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摘要:近年来,全站仪在工程中日渐普及,这种测量实时、自动、高精度、补偿更快等优越性能,已逐步被应用到一些高层、大型工程的施工测量工作中,并日益成为高层建筑施工质量控制的有效仪器。本文以南方NTS-360R全站仪为例,介绍其在建筑施工中的一些特点及应用。
关键词:全站仪,高层测量,测量应用
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
1全站仪的特点
全站仪的主要特点只要一次照准反射棱镜,即可测出水平角、垂直角和斜距,自动计算出目标点的坐标和高程,并可记录测量与计算数据。
通过全站仪主机的标准通讯接口,可实现全站仪与计算机或其它外围设备的数据通讯,从而使测量数据的获取、管理、计算和绘图形成一个完整的自动化测量系统。
利用全站仪的微机处理器来控制全站仪的测量与计算,可实现气象改正,导线测量,前、后方交会,碎部测量和施工放样等计算任务。
仪器内部有双轴光电式电子补偿器,能对垂直、水平两个方向进行补偿,补偿稳定时间:5秒。全站仪的基本技术指标测角精度:1”,最小显示为0.5”。测距精度:有棱镜:2+2ppm 免棱镜:5+3ppm,最小显示为0.1mm。测距:视天气情况,免棱镜为0.3km,单棱镜为5.0km。
全站仪的一般操作程序仪器对中、整平、打开电源、水平度盘和垂直度盘指标的设置、设置仪器参数、进入测量模式、调焦和照准。显示(输出)测量结果。2全站仪在施工测量各阶段的应用
2.1进场后,复核初始数据
施工单位进场后,其测量的首要工作是对拟建建筑物四周的城市导线点的坐标及高程等起始数据进行复核。在此阶段,可用全站仪对城市导线点进行两测回的测角、测距,联测数据的精度满足测量规范要求后,即可将其作为该工程布设建筑平面控制网的基准点和起算数据。其具体方法如下:2.1.1选取两城市控制网点N1、N2。将Nl点作为测站点并在此架设全站仪,将N2点作为目标点,把棱镜架于其上。
2.1.2坐标测量示意图对全站仪进行对中、整平,并设置好仪器参数。2.1.3将仪器照准方向的方向值设置成零度。全站仪可按要求的次数,进行多次测距和水平角的复测并显示其平均值。
当两导线点之间距离达到200~300m时,用一般光学仪器来观测就很容易引起误差;如果使用全站仪来观测就方便得多,而且测量精度高,远测距可达5.0km。
2.2通过坐标放样建立平面控制网
控制网是建筑物定位的基本依据,其原则是整体控制局部,高精度控制低精度。使用全站仪的坐标放样功能可准确、方便地测设出整个建筑的平面控制网,并进而加密成建筑方格网。其具体方法如下:
2.2.1坐标放样测量示意图根据施工图纸,计算出各控制点及其它待放样点的坐标。
选取两城市控制网点N1、N2,其坐标己知。把N2点作为测站点,N1点作为后视点。把全站仪架在N2点上,把一台棱镜架在后视点N1,另一台带有测杆的棱镜由另一名测量人员来放置,其放置的具体位置听从仪器操作人员的指挥。
2.2.2对全站仪进行对中和整平,设置好仪器参数。
2.2.3进入坐标放样模式,输入测站点的坐标、仪器高、目标高。
进入方位角的设置状态,输入后视点的坐标。精确照准后视点棱镜中心,仪器根据测站点和后视点坐标,将自动完成后视点方位角的设置。
2.2.4再次进入坐标放样模式,输入待放样点的坐标。
旋转仪器的照准部,使所显示的水平角读数为零。此时,照准部所照准的方向即为待测点的方向。仪器操作人员可指挥持棱镜的操作人员按此方向移动棱镜。照准带测杆的棱镜(待放样点附近),通过对照准点的测量,仪器显示出预先输入的待放样值与实测值之差,即显示值:实测值-放样值。
根据显示值,指挥持棱镜的测量人员,沿照准方向移动带测杆的棱镜,直到观测屏幕上的显示值在误差范围之内。
在测杆指示的位置埋上刻“十”字丝的螺栓,水泥砂浆将螺栓固定。
