全站儀的實際操作規(guī)范
隨著社會的進步，科學(xué)技術(shù)的進一步的提高，先進測量儀器應(yīng)用于工程施工中，取得了良好的應(yīng)用效果，現(xiàn)根據(jù)某工程簡介全站儀的應(yīng)用技術(shù)。
1、工程簡介
某綜合辦公樓，場區(qū)東西長約600米,南北寬約300米。本工程包括主樓、裙樓和輔樓三部分，總長174米，總寬40.5米，建筑面積76200平方米,其中主樓22層,裙樓4層,輔樓12層,地下二層。采用鋼筋混凝土(局部勁性混凝土)框架剪力墻結(jié)構(gòu),整體筏板基礎(chǔ),為1類高層辦公建筑,耐火等級為**,合理使用年限50年。施工過程采用全站儀進行測量放線。
2、工程測量放樣的難點
各棟單體的位置、標(biāo)高由總平面控制,其中裙樓8～19軸×A軸南側(cè)和8～19軸×N軸北側(cè)各有以120米和430米為圓心的圓弧造型,在平面上呈兩個半月形；主樓H軸×19～29軸北側(cè)、輔樓H軸×1～8軸北側(cè)的負一層至負二層設(shè)有弧形汽車坡道。
建筑物裙樓兩側(cè)分別是兩個不同直徑的圓弧，其中主樓、輔樓的弧形汽車坡道又是高差弧形,如何將業(yè)主提供的大地坐標(biāo)與建筑系統(tǒng)內(nèi)部坐標(biāo)結(jié)合,簡化測量程序,達到快速定位的目的,是首先要考慮的問題。
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3、測量準備工作
3.1工作思路
3.1.1平面控制網(wǎng)采用直角坐標(biāo)法,軸線控制點采用角度交匯法,曲線采用弦線支距法或切線支距法。
3.1.2為了提高測量精度和速度,選用較為先進的電子全站儀作為主要的測量儀器。
3.1.3豎向控制標(biāo)高：+19.20(四層)以下采用外控法，標(biāo)高+19.2(四層)以上采用內(nèi)控法。
3.2任務(wù)成果
3.2.1工程定位測量、場區(qū)水準點引測。
3.2.2樓層放線：主控制軸線、軸線、邊線、墻控制線、樓層標(biāo)高控制線。
3.2.3高程控制：基底標(biāo)高的控制、樓層標(biāo)高的控制、樓層高程傳遞。
4、測量技術(shù)
4.1曲線部位施工測量
根據(jù)本工程曲線半徑大的特點,采用全站儀坐標(biāo)放樣的程序,首先測設(shè)曲線主點,根據(jù)測設(shè)作業(yè)面的現(xiàn)場條件采用弦線支距法或切線支距法,選取局部放樣的方法進行放線。具體步驟如下：
4.1.1曲線部位測設(shè)主點的選定
基礎(chǔ)墊層柱放線選擇在柱中心點,基礎(chǔ)底板以上選擇距柱外側(cè)20mm且一側(cè)平行于徑向軸線,一側(cè)垂直于所對徑向軸線的正方形控制四角點。為了減少測設(shè)的工作量,對于同一徑向的軸線上的多個柱。平行于徑向的軸線控制線相同,可以先測設(shè)軸線兩端柱的垂直于徑向的控制線,中間柱控制線用鋼尺直接測設(shè)。曲線梁及曲線墻主點選擇在徑向軸線墻的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。如右圖所示。
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4.1.2曲線部位主點的測設(shè)
將全站儀安置在控制點上,經(jīng)對中、定平、設(shè)置參數(shù)后,先進入坐標(biāo)放樣模式,輸入測站點坐標(biāo)、儀器高、標(biāo)靶高、后視點坐標(biāo)，然后**照準后視點,一起根據(jù)測站點坐標(biāo)和后視點坐標(biāo)，自動完成后視點方位角的設(shè)置,*后調(diào)出在儀器內(nèi)已存儲的測設(shè)點坐標(biāo),當(dāng)儀器顯示的水平角讀數(shù)為零時,照準的方向即為測點的方向,儀器操作人員指揮持棱鏡人員到待放樣點附近,通過測量儀器顯示出放樣值與實測值之差,指揮棱鏡的測量人員沿照準方向移動標(biāo)靶,直到觀測屏幕上的顯示值為0.000時,確定點的位置。
4.1.3主點測設(shè)后校核
為了保證主點位置的正確可靠,主點測設(shè)后,用全站儀坐標(biāo)測量程序進行復(fù)測,校對各點坐標(biāo)或在施工層復(fù)合各點間的間距無誤后,作為細部放線的依據(jù)。
4.1.4柱邊線的測設(shè)
