【正文】 tion instrument in engineering construction lofting39。近年來隨著全站儀技術(shù)的進步與價格不斷的下調(diào)，它在工程施工建設方面得到了廣泛的應用，在各類建設中，發(fā)揮了重要的作用。但是, 由于受到經(jīng)緯儀時代傳統(tǒng)測量的影響, 加之對全站儀的功能不甚了解, 因而在很多情況下, 全站儀只是當作高價的經(jīng)緯儀而使用, 并不能對其靈活運用。全站儀的工作原理是一樣的，有些國家總體實力比較好，儀器先進，全站儀使用的方法非常好，運用較好的方法，及降低了經(jīng)濟成本，又滿足了精度要求，但是有些實力比較落后的國家沒有先進的儀器，使用的儀器性能非常不穩(wěn)定，也沒有研究全站儀正確的使用方法，沒有達到良好的效果，浪費了大量的人力物力。1．3 課題研究的目的及應用價值如果能充分發(fā)揮全站儀的功能, 不僅可以提高工作的效率, 而且還能夠避免一些人為錯誤的發(fā)生, 起到事半功倍的效果。隨著全站儀的普及使用, 采用全站儀放樣, 靈活、快捷,放樣精度比較高，測量范圍廣。傳統(tǒng)的測量工作一般需要幾種測量儀器配合來承擔，至少需要兩種測量儀器才能完成一點的測量工作，而且需要移動站點（轉(zhuǎn)點），費時費力；而全站儀在一個站點就可以完成控點范圍內(nèi)的所有測量工作。因此,使用全站儀放樣長度的方法很簡單。其距離為近似的放樣值S 。 全站儀放樣已知角度在一些建筑工程建設過程中,經(jīng)常需根據(jù)已知方向放樣出一直角或任意角度,其具體步驟可如下:（1)如圖21 所示安置全站儀于A 點,將溫度、濕度、氣壓及各種參數(shù)輸入全站儀中。（3)順時針轉(zhuǎn)動照準部(也使全站儀用跟蹤測量方式) 瞄準另一反光鏡(可用單桿棱鏡) ,移動這面反光鏡,直到全站儀顯示器顯示角值為放樣的角值(β) ,固定反光鏡,將反光鏡中心投影到地面上定一點P ,則A P 方向即為要放樣的方向（4)若要求放樣的角值精度較高時,在上述放樣后,可認為第次放樣的位置為P′(如圖21 所示) 。假設建筑工程場地附近有一已知高程點A ,其高程為HA ,放樣的高程點高程為HP ,則放樣步驟如下:(1)如圖22 所示安置全站儀于A 點,量儀器高,將溫度、濕度、氣壓及各種參數(shù)輸入全站儀中。（5)從P′向上(下) 量取ΔH ,定出的點P ,即為要精確放樣的高程點P。距離差為零就搞定這個點，然后放樣下個點。線路中線放樣中運用全站儀放樣的主要是平面曲線。該方法的計算原理及思路為:把由直線段、圓曲線段、緩和曲線段組合而成的曲線歸算到統(tǒng)一的導線測量坐標系統(tǒng)中，便于計算放樣元素。當設計給定曲線交點JD的坐標()，ZH與交點JD連線的方位角及 ZH 點的里程和曲線單元的左右偏情況(用cc表示，cc=－1表示左偏，cc=+1表示右偏 )，那么只要輸入曲線上任意一點的里程，就可以求出曲線單元任意一點的設計坐標。設 ，與分別為i點和ZH的里程，則 （32）式中，為自ZH點起的曲線長。通過坐標旋轉(zhuǎn)公式，求得i 點在路線導線測量坐標系中的坐標（）和該點切線的方位角，計算公式如下： （33）（3）帶緩和曲線的圓曲線單元設計坐標計算若i點在HY～YH段時，按切線支距法求出i點在ZH點切線支距坐標系中的坐標 () 及i點切線的傾角β。 全站儀坐標法放樣在道路曲線放樣測量中的應用（1）放樣方法1)根據(jù)所放樣點的里程，計算出各放樣點的坐標。1）直線段：P點的坐標計算如下：圖31直線段放樣 line lofting如圖31中：為交點2 的X 坐標。為交點2 到交點1的坐標方位角。為交點2到圓心O的坐標方位角。放樣進度慢、精度低。此方法放樣快、精度高,實用性強。