【文章內(nèi)容簡介】 高程控制方法的缺點(diǎn)是工作量大，容易引起誤差。通過全站儀三角高程測距法進(jìn)行標(biāo)高控制，對施工作業(yè)干擾少、工作量小，引測速度快。 全站儀在橋梁工程施工放樣隨著國家建設(shè)投資的發(fā)展，建筑工程的投入進(jìn)一步加大，各類橋梁在建筑工程的應(yīng)用日益廣泛，但是，相應(yīng)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(shè)計所列出的工程結(jié)構(gòu)、數(shù)量、質(zhì)量等要求進(jìn)行，其中，施工放線是確保建筑工程順利進(jìn)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)。目前橋梁承建地點(diǎn)的地質(zhì)條件、地域差別、地段特征均呈現(xiàn)出多樣化復(fù)雜化的趨勢，這就給前期的測量工作帶來很多意想不到的困難，而要解決這些難題，除了測量人員過硬的專業(yè)素質(zhì)外，還需要使用高精度的儀器，只有保證了設(shè)備的精度，才可以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確，為放樣工作以及后期的施工創(chuàng)造最為有利的條件。橋梁工程中的施工放線（也稱施工放樣）是指，根據(jù)橋梁設(shè)計圖紙上標(biāo)明的尺寸，用一定的測量儀器和方法找出橋梁各部分特征點(diǎn)與控制點(diǎn)位置之間的幾何關(guān)系，算出距離、角度、高程等數(shù)據(jù)，然后利用控制點(diǎn)在實(shí)際施工地點(diǎn)確定所建橋梁的特征點(diǎn)，從而作為施工依據(jù)的測量工作過程。所有的建筑工程都離不開施工放線工作，路橋工程也不例外。無論是在橋梁工程的勘測設(shè)計階段，還是在施工建造階段或運(yùn)營管理階段，相應(yīng)的測量工作都必不可少。因在橋梁測量工程中，由施工放線工作疏忽引發(fā)的某一細(xì)微差錯，都有可能埋下極其嚴(yán)重的安全隱患，甚至導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生。任何的測量錯誤如果不能及時發(fā)現(xiàn)并糾正，將會延續(xù)至其后的開挖、打樁、立模、鋼筋捆扎、混凝土澆筑等一系列施工作業(yè)過程中，不但會對施工進(jìn)度和施工質(zhì)量造成不利的影響，而且直接影響橋梁交付使用后的運(yùn)行安全及使用壽命。因此，在橋梁測量工程中從事施工放線工作的測量人員，不但要具有高度的責(zé)任心，還要配備精確、便攜、易于操作的測量儀器。 全站儀在橋梁測量工程施工放線中的應(yīng)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(yīng)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。（1）橋梁工程施工放線橋梁工程施工放線應(yīng)從承建橋梁定位開始，一直持續(xù)到主體工程完成。雖然在橋梁工程建設(shè)之前的勘測設(shè)計階段，為了測繪大比例地形圖，已經(jīng)對各個控制點(diǎn)的分布及其精度、密度進(jìn)行了測量，但這種測量工作并不能滿足橋梁工程施工放線的施工要求，因此在施工放線之前要建立符合施工要求的施工控制網(wǎng)。由于橋梁工程的放線點(diǎn)一般遠(yuǎn)離控制點(diǎn)，容易造成放線不便，增大放線誤差，而放線工作又需要及時配合施工，因此，在布置施工控制網(wǎng)時，應(yīng)盡量減小由控制點(diǎn)誤差引起的放線誤差，為其后的建筑工作創(chuàng)造便利條件。施工放線常用的測量儀器有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、激光鉛垂儀、激光指向儀等。其中，水準(zhǔn)儀是進(jìn)行水準(zhǔn)測量時使用的儀器，由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器及基座三部分構(gòu)成，其主要也是最基本的功能是提供一條水平視線，測量兩點(diǎn)之間的高差（高程差），常用于標(biāo)高測量、高程傳遞測量；經(jīng)緯儀由望遠(yuǎn)鏡、水平度盤、豎直度盤、水準(zhǔn)器、基座等組成，是根據(jù)測角原理設(shè)計的測量水平角和豎直角的儀器，可用于點(diǎn)位測量，并可用來輔助進(jìn)行立點(diǎn)放樣操作，是工程定位的常用儀器；全站儀雖然不能完全代替水準(zhǔn)儀，但可以看作是水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀的綜合體；激光鉛垂儀包括殼體、直線激光發(fā)生器、阻尼擺及電源，是一種借助儀器中安置的高靈敏度水準(zhǔn)管或水銀盤反射系統(tǒng)，將激光束導(dǎo)至鉛垂方向用于進(jìn)行豎向準(zhǔn)直的工程測量儀器；激光指向儀是以激光器為光源的發(fā)射系統(tǒng)，經(jīng)由目鏡組、物鏡組組成的光學(xué)鏡筒放大、聚焦，給出直線方向的儀器，在放線、定位、指向方面作用明顯。