传统的放样工作使用经纬仪、钢尺、线坠等仪器,通过经纬仪拨角度、定方向以及鋼尺量具来进行。这种方式工作量大、误差大、易出错。特别是在施工前期的定位阶段,还容易受地形条件的限制。利用全站仪的坐标放样功能可有效地克服传统放样工作中的弊端,在测量过程中大大减少设站次数,可直接进行放样并省去现场的记录工作。
2.3通过三角高程测距进行高程控制
高程测量在整个测量工作中所占的工作量很大,同时也是测量工作的重要组成部分。利用全站仪的距离测量模式就可精确地进行高程控制。具体方法如下:2.3.1将全站仪架在水准点BM1附近。
将两根装有棱镜的测杆,一根立在BMI点上,另一根立在需测标高的点上。2.3.2将全站仪对中、整平,进入距离测量模式,分别测出仪器至BM1点的平距、斜距和高差h及仪器至所求点的平距、斜距和高差h。
若测杆1与侧杆2的高度一致,则所求点A的计算式为:高程+h,-h。
如果仪器至测杆1测得为负高差,则h.前变符号为“+”。两测杆高度不一致时,如测杆2大于测杆1一个差值,则两杆的高差减去这一差值;否则相加。
通过架设的水准仪,可把A点的标高引测到楼面上的其它位置。
传统的高程测量控制方法的缺点是工作量大,容易引起误差。通过全站仪三角高程测距法进行标高控制,对施工作业干扰少、工作量小,引测速度快。
大型工程基坑的边坡支护难度大,安全系数要求高。因此,对其进行定期限监测也是测量工作的一项重要内容。其方法是:首先沿基坑四周的边线每边均匀设置3个监测点:再选取两个可以通视的基准点,其坐标和高程已定出(既已知三维坐标)。通过全站仪三角高程测距法进行测量,仪器架设于其中一点上,另一点作为后视点,可定期测出监测点的三维坐标,并进行分析比较。为确保工程质量,应充分利用全站仪测量精度高、速度快、节省人工,受施工条件和外界影响小等优点。特别是在大型工程中,对其定期监测也是测量工作的一项重要内容。
3结束语
测量工作是工程施工的前提,测量工作的正确性、细致与否直接关系到整个工程的好坏,必须有足够的重视,必要时加强第三方监审。
参考文献
罗永富,全站仪在公路施工测量中的应用与探讨【J】中国高新技术企业,2009(11)
刘会林,刘艳,于京周,浅谈全站仪与工程施工测量【J】科技信息,2009(33)
关键词:全站仪,高层测量,测量应用
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
1全站仪的特点
全站仪的主要特点只要一次照准反射棱镜,即可测出水平角、垂直角和斜距,自动计算出目标点的坐标和高程,并可记录测量与计算数据。
通过全站仪主机的标准通讯接口,可实现全站仪与计算机或其它外围设备的数据通讯,从而使测量数据的获取、管理、计算和绘图形成一个完整的自动化测量系统。
利用全站仪的微机处理器来控制全站仪的测量与计算,可实现气象改正,导线测量,前、后方交会,碎部测量和施工放样等计算任务。
仪器内部有双轴光电式电子补偿器,能对垂直、水平两个方向进行补偿,补偿稳定时间:5秒。全站仪的基本技术指标测角精度:1”,最小显示为0.5”。测距精度:有棱镜:2+2ppm 免棱镜:5+3ppm,最小显示为0.1mm。测距:视天气情况,免棱镜为0.3km,单棱镜为5.0km。
全站仪的一般操作程序仪器对中、整平、打开电源、水平度盘和垂直度盘指标的设置、设置仪器参数、进入测量模式、调焦和照准。显示(输出)测量结果。2全站仪在施工测量各阶段的应用
2.1进场后,复核初始数据
施工单位进场后,其测量的首要工作是对拟建建筑物四周的城市导线点的坐标及高程等起始数据进行复核。在此阶段,可用全站仪对城市导线点进行两测回的测角、测距,联测数据的精度满足测量规范要求后,即可将其作为该工程布设建筑平面控制网的基准点和起算数据。其具体方法如下:2.1.1选取两城市控制网点N1、N2。将Nl点作为测站点并在此架设全站仪,将N2点作为目标点,把棱镜架于其上。
2.1.2坐标测量示意图对全站仪进行对中、整平,并设置好仪器参数。2.1.3将仪器照准方向的方向值设置成零度。全站仪可按要求的次数,进行多次测距和水平角的复测并显示其平均值。