1）路基邊樁與中樁的實際距離的計算在實測出擬放邊樁的估計位置G的三維坐標()后,可計算出邊樁的估計位置G與對應中樁P處的高差。反之, 應對邊樁的估計位置G點進行適當調(diào)整, 重新按前述方法進行計算比較, 直至滿足工程精度要求。當后視基點為已知坐標點時，通過水平度盤定向(即使水平度盤00方向線與已知坐標系的x軸正向平行，設站點的坐標為已知坐標系中的坐標)，使儀器坐標系與已知坐標系一致，這時，參考線方法可視為是參考點方法的擴展。這一方法也可稱為參考點方法。將參考線測量放樣方法與傳統(tǒng)的放樣方法相比較，我們可以發(fā)現(xiàn)：①參考線測量放樣方法只是要求給出待放樣點相對于已知邊的關(guān)系，在地形比較復雜的時候不需要控制點就能放樣；②隨著所給定的放樣條件不同，傳統(tǒng)方法的具體實現(xiàn)也將不同(參考點法或幾何法)，而參考線方法則是一致的，它不隨起始放樣條件的改變而改變。顯示（輸出）測量結(jié)果。將點作為測站點并在此架設全站儀將點作為目標點，把棱鏡架于其上。為占地面積寬廣、體量龐大的建筑物提供起始控制數(shù)據(jù)的城市導線點之間的距離可能較遠。2）選取兩城市控制網(wǎng)點、其坐標己知。4）進入坐標放樣模式，輸入測站點的坐標、儀器高、目標高。7）旋轉(zhuǎn)儀器的照準部，使所顯示的水平角讀數(shù)為零。8）根據(jù)顯示值，指揮持棱鏡的測量人員，沿照準方向移動帶測桿的棱鏡，直到觀測屏幕上的顯示值在誤差范圍之內(nèi)。特別是在施工前期的定位階段，還容易受地形條件的限制。有深基坑的工地和不同樓層，普通水準測量很難做到對其進行高程控制，只能采用三角高程測量或用皮尺測量。利用全站儀的距離測量模式進行高程控制。(4）若測桿1 與側(cè)桿2 的高度一致，則所求點A 的計算式為： (312)如果儀器至測桿1 測得為負高差，則前變符號為“+”。 全站儀在橋梁工程施工放樣隨著國家建設投資的發(fā)展，建筑工程的投入進一步加大，各類橋梁在建筑工程的應用日益廣泛，但是，相應暴露出來的問題也越來越多，橋梁工程施工要按照規(guī)劃和設計所列出的工程結(jié)構(gòu)、數(shù)量、質(zhì)量等要求進行，其中，施工放線是確保建筑工程順利進行的基礎(chǔ)，在橋梁測量工程中是必不可少的一個環(huán)節(jié)。無論是在橋梁工程的勘測設計階段，還是在施工建造階段或運營管理階段，相應的測量工作都必不可少。 全站儀在橋梁測量工程施工放線中的應用由于全站儀的功能比其他測角、測距儀器更多，也更便于使用操作，因此，目前全站儀已廣泛應用于各領(lǐng)域的測量工作中，大大提高了測量作業(yè)的工作效率。施工放線常用的測量儀器有水準儀、經(jīng)緯儀、全站儀、激光鉛垂儀、激光指向儀等。人員的配備需要測量員一名，記錄員一名，跑棱鏡標尺2 人，設備配置為全站儀一臺，棱鏡標尺2套。3） 設立平面坐標系。我們由這個控制點進行碎部測量，可以先由外向內(nèi)測量，順序是從背河堤腳、背河堤肩、臨河堤肩、臨河戧臺臨河堤腳、河口，然后再由內(nèi)向外進行。 全站儀在井下下工程中施工放樣的應用井下測量過程中,放樣測量工作相對比較少,但在一些比較重要的工程設備安裝時,各種軸線的放樣標定工作,對測量提出了較高的要求。去, 以便于指導施工。此方法同樣適用于直線遂道測量，井下條件如圖35圖35井下條件示意圖 downhole condition diagram（1) 在井內(nèi)控制點作好的前提條件下，首先在井內(nèi)已知導線點C架設全站儀，以已知導線點B為后視點，用極坐標法測取水平角、CD平距和高差，從而計算出D點的坐標和高程。再用D點的底板設計高程與D點的實測高程比較，將D點的設計高程提高1米，該位置就是斜井的腰線（腰線距底板的垂距通常為1米）,升降測點位置就可以放出腰線點。