建筑测量质量控制中全站仪应用探究

2013-12-26王皓

科学时代·上半月 2013年12期

王皓

【摘要】目前在建筑项目工程测量中，全站仪得到广泛的应用。全站仪的应用减少了原本繁重的测量工作量，进而提高工作效率。本文介绍了全站仪测量程序和在建筑应用中的重要性，并分析了几种建筑测量的技术。

【关键词】全站仪；对边测量；倾斜测量

一、全站仪测量程序和在建筑应用中的重要性

全站型电子速测仪（Electronic Tachometer Total station）又被人们普遍称作全站仪（Total station），它是具备了多项测量如电子测距、测角功能、计算和数据自动记录功能以及传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位仪器。

（一）全站仪测量程序

全站仪采用MS—DOS操作系统，程序运行采用了菜单式操作方式，一般机内均设带用测量计算程序，以供测量时选择使用。

1、方位角的自动设定程序，输入测站和一已知点的坐标值，照准已知点，仪器即自动将水平度盘读数安置到计算得出的方位角数值时上。

2、后方交会程序，说程序的功能通过对几个已知点观测进行后方交会，求出测站点的坐标值。

3、测站点转置程序：仪器首先存储测得的转点坐标，在转点上架设议器后，调出存储的数据，后视前一测点，继续对下一个点进行坐标测量。

4、放样程序：根据已有的点位测站坐标可计算放样参数。用水平角和距离或者坐标值可求出放样点位置，对不同的放样元素，可以有多种放样方法供选择，有的程序还可以同时作方位，高程放样。

（二）在房建应用中的重要性

1、规划设计阶段的测量工作及其重要。规划设计阶段的测量工作主要是为工程建设提供详细地形图。测绘主要地形、地貌，从而为建筑工程设计提供图纸资料，明确占地的范围和周边环境状况等，对建筑工程设计有着重要的影响，为建筑工程规划设计提供基础数据。

2、施工阶段测量工作及其重要性。施工阶段测量工作是根据设计和施工的要求，在建筑工地范围内建立施工控制网，并根据控制点按照设计在实地标出建筑物的轴线位置。它是建筑工程施工与安装的基础和依据，对建筑工程的施工起着指导的作用。

3、经营管理阶段的测量工作及其重要性。经营管理阶段的测量工作是为了监控工程建筑物的现状，为保障其安全运营所进行的变形监测。变形监测能保障建筑工程质量，是保障建筑物使用者人身安全的重要工作。

二、建筑测量质量控制中全站仪应用

（一）高程控制——对边测量

对边测量在测量楼体高度时不受悬高测量的条件限制，可以自由选取基点，如图1所示依据对边测量的原理，首先可选择建筑物任意基点并设定最低点高度，其次瞄准群楼最高处y，通过内置固化原理，即可获取XY之间的水平距离和相对高差，而此时的相对高差即为该建筑物实体的高度。在测量过程中，无需考虑建筑物的形状、高度等各种因素的影响，可以高效方便地直接生成需要的数据，其产生的数据精度高、速度快，外业操作方便简捷，十分有利于现场校正数据成果的正确性同时也减轻外业工作人员的工作强度。

对边测量作为一种间接测量，主要根据相对测量原理，获取2个无法直接通视的测量点间距离和高差，如图2所示。假设测量点B、C之间有障碍物或者不方便直接获取两点间的高差和平距时，即可在两点均通视的任意A点安置全站仪，利用对边测量就可以获取BC两点间的距离和高差。如图2，S1、S2：为实测斜距，α、β为实测竖角，为BC间实测水平角，在测量过程中，利用全站仪内置的相应固化程序，由实测距离和角度可以得到BC点问的高差ΔhBC及平距：

其中：

对测量获取的数据进行加工，继而生成相应的两点间距离和高差，这就是全站仪对边测量的工作原理。

（二）倾斜测量

（三）进行边坡及附近建筑物的偏移和沉降观测

大型工程的边坡支护难度大，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标站仪架设于其中一点上，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。

1、位移测量

水平位移观测为平面控制测量，必须先在测区内建立平面控制网。水平位移监测网根据现场实际情况采用如下方法：

（1）采用基准线法时，基准线两端分别建立检核点。观测前先检查基点是否移动。观测时位于基点的全站仪和位于测点上的标牌均要检验对点器的可靠性，量取偏距时均移动钢尺读数两次。

（2）采用三角测量法进行观测，控制网为三角网。三角网由测区内若干个起控制作用的点（工作基点）和基坑周边按规范要求的间距设置的位移观测点相互连接而成。观测中使用钢尺或红外测距仪测量控制网中三角的起始边（基线）长，使用全站仪观测各三角的内角，按四等三角精度观测。外业观测成果经内业整理计算即可求得各点的位移量。

2、沉降测量

根据工程情况建立沉降监测点数个，施工期间每星期监测一次，如变量有异常，即加密监测。沉降观测点的测量从沉降工作点起。丈量前后视距离，使同一测站前后视距离基本相等，满足不调焦进行读数的要求。转站时用钢钉砸入坚固地点，确保稳固可靠。第一次沉降测量两次，取平均值后作为本工程沉降测量的初始值。以后各次可单程观测，如高差有异常，即认真复测。观测方法以沉降观测基准点为起算点，测出每点的高程，然后将本次高程值减去上次高程值，得到沉降变化量。

三、全站仪在建筑测量中测量要点

1、施测前，所用仪器和水准尺等器具必须经检校。

2、仪器要调平。仪器不平时，望远镜绕横轴扫出的为一个斜面，读数时水准管泡要居中。在强光照射下，要撑伞遮住阳光，防止气泡不稳定。

3、仪器要安稳。选择比较坚实的地方，三角架要踩牢，高度要适合观测者身高置，观测过程中不要触碰三角架。经伟仪架头如果不水平连接螺栓斜会造成垂球线偏离度盘中心，影响对中精度。

4、经伟仪对中要准确。如果测设矩形控制网很可能造成周边不闭合，超出允许误差，对中误差不要超过2-3mm，后视边应选在长边。

5、水准仪前后视距尽量相等，以消除仪器误差和其它自然条因素的影响。

6、水准尺要立直，防止尺身倾斜造成读数偏大，要经常检查和净尺底泥土，水准尺要立在坚硬的点位上（加尺垫、钉木桩）作为转点前后视凑数尺子必须立在同一标点上。塔尺上节容易下滑，使用上时要检查卡簧位置，读数是否连续完整，防止造成尺差错误。

7、了解水准尺的刻划规律，读数应由小到大，数值增加方向（不管上下，由小到大）。

8、仪器目镜、物镜要仔细对光，以消除视差，使用经伟仪时要十字丝交点照准目标中心，照准花杆底部时，投点时铅笔要坚直，以字丝双线交点照准铅笔尖。

四、结束语

测量工作是建筑施工中一项重要的基础工作，也是一项细致的工作，若在测量中发生错误，接下来按着错误的测量数据放线，那么，建造的实体也必然是错误的。因此，在使用全站仪的测量工作中，测量人员应不断提高自身素质，养成认真细致的良好习惯，采用优质设备，确保测量精度。

参考文献：