大橋跨越珠江口伶仃洋海域，連接香港、珠海、澳門三地，項目全長約50公里，海中橋隧工程總長約35.58km。整個工程施工質(zhì)量與測量精度密切相關(guān),其中用到了不少測繪專業(yè)技術(shù)。

港珠澳大橋總平面圖 | 中國政府網(wǎng)

一、首級控制網(wǎng)的布測

港珠澳大橋?qū)偬卮笮涂绾�橋隧工程，它跨越粵、港、澳三地，三地的坐�?biāo)及高程系統(tǒng)互不相同，為了做到高精度、一網(wǎng)多用、長期保持大橋測量基準(zhǔn)的穩(wěn)定和統(tǒng)一，必須先行建立統(tǒng)一的首級平面及高程控制網(wǎng)，將港珠澳大橋的測量基準(zhǔn)全部統(tǒng)一到該網(wǎng)基礎(chǔ)之上，以保證后續(xù)勘測、施工測量及變形測量監(jiān)控的順利開展。

港珠澳大橋首級控制網(wǎng)建網(wǎng)測量于2008年9月至2009年2月間完成，共布設(shè)了16個GPS平面兼高程控制點，分別按國家B級GPS控制網(wǎng)和國家一、二等水準(zhǔn)測量的精度要求進行設(shè)計和測量�？刂凭W(wǎng)平差后的成果精度，均達(dá)到了技術(shù)設(shè)計書規(guī)定的精度指標(biāo)。

港珠澳大橋首級平面控制網(wǎng)示意圖

港珠澳大橋首級高程控制網(wǎng)示意圖

根據(jù)建網(wǎng)成果報告中所示：

首級平面控制網(wǎng)中，CGCS2000坐標(biāo)系下最弱點GZA08的二維點位中誤差為±3.8mm，最弱邊GZA04—GZA06的相對中誤差為1/764013；工程獨立坐標(biāo)系下最弱點GZA08的二維點位中誤差為±3.5mm，最弱邊GZA04—GZA06的相對中誤差為1/837388；

首級高程控制網(wǎng)中，一等水準(zhǔn)測量每公里往返測高差中數(shù)的偶然中誤差為±0.36mm，二等水準(zhǔn)測量每公里往返測高差中數(shù)的偶然中誤差分別為±0.48mm（香港測區(qū)）和±0.26mm（澳門測區(qū)）。

二、工程坐標(biāo)系設(shè)計

由于大橋呈近似東西走向、占線長、經(jīng)度跨越范圍大、工程路面高程變化大(約41.7 ～56.0m) ，國家或地方坐標(biāo)系在工程區(qū)域內(nèi)存在較大的投影長度變形，為此，必須建立投影變形滿足施工需要的工程獨立坐標(biāo)系。又因橋梁和隧道的平均高程面差距較大，且沉管隧道施工對測量定位的精度要求高，故需分別建立橋梁工程坐標(biāo)系和隧道工程坐標(biāo)系。

工程坐標(biāo)系設(shè)計參數(shù)

坐標(biāo)系的投影長度變形主要受兩部分因素的影響:

（1）實量邊投影到參考橢球面上的長度變形

（2）參考橢球面上的長度歸算到高斯平面上的長度變形

港珠澳大橋工程坐標(biāo)系采用高程抵償面的任意帶高斯正形投影方法，目的是最大限度地減小坐標(biāo)投影的長度變形。然而，由于全橋中線處在不同的經(jīng)度位置，中線各處的橋面高程也不一樣，因此，按統(tǒng)一的中央子午線和平均高程面設(shè)計的工程坐標(biāo)系，不可能完全消除投影變形對工程施工的影響，只能使其降至最低。

經(jīng)過計算和分析可知: 使用工程坐標(biāo)系放樣時，主體工程區(qū)域內(nèi)橋梁的投影長度變形值綜合影響在(－4.0～+4.9) mm內(nèi); 隧道的投影長度變形值綜合影響在 (－2.7～+3.9) mm內(nèi)。主體工程投影長度變形均在 ±5 mm/km 以內(nèi)，滿足工程應(yīng)用的要求。

主體工程投影長度綜合變形的變化曲線

三、沉管隧道貫通測量

和陸地隧道相比，海上沉管隧道是由預(yù)制管節(jié)水下對接而成，受環(huán)境條件的限制，隧道口控制點布設(shè)困難，觀測條件更差。

沉管隧道不僅要對不同施工面的最終貫通偏差進行控制，還要評估每一個管節(jié)的安裝效果，為后續(xù)管節(jié)的安裝提供指導(dǎo)，這無疑對貫通測量提出了更高的技術(shù)要求。

港珠澳大橋沉管隧道平面示意圖

創(chuàng)新性提出的針對沉管隧道的雙線形聯(lián)合鎖網(wǎng)布測方法。通過陸上 1:1 模擬試驗和工程實測數(shù)據(jù)分析，驗證了雙線形聯(lián)合鎖網(wǎng)的精度和可靠性。與全導(dǎo)線網(wǎng)相比，雙線形聯(lián)合鎖網(wǎng)精度提高 15%～30%，可靠性也有小幅提升。

隧道內(nèi)控制網(wǎng)布設(shè)方案

雙線形聯(lián)合鎖網(wǎng)，兩個全導(dǎo)線網(wǎng)的每一對控制點都進行短邊聯(lián)系測量。短邊角度測

量受儀器本身的誤差、對中誤差和覘標(biāo)照準(zhǔn)誤差影響較大，角度觀測值誤差易超限，只進行邊長測量。

沉管安裝測量定位流程示意圖

四、控制網(wǎng)監(jiān)理復(fù)測

控制網(wǎng)監(jiān)理復(fù)測的目的有兩個，一是復(fù)核控制網(wǎng)的建網(wǎng)觀測和計算質(zhì)量，驗證控制網(wǎng)測量成果的精度是否達(dá)到規(guī)定要求; 二是通過復(fù)測成果與建網(wǎng)成果的比較分析，全面評估控制點的穩(wěn)定性，并對控制網(wǎng)檢測與復(fù)測、控制點保護提出建議。

復(fù)測外業(yè)從2008年12月21日開始，到2009年5月27日全部結(jié)束，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和資料整編與分析總結(jié)工作在6月底完成。第一次復(fù)測的GPS控制網(wǎng)網(wǎng)點16個，同時聯(lián)測珠海測區(qū)已知GPS控制點3個；高程控制網(wǎng)復(fù)測一等水準(zhǔn)路線的總長度為249.2 km，二等水準(zhǔn)路線的總長度為95.2 km，連測水準(zhǔn)點124個；考慮到大橋工程需要進行三維定位，所有觀測墩墩頂均進行了二等水準(zhǔn)聯(lián)測。（小煤球云丹）
 

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