.5M设置一组。(2)水尺应设置在便于观测、水流平稳、波浪影响最小和不易被船艇碰撞的地方，必要时应加设保护桩和避浪设备。(3)水尺零点宜与挖槽设计底高程一致，施工水尺应满足五等水准精度要求。(4)施工区远离水尺所在地，当挖泥船操作人员不能清楚地观察水尺读数时，应在水尺近设置水位读数标志，由专人负责，定时悬挂水位信号，或采用其他通讯方式通报水位。
2.4 施工船舶监测
为了及时、有效、准确对施工区段各施工船舶的航行动态数据进行跟踪处理，确保施工安全，工程中需要实时掌握各船舶的航行位置、航速、航行线路，做到统一调度、及时调整。因此，可以在投入施工的船舶均安装水上交通管理监控系统。这个系统的工作原理是：由安装在施工船舶上的船载定位终端通过无线网络向陆地监控中心发送数据,通过监控中心计算收集。即可在计算机屏幕上实时显示船舶位置及航行动态，并可通过互联网实现多终端同时监控，是集GPS卫星定位技术、GPRS、GSM和CDMA1移动通信技术、GIS地理信息技术及互联网技术为一体的综合管理系统，具有定位、跟踪、预警、报警、紧急救援等综合功能。
2.5 测量质量监理的工作重点
在施工前的工程量复核测量时，测量工程师应该和承包商共同进行，并各自独立完成水下地形测量，各自得出复核结果。如果复核结果与设计工程量有较大出入，还应该知会建设单位，做好和建设单位、设计单位-起复测的准备。在施工中，测量监理工程师应经常对挖槽进行水下地形测量，及时发现疏浚工作中的欠挖、漏挖等质量问题，及时指挥承包商解决问题,保证施工质量。而在进行中间计量时，测量监理工程师还应该会同计量监理工程师一起测量挖槽的水下地形，以确认可以计量的工程量。每个单位工程结束后，测量监理工程师应该及时对该单位工程进行验收测量，确定其是否达到交工的要求。在交工以及竣工验收时进行的水下地形测量，测量监理工程师也必须参与。
3 在航道测绘中的应用
新通扬运河航道疏浚工程总土方为100932.3立方米，工程巨大，因此测量放样是工程施工质量达到预期效果的重要环节。
3.1 侧放准备
要求施工单位在收到监理工程师签署的施工图纸和施工范围内的等级平面控制点和高程控制点的基本数据后，首先对数据进行复测验算，在确认数据准确无误后使用。其次在熟悉现场的基础上，组织测放小组踏勘现场，布置平面控制网，并绘制测量放样图。最后核验仪器，为确保仪器性能与精度，要求施工单位到现场仍需进行仪器常规校验。
3.2 侧放设立放样及标志
要求施工单位在收到监理工程师签发的施工图纸、基本放样资料和控制点后立即组织技术人员与监理工程师共同校核基准点（线）和控制点的精度，并复核基本资料和数据的准确性，按国家测绘标准和本工程施工精度要求（加密）测设用于工程施工的控制网，在接到开工通知后5天内，将施工控制网资料上报监理工程师审批。对河口开挖线、河底线进行实地测放，得到监理工程师批准后方可组织施工。
在水下作业方面，要求施工单位在河道涉及中心线、开口线、开挖起讫点、弯道顶点处设立清晰地标志（如标杆、浮标或灯标等）。平直河段每隔40m设一组横向标志，弯道处加密至10m。论文发表。施工标志用不同形状的标牌相间设置，同组标志上安装颜色相同的单面发光灯，相邻组标志的灯光，以不同的颜色区别。在挖泥区通往卸泥区、避风锚地的航道上设置临时性航标，航行条件差、水道狭窄处，在转向区增设转向标志，在船舶避风水域内设置泊位标，并在岸上埋设带缆桩或水上系缆浮筒，以利船舶紧急停泊。
3.3 施工断面测量
要求施工单位对原施工图断面进行复测校核，对地形复杂或变化较大处需进行加测或补测。测量时可将高程由控制桩引至断面桩，用两部仪器（水准仪）测量：一部测高程，一部读视距，亦可采用全站仪读视距。当测量成果与施工图相近时，可按原组织设计组织施工，当相差较大（大于5%）并经监理工程师认可时须重新编制施工组织设计，待其上报监理工程师审核批准后实施。
3.4 施工测量作用
在施工阶段要严格按照交通部颁发的《疏浚工程质量评定标准》、施工操作规范和施工图纸的规定，利用适当的检测工具，进行直观、量化的检测，并做出准确的判断。在疏浚工程中水深测量时保证工程质量的关键。它主要有四个方面的作用：
(1) 现场调查：用来检查疏浚工程的疏浚量和水下障碍物、水下管道、缆线。
(2) 浚前测量：用来确定即将疏浚的河床标高，精确测定疏浚工程量。
(3) 竣中测量：用来确保按合同工期进行施工，估算阶段性的疏浚工程量，以便合理支付进度款。
(4) 浚后测量：用来检测施工结束后的施工质量，并作为质量评定的依据。论文发表。
测量工作对工程质量的控制和提高有着重要的作用，尤其是航道疏浚工程是水下工程，完全隐蔽，具有不可见性。
4 结束语
随着测绘科技的不断发展，测量手段不断更新，新的精度更高、操作更加简单方便的测量仪器、测绘软件不断涌现。新设备、新技术的应用大大地提高了测绘工作的效率，降低了测量成果的差错率，提高了测绘产品的质量。尤其是计算机与GPS结合应用在内河航道养护测量工程中，使测量工作发生了质和量的“革命”。随着GPS测量理论的不断完善，经验的不断丰富以及技术设备的更新，GPS 测量系统在航道中的应用将更加广泛，将在更多领域中取代传统的施测方法。
参考文献
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