（2）全站儀施工放線技術(shù)的應(yīng)用對于一般的橋梁測量，經(jīng)常使用河道、堤防平面圖，如果不需要專業(yè)測繪行業(yè)進(jìn)行測繪的小型橋涵，可以采取以下的方法進(jìn)行平面圖的繪制，需要的設(shè)備只需要全站儀一臺，計算機(jī)一臺就可以了。野外作業(yè)包括：1）人員與設(shè)備的配備。人員的配備需要測量員一名，記錄員一名，跑棱鏡標(biāo)尺2 人，設(shè)備配置為全站儀一臺，棱鏡標(biāo)尺2套。2）原點(diǎn)坐標(biāo)的確定。全站儀測量平面圖時優(yōu)點(diǎn)就是可以讀取相對坐標(biāo)，這樣在確定某一條線時，就可以連接相關(guān)坐標(biāo)點(diǎn)。一般情況堤防、河道測量的原點(diǎn)選擇在上游，原點(diǎn)選擇后，楔入2cm2cm中間有鐵釘?shù)哪緲?，原點(diǎn)選擇完畢。3） 設(shè)立平面坐標(biāo)系。在埋設(shè)好的木樁上方架設(shè)全站儀，用羅盤確定方向，使全站儀的視角方向與羅盤指定的方向一致，啟動全站儀的定向功能，輸入水平方位角0176。0′0″，測存，記錄定向值，平面坐標(biāo)系設(shè)立完成，可以測量了。4）測量與記錄。我們由這個控制點(diǎn)進(jìn)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(jìn)行。記錄采取儀器和人工同時記錄，以免發(fā)生漏記，人工記錄可采取表格形式，需要連線的同類坐標(biāo)記錄在同一列或同一行中，為內(nèi)業(yè)繪圖提供方便。5)測站搬移。一個控制點(diǎn)的碎部測量完成后需要搬站，這時就需要在上一個控制點(diǎn)能通視的情況下，又能便于這個控制點(diǎn)進(jìn)行碎部測量的堤防位置設(shè)立控制點(diǎn)，并測量出坐標(biāo)，然后進(jìn)行搬站，全站儀設(shè)立后，定向要采取坐標(biāo)定向的方式，用上一個控制點(diǎn)作為后視進(jìn)行定向，定向完成后可以用已知控制點(diǎn)進(jìn)行校核，如果坐標(biāo)吻合，說明定向正確，然后開始碎部測量。 全站儀在井下下工程中施工放樣的應(yīng)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(shè)備安裝時,各種軸線的放樣標(biāo)定工作,對測量提出了較高的要求。全站儀中設(shè)置有各種放樣固化程序,設(shè)置好各項參數(shù)后可以較好的達(dá)到測量要求。井下測量時常遇到工作面在切眼中變向貫通的情況, 運(yùn)用鋼尺拉距往往與實(shí)際變向距離存在一定的誤差, 造成中線的二次調(diào)整, 影響到工作效率和測量精度。利用全站儀的平距放樣功能就可以做到一次到位, 提高貫通精度。去, 以便于指導(dǎo)施工。傳統(tǒng)的測量方法是經(jīng)緯儀測角加鋼尺測距。在傾斜巷道中, 變向時用鋼尺量取的變向距離和實(shí)際變向距離存在一定誤差, 而利用全站儀的平距放樣技術(shù)這一問題就迎刃而解了井下測量工作主要內(nèi)容之一就是測設(shè)工作, 即把設(shè)計部門設(shè)計的巷道位置精確地標(biāo)定到實(shí)地中。 礦山斜井快速準(zhǔn)確的測量放樣方法該方法能在井內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)（控制點(diǎn)）上完成斜井測量放樣工作，減少在井下的測量工作時間，提高測量效率；由于不用在井巷中線上設(shè)測站，可以將測站設(shè)在躲洞附近，既不影響交通運(yùn)輸，生產(chǎn)可照常進(jìn)行，也增加測量人員和儀器的安全。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(diǎn)作好的前提條件下，首先在井內(nèi)已知導(dǎo)線點(diǎn)C架設(shè)全站儀，以已知導(dǎo)線點(diǎn)B為后視點(diǎn)，用極坐標(biāo)法測取水平角、CD平距和高差，從而計算出D點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。（2)用D 點(diǎn)坐標(biāo)和A 點(diǎn)井口設(shè)計坐標(biāo)計算出AD的距離v 和AD的方位角w。（3)用斜井設(shè)計方位角J減去AD的方位角w，那么在直角三角形AED 中，已知斜邊和另一個銳角就可以計算出AE 邊和ED 邊的水平距離。