隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步的提高，先進(jìn)測(cè)量?jī)x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(jiǎn)介全站儀的應(yīng)用技術(shù)。
　　1、工程簡(jiǎn)介
　　某綜合辦公樓，場(chǎng)區(qū)東西長(zhǎng)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(zhǎng)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(lèi)高層辦公建筑,耐火等級(jí)為一級(jí),合理使用年限50年。施工過(guò)程采用全站儀進(jìn)行測(cè)量放線(xiàn)。
　　2、工程測(cè)量放樣的難點(diǎn)
　　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(gè)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(fù)一層至負(fù)二層設(shè)有弧形汽車(chē)坡道。
　　建筑物裙樓兩側(cè)分別是兩個(gè)不同直徑的圓弧，其中主樓、輔樓的弧形汽車(chē)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(jiǎn)化測(cè)量程序,達(dá)到快速定位的目的,是首先要考慮的問(wèn)題。
　　3、測(cè)量準(zhǔn)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(xiàn)控制點(diǎn)采用角度交匯法,曲線(xiàn)采用弦線(xiàn)支距法或切線(xiàn)支距法。
　　3.1.2為了提高測(cè)量精度和速度,選用較為先進(jìn)的電子全站儀作為主要的測(cè)量?jī)x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(cè)量、場(chǎng)區(qū)水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)。
　　3.2.2樓層放線(xiàn)：主控制軸線(xiàn)、軸線(xiàn)、邊線(xiàn)、墻控制線(xiàn)、樓層標(biāo)高控制線(xiàn)。
　　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(cè)量技術(shù)
　　4.1曲線(xiàn)部位施工測(cè)量
　　根據(jù)本工程曲線(xiàn)半徑大的特點(diǎn),采用全站儀坐標(biāo)放樣的程序,首先測(cè)設(shè)曲線(xiàn)主點(diǎn),根據(jù)測(cè)設(shè)作業(yè)面的現(xiàn)場(chǎng)條件采用弦線(xiàn)支距法或切線(xiàn)支距法,選取局部放樣的方法進(jìn)行放線(xiàn)。具體步驟如下：
　　4.1.1曲線(xiàn)部位測(cè)設(shè)主點(diǎn)的選定
　　基礎(chǔ)墊層柱放線(xiàn)選擇在柱中心點(diǎn),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(xiàn),一側(cè)垂直于所對(duì)徑向軸線(xiàn)的正方形控制四角點(diǎn)。為了減少測(cè)設(shè)的工作量,對(duì)于同一徑向的軸線(xiàn)上的多個(gè)柱。平行于徑向的軸線(xiàn)控制線(xiàn)相同,可以先測(cè)設(shè)軸線(xiàn)兩端柱的垂直于徑向的控制線(xiàn),中間柱控制線(xiàn)用鋼尺直接測(cè)設(shè)。曲線(xiàn)梁及曲線(xiàn)墻主點(diǎn)選擇在徑向軸線(xiàn)墻的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。如右圖所示。
　　4.1.2曲線(xiàn)部位主點(diǎn)的測(cè)設(shè)
　　將全站儀安置在控制點(diǎn)上,經(jīng)對(duì)中、定平、設(shè)置參數(shù)后,先進(jìn)入坐標(biāo)放樣模式,輸入測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)、儀器高、標(biāo)靶高、后視點(diǎn)坐標(biāo)，然后精確照準(zhǔn)后視點(diǎn),一起根據(jù)測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)和后視點(diǎn)坐標(biāo)，自動(dòng)完成后視點(diǎn)方位角的設(shè)置,最后調(diào)出在儀器內(nèi)已存儲(chǔ)的測(cè)設(shè)點(diǎn)坐標(biāo),當(dāng)儀器顯示的水平角讀數(shù)為零時(shí),照準(zhǔn)的方向即為測(cè)點(diǎn)的方向,儀器操作人員指揮持棱鏡人員到待放樣點(diǎn)附近,通過(guò)測(cè)量?jī)x器顯示出放樣值與實(shí)測(cè)值之差,指揮棱鏡的測(cè)量人員沿照準(zhǔn)方向移動(dòng)標(biāo)靶,直到觀測(cè)屏幕上的顯示值為0.000時(shí),確定點(diǎn)的位置。
