建筑施工测量各阶段全站仪的应用

1、.：.；建筑施工丈量各阶段全站仪的运用摘要:全站仪集测距、测角、测坐标、放样等多功能于一体,是测绘、施工等方面广泛运用的一种新型丈量仪器。文中论述了全站仪的任务原理及其在实践工程中的运用。关键词：全站仪；建筑施工；运用近年来，随着一些新技术的广泛运用，全站仪这种具有丈量无接触、实时、自动、高精度等优越性能的仪器，已逐渐被运用到一些高层、大型工程的施工丈量任务中，并日益成为高层建筑施工质量控制的有效仪器。1全站仪构造原理及任务原理全站型电子速测仪简称全站仪,它是一种可以同时进展角度(程度角、竖直角)丈量、间隔 (斜距、平距、高差)丈量和数据处置,由机械、光学、电子元件组合而成的丈量仪器。由于只需

2、一次安顿,仪器便可以完成测站上一切的丈量任务,故被称为“全站仪。1.1全站仪的构造原理全站仪的构造原理见图1。图中上半部分包含有丈量的四大光电系统,即程度角丈量系统、竖直角丈量系统、程度补偿系统和测距系统。经过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统经过I/O接口接入总线与微处置机联络起来。图1光电测距表示图微处置机(CPU)是全站仪的中心部件,主要有存放器系列(缓冲存放器、数据存放器、指令存放器)、运算器和控制器组成。微处置机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进展丈量任务,执行丈量过程中的检核和数据传输、处置、显示、储存等任务,保证整个光电丈量任务有条不紊地进展。输入输出设备是与外部设

3、备衔接的安装(接口),输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。1.2测距原理欲测定A,B两点间的间隔 D,安顿仪器于A点,安顿反射镜于B点。仪器发射的光束由A至B,经反射镜反射后又前往到仪器。设光速C为知,假设光束在待测间隔 D上往返传播的时间为t2D。那么间隔 D可由下式求出:式中,C=C0/n,C0为真空中的光速值,其值为299792458m/s,n为大气折射率,它与测距仪所用光源的波长,测线上的气温t,气压P和湿度e有关。测定间隔 的精度,主要取决于测定时间的精度,例如要求保证lcm的测距精度,时间测定要求准确到6.710-11s,这是难以做到的。因此,大多采用间接测

4、定法来测定。间接测定的方法为相位式测距。由测距仪的发射系统发出一种延续的调制光波,测出该调制光波在测线上往返传播所产生的相依移,以测定间隔 D。在砷化镕(GaAs)发光二极管上加了频率为f的交变电压(即注入交变电流)后,它发出的光强就随注入的交变电流呈正弦变化,这种光称为调制光。测距仪在A点发出的调制光在待测间隔 上传播,经反射镜反射后被接纳器所接纳,然后用相位计将发射信号与接受信号进展相位比较,由显示器显出调制光在待测间隔 往、返传播所引起的相对位移。l.3全站仪的主要特点1只需一次照准反射棱镜，即可测出程度角、垂直角和斜距，自动计算机出目的点的坐标和高程，并可记录丈量与计算数据。2经过全站

5、仪主机的规范通讯接口，可实现全站仪与计算机或其它外围设备的数据通讯，从而使丈量数据的获取、管理、计算和绘图构成一个完好的自动化丈量系统。3利用全站仪的微机处置器来控制全站仪的丈量与计算，可实现气候矫正，导线丈量，前、后方交会，碎部丈量和施工放样等计算义务。4仪器内部有双轴补偿器，可自动丈量仪器竖轴和程度轴的倾斜误差，并对角度观测值施加矫正。2全站仪的普通操作程序仪器对中、整平一翻开电源程度度盘和垂直度盘目的的设置设置仪器参数进入丈量方式调焦和照准。显示输出丈量结果。3全站仪在施工丈量各阶段的运用3.1进场后,复核起始数据施工单位进场后，其丈量的首要任务是对拟建建筑物周围的城市导线点的坐标及高程

6、等起始数据进展复核。在此阶段，可用全站仪对城市导线点进展两测回的测角、测距，联测数据的精度满足丈量规范的要求后，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。其详细方法如下：1选取两城市控制网点Nl、N2。将Nl点作为测站点并在此架设全姑仪将N2点作为目的点，把棱镜架于其上图2。图2坐标丈量表示图2对全站仪进展对中、整平，并设置好仪器参数。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，进展多次测距和程度角的复测并显示其平均值图3。图3方位角设置表示图为占地面积广大、体量庞大的建筑物提供起始控制数据的城市导线点之间的间隔 能够较远。当两导线点之间间隔 到达200300m时，