当两导线点之间距离达到200~300m时,用一般光学仪器来观测就很容易引起误差;如果使用全站仪来观测就方便得多,而且测量精度高,远测距可达5.0km。
2.2通过坐标放样建立平面控制网
控制网是建筑物定位的基本依据,其原则是整体控制局部,高精度控制低精度。使用全站仪的坐标放样功能可准确、方便地测设出整个建筑的平面控制网,并进而加密成建筑方格网。其具体方法如下:
2.2.1坐标放样测量示意图根据施工图纸,计算出各控制点及其它待放样点的坐标。
选取两城市控制网点N1、N2,其坐标己知。把N2点作为测站点,N1点作为后视点。把全站仪架在N2点上,把一台棱镜架在后视点N1,另一台带有测杆的棱镜由另一名测量人员来放置,其放置的具体位置听从仪器操作人员的指挥。
2.2.2对全站仪进行对中和整平,设置好仪器参数。
2.2.3进入坐标放样模式,输入测站点的坐标、仪器高、目标高。
进入方位角的设置状态,输入后视点的坐标。精确照准后视点棱镜中心,仪器根据测站点和后视点坐标,将自动完成后视点方位角的设置。
2.2.4再次进入坐标放样模式,输入待放样点的坐标。
旋转仪器的照准部,使所显示的水平角读数为零。此时,照准部所照准的方向即为待测点的方向。仪器操作人员可指挥持棱镜的操作人员按此方向移动棱镜。照准带测杆的棱镜(待放样点附近),通过对照准点的测量,仪器显示出预先输入的待放样值与实测值之差,即显示值:实测值-放样值。
根据显示值,指挥持棱镜的测量人员,沿照准方向移动带测杆的棱镜,直到观测屏幕上的显示值在误差范围之内。
在测杆指示的位置埋上刻“十”字丝的螺栓,水泥砂浆将螺栓固定。
传统的放样工作使用经纬仪、钢尺、线坠等仪器,通过经纬仪拨角度、定方向以及鋼尺量具来进行。这种方式工作量大、误差大、易出错。特别是在施工前期的定位阶段,还容易受地形条件的限制。利用全站仪的坐标放样功能可有效地克服传统放样工作中的弊端,在测量过程中大大减少设站次数,可直接进行放样并省去现场的记录工作。
2.3通过三角高程测距进行高程控制
高程测量在整个测量工作中所占的工作量很大,同时也是测量工作的重要组成部分。利用全站仪的距离测量模式就可精确地进行高程控制。具体方法如下:2.3.1将全站仪架在水准点BM1附近。
将两根装有棱镜的测杆,一根立在BMI点上,另一根立在需测标高的点上。2.3.2将全站仪对中、整平,进入距离测量模式,分别测出仪器至BM1点的平距、斜距和高差h及仪器至所求点的平距、斜距和高差h。
若测杆1与侧杆2的高度一致,则所求点A的计算式为:高程+h,-h。
如果仪器至测杆1测得为负高差,则h.前变符号为“+”。两测杆高度不一致时,如测杆2大于测杆1一个差值,则两杆的高差减去这一差值;否则相加。
通过架设的水准仪,可把A点的标高引测到楼面上的其它位置。
传统的高程测量控制方法的缺点是工作量大,容易引起误差。通过全站仪三角高程测距法进行标高控制,对施工作业干扰少、工作量小,引测速度快。
大型工程基坑的边坡支护难度大,安全系数要求高。因此,对其进行定期限监测也是测量工作的一项重要内容。其方法是:首先沿基坑四周的边线每边均匀设置3个监测点:再选取两个可以通视的基准点,其坐标和高程已定出(既已知三维坐标)。通过全站仪三角高程测距法进行测量,仪器架设于其中一点上,另一点作为后视点,可定期测出监测点的三维坐标,并进行分析比较。为确保工程质量,应充分利用全站仪测量精度高、速度快、节省人工,受施工条件和外界影响小等优点。特别是在大型工程中,对其定期监测也是测量工作的一项重要内容。
3结束语
测量工作是工程施工的前提,测量工作的正确性、细致与否直接关系到整个工程的好坏,必须有足够的重视,必要时加强第三方监审。
参考文献
罗永富,全站仪在公路施工测量中的应用与探讨【J】中国高新技术企业,2009(11)
刘会林,刘艳,于京周,浅谈全站仪与工程施工测量【J】科技信息,2009(33)