　　4.1.3主點(diǎn)測(cè)設(shè)后校核
　　為了保證主點(diǎn)位置的正確可靠,主點(diǎn)測(cè)設(shè)后,用全站儀坐標(biāo)測(cè)量程序進(jìn)行復(fù)測(cè),校對(duì)各點(diǎn)坐標(biāo)或在施工層復(fù)合各點(diǎn)間的間距無(wú)誤后,作為細(xì)部放線(xiàn)的依據(jù)。
　　4.1.4柱邊線(xiàn)的測(cè)設(shè)
　　柱邊線(xiàn)放線(xiàn)根據(jù)已測(cè)定的控制點(diǎn)測(cè)設(shè)出平行于軸線(xiàn)柱的位置線(xiàn),再根據(jù)利用autoCAD計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移，如圖所示2所示。
　　4.1.5曲線(xiàn)主點(diǎn)間曲線(xiàn)測(cè)設(shè)
　　建筑物外側(cè)曲線(xiàn)采用弦線(xiàn)支距法進(jìn)行測(cè)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(jìn)行計(jì)算）。首先將兩軸線(xiàn)間弦長(zhǎng)分為8等份,求出支距h、h1、h2、,h3,再求曲面控制點(diǎn),連線(xiàn)至軸線(xiàn)弦線(xiàn)的垂直距離H0，根據(jù)曲線(xiàn)控制主點(diǎn)連線(xiàn)的弦上垂直距離H+hj，定出P′、1′、2′、3′點(diǎn),連接P′、1′、2′、3′形成曲線(xiàn)。在實(shí)測(cè)時(shí)要根據(jù)弧長(zhǎng)來(lái)定等分?jǐn)?shù)。內(nèi)側(cè)曲線(xiàn)放線(xiàn)時(shí)無(wú)法采用以上方法測(cè)設(shè),采用切線(xiàn)支距法進(jìn)行測(cè)設(shè),先求出曲線(xiàn)點(diǎn)到曲線(xiàn)控制主點(diǎn)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(diǎn)的測(cè)設(shè)及曲線(xiàn)軸線(xiàn)的測(cè)設(shè)
　　首先把電子施工圖提取的主點(diǎn)坐標(biāo)內(nèi)業(yè)輸入到全站儀數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器內(nèi)。測(cè)設(shè)時(shí)安置儀器于施工層已測(cè)定的控制點(diǎn)上,先進(jìn)入坐標(biāo)放樣程序,輸入測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo),后視另一控制點(diǎn),輸入后視點(diǎn)坐標(biāo),精確照準(zhǔn)后視點(diǎn)后,自動(dòng)完成后視點(diǎn)的方位角設(shè)置。然后調(diào)出放樣點(diǎn)坐標(biāo),儀器顯示出到放樣點(diǎn)角度,旋轉(zhuǎn)全站儀照準(zhǔn)部,當(dāng)水平角讀數(shù)為零時(shí),此時(shí)照準(zhǔn)方向?yàn)闇y(cè)點(diǎn)方向,通過(guò)測(cè)距來(lái)確定被測(cè)點(diǎn)位置。
　　4.1.7施工軸線(xiàn)定位控制
　　根據(jù)引入場(chǎng)內(nèi)的控制樁和軸線(xiàn)樁采用角度交匯法投測(cè)在墊層或建筑物上,并進(jìn)行校核,四層以上各層的軸線(xiàn)由內(nèi)控點(diǎn)采用經(jīng)緯儀向上引測(cè),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(cè)設(shè)內(nèi)控點(diǎn),內(nèi)控點(diǎn)形成閉合的圖形且每上一層用經(jīng)緯儀進(jìn)行校核。