7、用普通光学仪器来观测就很容易引起误差；假设运用全站仪来观测就方便得多，而且丈量精度高。以在学校学习运用的GTS332W拓普康全站仪为例：测角精度：2，绝对法测角，无需过零检验。测距精度：2mm+2ppm*D。测程：单棱镜3000m，三棱镜4000m高速测距：精测1.2秒粗测0.7秒跟踪0.4秒在可测范围内，可以逐渐建立控制网，提高丈量经度。简单如下：三角网：以高精度而稀疏的一等三角锁，尽能够沿经纬线方向纵横交叉地迅速布满全国，构成一致的骨干大地控制网，然后在一等锁环内逐级或同时布设二、三、四等三角网。在此根底上，可布设一、二级小三角或一、二、三级导线作为区域控制或部分控制网。国家三角锁、网的布

8、设规格与精度要求：国家水准网：按国家水准丈量规范的技术要求建立起来的高程控制网。作用：全国范围内施测各种比例尺地形图的高程控制根底，以及一些科学研讨如地壳垂直形变规律、各海洋平均海水面的高度变化，以及其他有关地质和地貌的研讨等。由高级到低级，从整体到部分：分成四个等级，逐级控制，逐级加密一等水准网：骨干，环线长1000-1500km二等水准网：根底，环线长500-750km三、四等水准网：为地形测图和工程建立效力。根本规定：前后视距差应小于1m,累积差应小于3m；相邻测站上，奇站按“后前前后观测，偶站按“前后后前观测同一测段的水准道路上测站数目应为偶数；每一测段都要往、返测一测段的往返测应在不

9、同气候条件下进展3.2经过坐标放样建立平面控制面控制网是建筑物定位的根本根据，其原那么是整体控制部分，高精度控制低精度。运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图4。其详细方法如下：图4坐标放样丈量表示图1根据施工图纸，计算出各控制点及其它待放样点的坐标。2选取两城市控制网点Nl、N2，其坐标己知。把N2点作为测站点，Nl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丈量人员来放置，其放置的详细位置听从仪器操作人员的指挥。3对全站仪进展对中和整平，设置好仪器参数。4进入坐标放样方式，输入测站点的坐标、仪

10、器高、目的高。5进入方位角的设置形状，输入后视点的坐标。准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备。6再次进入坐标放样方式，输入待放样点的坐标。7旋转仪器的照准部，使所显示的程度角读数为零。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挪动棱镜。照准带测杆的棱镜待放样点附近，经过对照准点的丈量，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。8根据显示值，指挥持棱镜的丈量人员，沿照准方向挪动带测杆的棱镜，直到观测屏幕上的显示值在误差范围之内。9在测杆指示的位置埋上刻有“十字丝的螺栓，用水泥砂浆将螺栓

11、固定。传统的放样任务运用经纬仪、钢尺、线坠等仪器，经过经纬仪拨角度、定方向以及钢尺量具来进展。这种方式任务量大、误差大、易出错。特别是在施工前期根底的定位阶段，还容易受地形条件的限制，对各独立柱基的开线定位运用全站仪，实是方便快捷准确，减小由于场地的高低不平，坑坑洼洼的地形，以往的人为拉尺定位从而产生的误差。在构造施工中，用全站仪对各柱、剪力墙等位置进展开线定位，方便快捷，并能减少误差；总之利用全站仪的坐标放样功能可有效地抑制传统放样任务中的弊端，在丈量过程中大大减少设站次数，可直接进展放样并省去现场的记录任务。3.3经过三角高程测距进展高程控制高程丈量在整个丈量任务中所占的任务量很大，同时也

12、是丈量任务的重要组成部分。利用全站仪的间隔 丈量方式就可准确地进展高程控制。详细方法如下：1将全站仪架在水准点BM1附近。2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。3将全站仪对中、整平，进入间隔 丈量方式，分别测出仪器至BM1点的平距、斜距和高差h1及仪器至所求点的平距、斜距和高差h2。4假设测杆1与侧杆2的高度一致，那么所求点A的计算式为：HA=BMI高程+h2-hl假设仪器至测杆1测得为负高差，那么h1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，那么两杆的高差减去这一差值；否那么相加。5经过架设的水准仪，可把A点的标高引测到楼面上的其它位置见图5。图5高程丈量表示图传统的高程控制方法的缺陷是任务量大，容易引起误差。经过全站仪三角高程测距法进展标高控制，对施任务业干扰少、任务量小，引测速度快。3.4进展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，平安系数要求高。因此，对其进展定期限监测也是丈量任务的一项重要内容。其方法是：首先沿基坑周围的边线每边均匀设