柱邊線放線根據(jù)已測定的控制點測設(shè)出平行于軸線柱的位置線,再根據(jù)利用autoCAD計算出的數(shù)據(jù)進行偏移，如圖所示2所示。
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4.1.5曲線主點間曲線測設(shè)
建筑物外側(cè)曲線采用弦線支距法進行測設(shè),具體方法如圖3(右圖所示)所示（支距數(shù)據(jù)可在autoCAD中進行計算）。首先將兩軸線間弦長分為8等份,求出支距h、h1、h2、,h3,再求曲面控制點,連線至軸線弦線的垂直距離H0，根據(jù)曲線控制主點連線的弦上垂直距離H+hj，定出P′、1′、2′、3′點,連接P′、1′、2′、3′形成曲線。在實測時要根據(jù)弧長來定等分數(shù)。內(nèi)側(cè)曲線放線時無法采用以上方法測設(shè),采用切線支距法進行測設(shè),先求出曲線點到曲線控制主點的垂直距離H,后根據(jù)H和h求出h′。h′1=H-h1，,h′2=H-h2,h′3=H-h3。
4.1.6全站儀主點的測設(shè)及曲線軸線的測設(shè)
首先把電子施工圖提取的主點坐標(biāo)內(nèi)業(yè)輸入到全站儀數(shù)據(jù)儲存器內(nèi)。測設(shè)時安置儀器于施工層已測定的控制點上,先進入坐標(biāo)放樣程序,輸入測站點坐標(biāo),后視另一控制點,輸入后視點坐標(biāo),**照準后視點后,自動完成后視點的方位角設(shè)置。然后調(diào)出放樣點坐標(biāo),儀器顯示出到放樣點角度,旋轉(zhuǎn)全站儀照準部,當(dāng)水平角讀數(shù)為零時,此時照準方向為測點方向,通過測距來確定被測點位置。
4.1.7施工軸線定位控制
根據(jù)引入場內(nèi)的控制樁和軸線樁采用角度交匯法投測在墊層或建筑物上,并進行校核,四層以上各層的軸線由內(nèi)控點采用經(jīng)緯儀向上引測,并設(shè)置標(biāo)志,地下室樓板混凝土澆注后,依據(jù)建筑物控制網(wǎng)測設(shè)內(nèi)控點,內(nèi)控點形成閉合的圖形且每上一層用經(jīng)緯儀進行校核。
為了保證建筑物軸線位置正確,用全站儀把軸線投測到各層樓板邊緣或柱頂上,每層樓板中心線應(yīng)設(shè)長線(列線)1~2條,短線(行線)2~3條,然后根據(jù)由下層投測上來的軸線,在樓板上分別彈線。投測時,把經(jīng)緯儀安置在軸線控制樁上,后視墻底部的軸線標(biāo)點,用正倒鏡取中的方法,將軸線投到上層樓板邊緣或柱頂上,當(dāng)各軸線投遞完要用鋼尺進行校核。
此測量方法在實踐證明中是方便可行的,效果明顯。通過上述科學(xué)的測量方法,利用先進的儀器,確保了工程測量放線的順利進行。經(jīng)檢驗各弧形結(jié)構(gòu)均符合圖紙設(shè)計要求。
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1.全站儀的主要特點
目前工程中所使用的全站儀基本都具備以下主要特點：
(l)采用同軸雙速制、微動機構(gòu)，使照準更加快捷、準確。
(2)控制面板具有人機對話功能?？刂泼姘逵涉I盤和顯示屏組成。除照準以外的各種測量功能和參數(shù)均可通過鍵盤來實現(xiàn)。儀器的兩側(cè)均有控制面板，操作十分方便。
(3)設(shè)有雙向傾斜補償器，可以自動對水平和豎直方向進行修正，以消除豎軸傾斜誤差的影響。
(4)機內(nèi)設(shè)有測量應(yīng)用軟件，可以方便地進行三維坐標(biāo)測量、導(dǎo)線測量、對邊測量、懸高測量、偏心測量、后方交會、放樣測量等工作。
(5)具有雙路通訊功能，可將測量數(shù)據(jù)傳輸給電子手簿或外部計算機，也可接受電子手簿和外部計算機的指令和數(shù)據(jù)。這種傳輸系統(tǒng)有助于開發(fā)專用程序系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)的可靠性與存儲**性。
2.全站儀各部件名稱
由于全站儀生產(chǎn)廠家不同，全站儀的外形、結(jié)構(gòu)、性能和各部件名稱略有區(qū)別，但總的來講是大同小異，為了說明問題，這里以拓普康GTS-211D電子全站儀為例。