（4)知道AE 的水平距離后，根據(jù)斜井的傾角和井口設(shè)計高程就可以計算出E 點(diǎn)的底板設(shè)計高程，而E點(diǎn)和D點(diǎn)底板設(shè)計高程相等。再用D點(diǎn)的底板設(shè)計高程與D點(diǎn)的實(shí)測高程比較，將D點(diǎn)的設(shè)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(diǎn)位置就可以放出腰線點(diǎn)。（5)圖中AE是斜井中心線的水平距離，根據(jù)斜井傾角可以計算出斜井中心線的斜距（也就是斜井的掘進(jìn)進(jìn)尺）。（6)ED則為中線至邊墻的距離，可以用來做中線放樣，當(dāng)計算出ED為零時，測量點(diǎn)正好位于中線上。（7)在測取斷面各點(diǎn)的高程和計算出距中線的距離后，這些數(shù)據(jù)可以用來作斷面圖。應(yīng)用中注意問題:全站儀要認(rèn)真檢校，保證各項參數(shù)設(shè)置正確，2c 差和指標(biāo)差校正在5 秒內(nèi)。后視點(diǎn)定向時，盡量使用細(xì)測釬或工程線掛垂球以提高測角精度。由于井巷中濕度大、霧氣大導(dǎo)致能見度差，為了保證觀測精度，測量距離應(yīng)在100米以內(nèi)。 全站儀運(yùn)用三角高程進(jìn)行放樣全站儀三角高程通過改善測量手段和嚴(yán)密的公式計算能達(dá)到一般大中型井巷工程的精度要求,且其工作量小，資金投人比水準(zhǔn)測量少,是很好的一種高程測量方法。儀器高和前視棱鏡高應(yīng)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。根據(jù)函數(shù)中誤差公式,可得: (313)其中，，兩點(diǎn)間往測或返測的高差中誤差為: (314)從上式可看出,測量邊誤差對高差的影響隨著傾角占的增大而增大。而傾角測量誤差對高差的影響則隨著傾角占的增大而變小，所以當(dāng)傾角較大時,應(yīng)注意提高量邊的精度。當(dāng)傾角較小時,應(yīng)注意提高測傾角的精度對于儀器高a 和棱鏡高乙, 則應(yīng)精確丈量, 防止出現(xiàn)粗差。??（1）全站儀在井下三角測量中的應(yīng)用全站儀三角高程測量的應(yīng)用實(shí)踐證明, 用全站儀進(jìn)行三角高程測量的精度是較高的??對于分段水平來說, 水準(zhǔn)基點(diǎn)一般都布設(shè)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(luò)巷傳遞到各采場,實(shí)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(jìn)行了驗(yàn)證,煤層底板掘進(jìn), 工作面巷道坡度起伏較大, 專門進(jìn)行水準(zhǔn)測量, 工作量大,效率低,而且造成精度浪費(fèi)為此,在工作面進(jìn)行全站儀導(dǎo)線測量的同時, 利用全站儀進(jìn)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(dǎo)線全長210余米,達(dá)到井下I級水準(zhǔn)測量的精度要求??因此,在分段巷道之間進(jìn)行高程測量時,應(yīng)考慮應(yīng)用該方法。 全站儀在水利工程中施工放樣的一般方法 數(shù)據(jù)采集操作說明（1）全站儀內(nèi)部有文件管理一項功能的先建立一個文件。具體方法：按“菜單”鍵，選擇“項目”即按“l(fā)”鍵，再按提示輸入“文件名”即可，輸完后按“回車”鍵。面版再次提示是否確認(rèn)文件名，即再按“回車”鍵。文件建立完成。若文件已存在則只需打開文件即可。具體方法：按菜單一項目1一利用指示鍵選擇所要打開的文件一回車。（2）文件建立或打開之后就需要建站。(多為已知點(diǎn)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(diǎn)名(如1號點(diǎn))一回車一輸入站點(diǎn)坐標(biāo)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(biāo)，選擇l一輸入后視點(diǎn)點(diǎn)號(BS)一回車一輸入后視點(diǎn)坐標(biāo)一回車一輸入代碼CD～回車。輸入目標(biāo)高HT“1．5”一回車。面版提示瞄準(zhǔn)后視按MSR或ENT鍵。此時則需精確瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)，然后按回車鍵，建站完成。（3）放樣操作：建站之后，開始放樣。具體方法：按“放樣8“鍵一選擇2(此為坐標(biāo)放樣)一輸入放樣點(diǎn)點(diǎn)號Prr一回車一輸入放樣點(diǎn)坐標(biāo)一回車一顯示f{j放樣點(diǎn)方向誤差，及距離，調(diào)節(jié)水平制微動，使dHA為0。