應用中注意問題:全站儀要認真檢校，保證各項參數(shù)設置正確，2c 差和指標差校正在5 秒內(nèi)。儀器高和前視棱鏡高應在觀測開始前和結(jié)束后各量一次(以減少垂球線荷重后的漸變影響) , 兩次丈量的互差不得大于4 mm ,取平均值最為丈量結(jié)果。??（1）全站儀在井下三角測量中的應用全站儀三角高程測量的應用實踐證明, 用全站儀進行三角高程測量的精度是較高的??對于分段水平來說, 水準基點一般都布設在分段道內(nèi),通過三角高程測量, 把主要大巷內(nèi)的高程通過分層聯(lián)絡巷傳遞到各采場,實現(xiàn)采區(qū)高程控制為了了解全站儀三角高程測量的誤差積累程度,在本礦+725m 水平首采區(qū)15工作面進行了驗證,煤層底板掘進, 工作面巷道坡度起伏較大, 專門進行水準測量, 工作量大,效率低,而且造成精度浪費為此,在工作面進行全站儀導線測量的同時, 利用全站儀進行了高程測量??經(jīng)過1860m 的膠帶巷道和180m 的切眼傳遞后,倒掘與軌道巷道貫通,導線全長210余米,達到井下I級水準測量的精度要求??因此,在分段巷道之間進行高程測量時,應考慮應用該方法。文件建立完成。(多為已知點建站)具體方法：按“建站”一l一面版提示輸入信息輸入ST站點名(如1號點)一回車一輸入站點坐標一回車一輸入儀器高一回車一輸CD代碼(可不輸)一回車一面版提示輸入后視資料：，angle角度，多數(shù)情況下為坐標，選擇l一輸入后視點點號(BS)一回車一輸入后視點坐標一回車一輸入代碼CD～回車。（3）放樣操作：建站之后，開始放樣。 數(shù)據(jù)管理全站儀中可以建立多個文件，用于存放不同地塊的數(shù)據(jù)。帶表示控制文件，只能設置一個。恢復中線的方法和手段很多，利用全站儀進行極坐標放樣成為中線測量的主要手段。因此利用全站儀放樣中樁操作簡單，需要設備人員少、效率高、精度高。測量結(jié)果每公里高差中數(shù)的偶然中誤差^以和傘中誤差M。將全站儀安置于A點，量儀器高,將棱鏡置于B點，量棱鏡高為。對于(318)式中的敝和K扳分別是往返時的大氣折光系數(shù)，一般是不相等的，但是：如果用全站儀在相同的氣象條件下進行對向觀測時，特別是在同一時間進行對向觀測時，可認為他們是相等的。本著便于測量、地質(zhì)條件好、施工時不被干擾和破壞，滿足測量精度要求等原則布設點位。一般是為了便于施工放樣的工作順利進行，簡化繁雜的數(shù)學計算，需將獨立坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為壩軸唑標系統(tǒng)，即將水壩軸線作為施工坐標體系的一個坐標軸；同時，壩軸往往不一定是一條直線，會存在一個或若干個轉(zhuǎn)折點，這時就需要利用畢標轉(zhuǎn)換關(guān)系式重新轉(zhuǎn)換坐標體系。本文介紹全站儀在堤防施工中的主要應用以及在使用中應注意些什么問題，以使全站儀在堤防工程中發(fā)揮最大的功效。二是微處理器：微處理器是全站儀的核心裝置，主要由中央處理器，隨機儲存器和只讀存儲器等構(gòu)成，測量時，微處理器根據(jù)鍵盤或程序的指令控制各分系統(tǒng)的測量工作，進行必要的邏輯和數(shù)值運算以及數(shù)字存儲、處理、管理、傳輸、顯示等。2)確定已知控制網(wǎng)、拐點等，利用圖紙已給點在CAD上采用內(nèi)插法確定整樁號點如0+000，0+050，0+100等。5)使用有內(nèi)存的全站儀時，可以提前將控制點（包括擬用的測站點、檢查點）和放樣點的坐標數(shù)據(jù)輸入全站儀內(nèi)存并命名，記錄好每個點的名稱，這樣可以極大的減少操作時間，提高測量效率。