拓普康GTS-211D電子全站儀有兩面操作按鍵及顯示窗，操作很方便。借助于其內(nèi)部液體雙軸補償器能自動進行水平和垂直傾斜改正，補償范圍為±3′。GTS-21lD全站儀的測角*小讀數(shù)為l ″，測角精度為5 ″，采用增量法讀數(shù)；測距的*小讀數(shù)為1mm，測距精度為(3mm+2ppm)，單棱鏡測距為l.1~1.2km，三棱鏡測距為1.6～1.8km；內(nèi)有自動記錄裝置，可存儲2 400個測量數(shù)據(jù)(角度、距離、座標(biāo))及提供信息。GTS-211D全站儀除能進行角度測量、距離測量、坐標(biāo)測量、偏心測量、懸高測量和對邊測量外，還能進行數(shù)據(jù)采集、放樣及存儲管理。
全站儀在使用上，不同廠家生產(chǎn)的儀器有著一定的差異，但進行數(shù)據(jù)采集操作過程大致是相同的。全站儀采集碎部點的過程如下： 1.測站安置儀器。在測站上將儀器進行整平、對中，其具體作法與常規(guī)儀器的整平對中工作相同。 2.打開電源。開啟電源的方法將開關(guān)打開，顯示屏顯示，所有點陣發(fā)亮，幾秒后即可進行測量。對各種類型的儀器可參照儀器使用說明書進行操作。 3.設(shè)置垂直零點。松開望遠鏡制動螺旋將望遠鏡上下轉(zhuǎn)動，當(dāng)望遠鏡通過水平線時，將指示出垂直零點，并顯示垂直角。 4.儀器參數(shù)設(shè)置。儀器參數(shù)是控制儀器測量狀態(tài)、顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)改正等功能的變量，在全站儀中一般都可根據(jù)測量要求通過鍵盤進行改變，并且所選取的選擇項可保存到下一次改變?yōu)橹埂?/span> 5.設(shè)置度盤初始值?？上日諟识ㄏ蚰繕?biāo)，然后按“0 SET”鍵設(shè)置度盤初值為0度。也可用水平制動和微動螺旋轉(zhuǎn)動全站儀使其水平角為要求的值，用“HOLD”鍵鎖定度盤，再轉(zhuǎn)動照準部瞄準定向目標(biāo)，**次用“HOLD”鍵解鎖，完成初始設(shè)置。6.照準待測目標(biāo)進行水平角和距離測量。在完成測量后全站儀將根據(jù)用戶的設(shè)置在屏幕上顯示測量結(jié)果。
全站儀的常用功能
1.角度測量
2.距離測量
3.標(biāo)準測量
4.對邊測量
5.懸高測量
6.點放樣
7.距離放樣
8.面積測量
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全站儀 的安置
操作參考：儀器的整平與對中
1、安置三腳架：首先，將三腳架打開，伸到適當(dāng)高度，擰緊三個固定螺旋。
2、將儀器安置到三腳架上：將儀器小心地安置到三腳架上，松開中心連接螺旋，在架頭上輕移儀器，直到錘球?qū)蕼y站點標(biāo)志中心，然后輕輕擰緊連接螺旋。
3、利用圓水準器粗平儀器
①旋轉(zhuǎn)兩個腳螺旋A、B，使圓水準器氣泡移到與上述兩個腳螺旋中心連線相垂直的一條直線上。
②旋轉(zhuǎn)腳螺旋C，使圓水準器氣泡居中。
4、利用長水準器精平儀器
①松開水平制動螺旋、轉(zhuǎn)動儀器使管水準器平行于某一對腳螺旋A、B的連線。再旋轉(zhuǎn)腳螺旋A、B，使管水準器氣泡居中。
②將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)90o(100g)，再旋轉(zhuǎn)另一個腳螺旋C，使管水準器氣泡居中。
③再次旋轉(zhuǎn)90o，重復(fù)①②，直至四個位置上氣泡居中為止。
5、利用光學(xué)對中器對中
根據(jù)觀測者的視力調(diào)節(jié)光學(xué)對中器望遠鏡的目鏡。松開中心連接螺旋、輕移儀器，將光學(xué)對中器的中心標(biāo)志對準測站點，然后擰緊連接螺旋。在輕移儀器時不要讓儀器在架頭上有轉(zhuǎn)動，以盡可能減少氣泡的偏移。
6、全站儀*后精平儀器
按第4步**整平儀器，直到儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置時，管水準氣泡始終居中為止，然后擰緊連接螺旋。
5、結(jié)束語
通過該復(fù)雜的施工測量，綜合利用全站儀,計算機CAD輔助設(shè)計等先進儀器設(shè)備和信息管理技術(shù),在測量計算過程中緊密結(jié)合在一起。計算機以及數(shù)學(xué)知識在本工程的測量技術(shù)中發(fā)揮了重要作用,極大的豐富了施工測量的方法。
（儀器供應(yīng)商：北京中建路業(yè)儀器設(shè)備有限公司，網(wǎng)址：www.gebi111.com）