指揮持鏡人至全站儀方向上，立好棱鏡，瞄準(zhǔn)目標(biāo)按“測量“一則顯示出當(dāng)前市鏡點(diǎn)與所要放樣點(diǎn)之距離關(guān)系指揮立鏡人前后左右移動，重復(fù)以上操作，直至放樣誤差在允許范圍之內(nèi)。（4)測量：數(shù)據(jù)采集之前要先行建站同“2”，建站完成后即可測量，只要瞄準(zhǔn)同標(biāo)，按測量1鍵，即叮完成角度，距離，坐標(biāo)的測量，測完后按回車鍵進(jìn)行存儲。 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)。我們設(shè)置了一個文件作為控制文件，在計算機(jī)中調(diào)出我們常用的控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，用excel編輯成儀器能接收的格式，傳送到儀器中，長期保存。后續(xù)在外業(yè)中，一般我們都不用再帶已知點(diǎn)成果表，到現(xiàn)場架設(shè)儀器，對中整平后，建站時直接輸控制點(diǎn)名號，如果當(dāng)前文件中沒有此點(diǎn)數(shù)據(jù)，儀器會自動到控制文件中檢索查取調(diào)用到當(dāng)前文件。帶t表示當(dāng)前打開的文件。帶@表示控制文件，只能設(shè)置一個。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是：①外業(yè)不必帶紙質(zhì)成果資料，避免有時現(xiàn)場風(fēng)大或有小雨，資料小便查閱；②減少外業(yè)向全站儀中輸數(shù)據(jù)煩瑣環(huán)節(jié)，避免念錯或輸錯數(shù)據(jù)。在外業(yè)測量時，可以有選擇性地存貯原始數(shù)據(jù)或坐標(biāo)數(shù)據(jù)．也可以兩種數(shù)據(jù)同時存貯，這樣如果測站點(diǎn)搞錯了，回來后可用原始數(shù)據(jù)來校正，得到正確的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。 利用全站儀進(jìn)行中線測量中線測量就是根據(jù)中線控制樁和導(dǎo)線控制點(diǎn)將設(shè)計圖紙上的水I：建筑物中線反映到實(shí)地，故又稱恢復(fù)中線和中樁放樣?；謴?fù)中線的方法和手段很多，利用全站儀進(jìn)行極坐標(biāo)放樣成為中線測量的主要手段。極坐標(biāo)法就是利用中線點(diǎn)與導(dǎo)線點(diǎn)之間的坐標(biāo)關(guān)系放樣中線點(diǎn)。傘站儀就是根據(jù)極坐標(biāo)法原理設(shè)制了一套放樣模式。只要輸入后視點(diǎn)測站點(diǎn)及待定巾線點(diǎn)坐標(biāo)，儀器就自動給出到該待定中線點(diǎn)的角度偏差值和距離偏差值，迅速定出中線點(diǎn)。因此利用全站儀放樣中樁操作簡單，需要設(shè)備人員少、效率高、精度高。 利用全站儀進(jìn)行高程放樣定位對于水庫大壩等的高程測量，采用全站儀三角高程測量，直接在兩高程控制點(diǎn)設(shè)站，通過測量直接讀出兩點(diǎn)的高差，可以有效避開各種認(rèn)為因素對測量的不利影響，因而全站儀三角高程測量法的應(yīng)用比較廣泛。（1）工作原理對于三聯(lián)腳架法，其工作原理如下圖所示：圖36 三聯(lián)腳架示意圖 trigeminy tripod diagram具體的操作步驟為：首先，在2點(diǎn)架設(shè)全站儀，3亮點(diǎn)架設(shè)反射棱鏡；其次，測量l和3間的邊長，垂直角、高差，氣象數(shù)據(jù)；再次，對l、3同時量取棱鏡高和儀器高，至此，2點(diǎn)測量工作結(jié)束；然后進(jìn)行轉(zhuǎn)站，把l點(diǎn)的棱鏡、三角架遷到4點(diǎn)上設(shè)站，3兩點(diǎn)的三角架不動。而2點(diǎn)的全站儀與3點(diǎn)的棱鏡互換，即可開始下一站的測量工作，其余各站依此進(jìn)行，直至測量全部結(jié)束。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。應(yīng)該滿足《水利水電工程施工測量規(guī)范》的要求，其相應(yīng)的計算公式如下： (315) (316)式中，△為測段往返差；S為測段長(km)；n為測段數(shù)，W為環(huán)線閉合差，F(xiàn)為環(huán)線周長(km)；N為閉合環(huán)數(shù)。圖37 三角高程原理 trigonometric leveling principle而在野外觀測時，用全站儀進(jìn)行高程測量的方法有單向觀測和對向觀測法，下面分別給出其觀測原理和高差的計算公式。如圖37所示，A為已知高程點(diǎn)，B為待測高程點(diǎn)。將全站儀安置于A點(diǎn)，量儀器高,將棱鏡置于B點(diǎn)，量棱鏡