如果要進行加密控制，則需要采用前方交匯或后方交匯的辦法。（3）堤線放樣：堤線放樣是將堤防由圖紙變成現(xiàn)實的第一步，所以堤線放樣尤為重要。在堤線放樣中經(jīng)常會遇到加樁的情況，一般加樁包括：堤線轉(zhuǎn)彎曲線的起點、終點以及必要的曲線樁；堤線內(nèi)擬新建或已建建筑物的位置；堤線的地勢、地貌較為復雜的地段；地形穿越鐵路、公路的高程點；堤線由平地進入山地或峽谷處；堤線設計斷面變化的過渡段兩端。 全站儀使用時應注意主要事項（1）全站儀日常使用時應注意事項1）全站儀應由專人使用、保管。2）測量時不要將望遠鏡正對太陽，否則會損壞全站儀內(nèi)部電子元件。5）全站儀在潮濕環(huán)境和塵土環(huán)境中工作時，作業(yè)結(jié)束清潔鏡頭時先用毛刷刷去鏡頭上的塵土，然后用潔凈的浸有無水酒精(乙醚)的棉布擦拭鏡頭。9）電池剩余容量顯示級別與當前的測量模式有關(guān)，在角度測量的模式下，電池剩余容量夠用，并不能夠保證電池在距離測量模式下也能用，因為距離測量模式耗電高于角度測量模式，當從角度模式轉(zhuǎn)換為距離模式時，由于電池容量不足，不時會中止測距。2）檢查全站儀的豎盤指標差，指標差越小越好。6）測量時應進行正倒鏡的觀測以提高精度。已知曲線轉(zhuǎn)角=34176。31″。(2)繼續(xù)在操作界面上選取“設置作業(yè)”，則按照提輸入，新建一個作業(yè)。(6)通過對講機向立鏡者傳達全站儀提示的信息，指導其調(diào)整鏡位，從而放樣出符合精度要求的點位，然后在放樣出的點上做上標記。如果在P點處通視條件好，即可轉(zhuǎn)入?yún)⒖季€放樣模式。這在安裝管道的時候，施工單位可以用這個點的數(shù)據(jù)來控制和檢測管道安裝的質(zhì)量。例如在圖1中，如果的彎頭和AE這條管是預制好的，在放F點時，把F點向正南方向移動一定的距離到(如圖42)，當要放樣GH這條管線時，用同樣的方法放出這條管線的中心線和偏移的特征點，只是在放中心線的時候，會把F點向正東方向移動一定的距離到位置(如圖42)。采用全站儀參考線法放樣這些點時因設計的偏距比較大，這樣對施工單位來說就難以控制安裝的質(zhì)量。施工單位在安裝管道時，有了和這2個點作檢驗，就能保證管道的安裝質(zhì)量。解決問題的方法是在樓板上預留一個直徑10cm的孔洞，暫不澆搗水泥（后澆帶處理）,作為上下樓層站點對中的通視孔,使下層的已知點坐標順利傳遞到上層樓板。本例用全站儀用簡單的快速準確敢樣出橋梁墩、臺。先根據(jù)控制樁里程和設計墩、臺的中心里程計算出AC、AE、AF、AD的距離，將全站儀安置在A點經(jīng)對中、整平后照準B點然后用棱鏡沿AB視線測出AC、AE、AF、AD各段距離，并釘下木樁作為橋梁墩、臺的中心標志，即C、E、F、D點。然后用計算式計算出兩直角三角形中斜邊長AG和AH，偏角和，并將A點的全站儀對中、整平后照準B點，然后撥角，并用棱鏡沿視線測出AG 距離定出G點，G點定出后，再將全站儀照準B點然后撥角，并用棱鏡器視線測出AH距離定出H 點，故GH 即為橋墩E的中心線，依次類推C、F、D墩、臺中心線可用全站儀在A 點一次放樣成功。根據(jù)工程實際進度, 將在工作面上巷進行貫通。(3) 按 F1鍵選擇水平距離放樣模式。 本章小結(jié) 本章結(jié)合實例說明了全站儀在工程中的具體應用，將第三章的理論應用到現(xiàn)踐中，使步驟更加明確，同時也給出了使用全站儀時應注意的問題。簡要說明了與傳統(tǒng)的施工放樣相比而具有的有省時、省工、省錢的有點。恩師高尚的人格魅力將永遠成為我人生旅途的指南針，他嚴謹治學的態(tài)度和艱苦創(chuàng)業(yè)的精神也將是我今后學習和