全站仪在建筑物定位放线中的应用
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【摘要】:根据多年从事定位放线的经验，总结了一套全站仪实现建筑物的快速定位放线的方法，本文主要介绍该法的施测程序、安全措施及施工时的各项限差和质量要求，并结合具体实例进行测量，同时进行了效益分析，指出该法具有良好的应用前景。
【关键词】全站仪，定位放线，测量
随着我国国民经济的快速增长，我国建筑业也呈现出飞速发展的态势，建筑的各种形状、平面造型呈现出多样化，从扇形、椭圆、正多边形直至风帆形、鸟巢等，这些建筑在美化城市景观、丰富城市立面天际线的同时，也给建筑工作者提出了很大的挑战，如何同普通长方形建筑物一样实现对各式各样异形建筑物的快速定位放线，尽可能地不影响工程进度，是否能寻找一种通用方法对各种异形建筑物进行快速定位放线。下面就对全站仪的实用、快速放线法作一阐述。
1、准备工作
1．1 建模
无论何种建筑物，设计人员已将其准确的在电脑中绘制完毕，为了加快进度，可将电子版施工图将工程平面信息完整、准确地录入电脑中。
1．2建立独立坐标系
建立独立坐标系主要是在电脑中建立独立的坐标系统，一种是绝对坐标系，设计院的设计图是在城市规划时的总平面图基础上绘制，总平面图包含工程整体的平面绝对坐标信息，将建筑物的几个主要角点和轴线交点的坐标对应即可。另一种是用户坐标系，在总平面图中，在工程的左下角或西南方向找一点作为坐标原点(保证全站仪的坐标数据全部为正值)，与工程的南北向平行的一条线作为y轴，与工程的东西向平行的一条线作为X轴，建立用户坐标系。
1．3将坐标控制点引入施工现场
控制点引入主要由城市规划部门完成，控制点做法同常规做法相同，在此要注意三点：1)施工场地内至少需引入3点(能两两相互通视)，主要便于相互复核，控制点要设在基坑周边稳定不易被破坏的部位，易于基坑内放线；2)坐标数据需及时记录、保存(绝对坐标和相对坐标)；3)要注意保护控制点，不要被施工机械或者人为破坏。
2实施过程
2．1 施测程序
施测准备---在电脑中准确提取坐标数据---将坐标数据输入全站仪中---实地定位测量---检查相关尺寸及主要点位坐标---下一阶段测量。
2．2施测准备
1) 全站仪的校核与检定。对与工程测量相关的仪器及工具要重新进行校核与检定，仪器要有有效的检定证书，钢尺等工具要校核无误，进行施测的人员必须要取得有关部门认定的测量员上岗证书，在单项工程施测中，必须要定岗、定人、定仪器。
2) 了解、熟悉现场情况，基坑是否为深基坑，是放坡还是要进行基坑支护，有无地下水，控制点的布设要放在放坡及支护边线以外，控制点中间影响通视的障碍物要进行排除。
3) 编写《工程测量放线专项施工方案》，确定本工程测量放线的总体规划和总体思路，在方案审批后，对所有参测人员进行详细、认真的技术交底。
2．3坐标数据的录入
1) 建筑物的坐标数据不仅要提取出建筑物4个大角坐标，而且也要找出各个轴线交点及主要特征点的坐标。
2) 从电脑中找相应点的坐标数据时，使用“菜单栏--标注--坐标标注”命令或在底部命令行中直接输入“ID'’简定命令即可找出任意一点的坐标数据。
2．4工程各施工阶段的测量
2．4．1基础施工阶段
1) 根据业主提供的坐标点，将坐标引入施工现场，至少3个可以相互通视的控制点，使用全站仪将场内通视好的控制点作为测站点，后视另一控制点，使用全站仪中的采集或放样命令程序对第3点进行定向检核，检核无误后，即可进行主要特征点的放样。放样时要选择好放样点的坐标，预先计划好放样顺序，尽量降低错误几率。在放样完后，采用抽样法对其中任意两点距离用钢尺进行复核，任意两点间距离可以通过其坐标计算得出[(X2一X1)²+(y2一y1)²]½，也可在电脑中利用“对齐标注”命令得出。