　　為了保證建筑物軸線(xiàn)位置正確,用全站儀把軸線(xiàn)投測(cè)到各層樓板邊緣或柱頂上,每層樓板中心線(xiàn)應(yīng)設(shè)長(zhǎng)線(xiàn)(列線(xiàn))1~2條,短線(xiàn)(行線(xiàn))2~3條,然后根據(jù)由下層投測(cè)上來(lái)的軸線(xiàn),在樓板上分別彈線(xiàn)。投測(cè)時(shí),把經(jīng)緯儀安置在軸線(xiàn)控制樁上,后視墻底部的軸線(xiàn)標(biāo)點(diǎn),用正倒鏡取中的方法,將軸線(xiàn)投到上層樓板邊緣或柱頂上,當(dāng)各軸線(xiàn)投遞完要用鋼尺進(jìn)行校核。
　　此測(cè)量方法在實(shí)踐證明中是方便可行的,效果明顯。通過(guò)上述科學(xué)的測(cè)量方法,利用先進(jìn)的儀器,確保了工程測(cè)量放線(xiàn)的順利進(jìn)行。經(jīng)檢驗(yàn)各弧形結(jié)構(gòu)均符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

1.全站儀的主要特點(diǎn)

目前工程中所使用的全站儀基本都具備以下主要特點(diǎn)：
(l)采用同軸雙速制、微動(dòng)機(jī)構(gòu)，使照準(zhǔn)更加快捷、準(zhǔn)確。
(2)控制面板具有人機(jī)對(duì)話(huà)功能?？刂泼姘逵涉I盤(pán)和顯示屏組成。除照準(zhǔn)以外的各種測(cè)量功能和參數(shù)均可通過(guò)鍵盤(pán)來(lái)實(shí)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(bǔ)償器，可以自動(dòng)對(duì)水平和豎直方向進(jìn)行修正，以消除豎軸傾斜誤差的影響。
(4)機(jī)內(nèi)設(shè)有測(cè)量應(yīng)用軟件，可以方便地進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量、偏心測(cè)量、后方交會(huì)、放樣測(cè)量等工作。
(5)具有雙路通訊功能，可將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給電子手簿或外部計(jì)算機(jī)，也可接受電子手簿和外部計(jì)算機(jī)的指令和數(shù)據(jù)。這種傳輸系統(tǒng)有助于開(kāi)發(fā)專(zhuān)用程序系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)的可靠性與存儲(chǔ)安全性。
2.全站儀各部件名稱(chēng)
由于全站儀生產(chǎn)廠(chǎng)家不同，全站儀的外形、結(jié)構(gòu)、性能和各部件名稱(chēng)略有區(qū)別，但總的來(lái)講是大同小異，為了說(shuō)明問(wèn)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(bǔ)償器能自動(dòng)進(jìn)行水平和垂直傾斜改正，補(bǔ)償范圍為±3′。GTS-21lD全站儀的測(cè)角最小讀數(shù)為l ″，測(cè)角精度為5 ″，采用增量法讀數(shù)；測(cè)距的最小讀數(shù)為1mm，測(cè)距精度為(3mm+2ppm)，單棱鏡測(cè)距為l.1~1.2km，三棱鏡測(cè)距為1.6～1.8km；內(nèi)有自動(dòng)記錄裝置，可存儲(chǔ)2 400個(gè)測(cè)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(jìn)行角度測(cè)量、距離測(cè)量、坐標(biāo)測(cè)量、偏心測(cè)量、懸高測(cè)量和對(duì)邊測(cè)量外，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、放樣及存儲(chǔ)管理。
全站儀在使用上，不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的儀器有著一定的差異，但進(jìn)行數(shù)據(jù)采集操作過(guò)程大致是相同的。全站儀采集碎部點(diǎn)的過(guò)程如下： 1.測(cè)站安置儀器。在測(cè)站上將儀器進(jìn)行整平、對(duì)中，其具體作法與常規(guī)儀器的整平對(duì)中工作相同。 2.打開(kāi)電源。開(kāi)啟電源的方法將開(kāi)關(guān)打開(kāi)，顯示屏顯示，所有點(diǎn)陣發(fā)亮，幾秒后即可進(jìn)行測(cè)量。對(duì)各種類(lèi)型的儀器可參照儀器使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。 3.設(shè)置垂直零點(diǎn)。