2) 将放样好的各点按图相连，即得出纵横轴线网(弧形轴线可采用矢高等分法分段放出)，然后对轴线网进行自检，自检合格后，将相关资料交由监理单位进行验线，验线合格后，进行具体墙、柱、梁等构件的基础放样。
3) 高程控制可采用DS3级自动安平水准仪，按常规方法测量。
2．4．2 ±0．000以上工程的施工
1) ±0．000以上施工时，由于柱钢筋要在顶板上甩出，影响全站仪的通视，故全站仪的使用受到了局限，因此经过研究实践，制定了一套平面控制网的放线方法。
2) 在电脑中对内控点进行模拟布设，内控点布置在轴线外1 m～2 m处，在每一个施工段至少布置4个内控点，相互连通即形成平面控制网，轴线交点及楼层各特征点与平面控制网的位置关系全部在电脑中模拟找出，找出后在现场进行复核，复核无误后，绘制《工程内控点布设图》。
3) 内控点在±0．000板上相应位置预埋20cm×20cm，1cm厚钢板，在点位上用切割机刻划十字丝，在楼层板上相应位置预留20cm×20cm孔，作为传递孔，在±0．000以上各层施工时，采用激光经纬仪或铅垂仪(较低的也可采用4 kg以上线坠)作为向上传递内控点的工具，±0．000以上各层放线依据《工程内控点布设图》放出。
2．4．3检核
1) 在基础测设时可以将场内不同的控制点作为测站点对基础内各点位进行检核。2) 在±0．000以上测设时，可利用平面控制网中各内控点相互交叉检核。
3 安全措施
本项工作主要安全隐患在于基础施工阶段，处于基坑边作业时需系好安全带。另外，要严格执行国家有关的安全操作规范、规程，要遵守施工现场的各项安全生产规定。
4 施工时的各项限差和质量要求
1) 为保证误差在允许限差以内，各种控制测量必须按《城市测量规范》执行，操作按规范进行，各项限差必须达到几项要求：
a．控制轴线，轴线问互差大于20 m，1／6 000(相对误差)；
b．各种结构控制线相对于轴线小于±3mm；
c．标高小于±5 mm。
2) 放样工作按要求进行：a．仪器各项限差符合同级别仪器限差要求；b．钢尺量距时，对倾斜测量应在满足限差要求的情况下考虑倾斜改正．C.垂直度观测：若采取吊垂球时应在无风的情况下，如有风而不得不采取吊垂球时，可将垂球置于水桶内。
3) 细部放样应遵循几项原则：
a．用于细部测量的控制点或线必须经过检验；
b．细部测量坚持由整体到局部的原则．
c．有方格网的必须校正对角线；
d．方向控制尽量使用距离较长的点；
e．所有结构控制线必须清楚明确。
5 工程实例及效益分析
5．1 工程实例(见表1)
5．2 效益分析
1) 精度高：抽测了基础、独立柱基础等总共225个轴线点位，均在规范允许偏差内，基础轴线最大偏差仅6mm，墙、柱、梁轴线最大偏差仅5mm。
2) 速度快：在完成内业制图及标注、量测、统计后，基础外业测量在l天内完成了，经过第2天复核仅调整两个点轴线位置。
3) 经济效益：可以有效地节约人工投入，同时也缩短了放线时间，加快了工程进度。
4) 社会效益：在现场测量时，根据确立的测量基准点，使用先进的全站仪直接输入极坐标进行放线测量，基本达到信息化测量要求，得到了监理、建设单位的好评。本项成果在各种形式的异形建筑以及各种形式的异形构筑物的施工放线、测量中将会有很好的推广前景，而且该成果在空间立体结构的测量定位也有非常好的应用前景。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
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