松開(kāi)望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋將望遠(yuǎn)鏡上下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡通過(guò)水平線(xiàn)時(shí)，將指示出垂直零點(diǎn)，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(cè)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(cè)量要求通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行改變，并且所選取的選擇項(xiàng)可保存到下一次改變?yōu)橹埂?SPAN lang=EN-US> 5.設(shè)置度盤(pán)初始值?？上日諟?zhǔn)定向目標(biāo)，然后按“0 SET”鍵設(shè)置度盤(pán)初值為0度。也可用水平制動(dòng)和微動(dòng)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀使其水平角為要求的值，用“HOLD”鍵鎖定度盤(pán)，再轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)定向目標(biāo)，第二次用“HOLD”鍵解鎖，完成初始設(shè)置。6.照準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)進(jìn)行水平角和距離測(cè)量。在完成測(cè)量后全站儀將根據(jù)用戶(hù)的設(shè)置在屏幕上顯示測(cè)量結(jié)果。
全站儀的常用功能
1.角度測(cè)量
2.距離測(cè)量
3.標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量
4.對(duì)邊測(cè)量
5.懸高測(cè)量
6.點(diǎn)放樣
7.距離放樣
8.面積測(cè)量

全站儀 的安置
操作參考：儀器的整平與對(duì)中
1、安置三腳架：首先，將三腳架打開(kāi)，伸到適當(dāng)高度，擰緊三個(gè)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(kāi)中心連接螺旋，在架頭上輕移儀器，直到錘球?qū)?zhǔn)測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心，然后輕輕擰緊連接螺旋。
3、利用圓水準(zhǔn)器粗平儀器
①旋轉(zhuǎn)兩個(gè)腳螺旋A、B，使圓水準(zhǔn)器氣泡移到與上述兩個(gè)腳螺旋中心連線(xiàn)相垂直的一條直線(xiàn)上。
②旋轉(zhuǎn)腳螺旋C，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。
4、利用長(zhǎng)水準(zhǔn)器精平儀器
①松開(kāi)水平制動(dòng)螺旋、轉(zhuǎn)動(dòng)儀器使管水準(zhǔn)器平行于某一對(duì)腳螺旋A、B的連線(xiàn)。再旋轉(zhuǎn)腳螺旋A、B，使管水準(zhǔn)器氣泡居中。
②將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)90º(100g)，再旋轉(zhuǎn)另一個(gè)腳螺旋C，使管水準(zhǔn)器氣泡居中。
③再次旋轉(zhuǎn)90º，重復(fù)①②，直至四個(gè)位置上氣泡居中為止。
5、利用光學(xué)對(duì)中器對(duì)中
根據(jù)觀測(cè)者的視力調(diào)節(jié)光學(xué)對(duì)中器望遠(yuǎn)鏡的目鏡。松開(kāi)中心連接螺旋、輕移儀器，將光學(xué)對(duì)中器的中心標(biāo)志對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)，然后擰緊連接螺旋。在輕移儀器時(shí)不要讓儀器在架頭上有轉(zhuǎn)動(dòng)，以盡可能減少氣泡的偏移。
6、全站儀最后精平儀器
按第4步精確整平儀器，直到儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置時(shí)，管水準(zhǔn)氣泡始終居中為止，然后擰緊連接螺旋。

　　5、結(jié)束語(yǔ)
　　通過(guò)該復(fù)雜的施工測(cè)量，綜合利用全站儀,計(jì)算機(jī)CAD輔助設(shè)計(jì)等先進(jìn)儀器設(shè)備和信息管理技術(shù),在測(cè)量計(jì)算過(guò)程中緊密結(jié)合在一起。計(jì)算機(jī)以及數(shù)學(xué)知識(shí)在本工程的測(cè)量技術(shù)中發(fā)揮了重要作用,極大的豐富了施工測(cè)量的方法。