【文章內(nèi)容簡介】 高程控制方法的缺點是工作量大，容易引起誤差。通過全站儀三角高程測距法進行標高控制，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(shè)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)。目前橋梁承建地點的地質(zhì)條件、地域差別、地段特征均呈現(xiàn)出多樣化復雜化的趨勢，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與控制點位置之間的幾何關(guān)系，算出距離、角度、高程等數(shù)據(jù)，然后利用控制點在實際施工地點確定所建橋梁的特征點，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營管理階段，相應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)的某一細微差錯，都有可能埋下極其嚴重的安全隱患，甚至導致坍塌事故的發(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。（1）橋梁工程施工放線橋梁工程施工放線應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)對各個控制點的分布及其精度、密度進行了測量，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一般遠離控制點，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，應盡量減小由控制點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儀、經(jīng)緯儀、全站儀、激光鉛垂儀、激光指向儀等。其中，水準儀是進行水準測量時使用的儀器，由望遠鏡、水準器及基座三部分構(gòu)成，其主要也是最基本的功能是提供一條水平視線，測量兩點之間的高差（高程差），常用于標高測量、高程傳遞測量；經(jīng)緯儀由望遠鏡、水平度盤、豎直度盤、水準器、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，可用于點位測量，并可用來輔助進行立點放樣操作，是工程定位的常用儀器；全站儀雖然不能完全代替水準儀，但可以看作是水準儀和經(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管或水銀盤反射系統(tǒng)，將激光束導至鉛垂方向用于進行豎向準直的工程測量儀器；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)進行測繪的小型橋涵，可以采取以下的方法進行平面圖的繪制，需要的設(shè)備只需要全站儀一臺，計算機一臺就可以了。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，跑棱鏡標尺2 人，設(shè)備配置為全站儀一臺，棱鏡標尺2套。2）原點坐標的確定。全站儀測量平面圖時優(yōu)點就是可以讀取相對坐標，這樣在確定某一條線時，就可以連接相關(guān)坐標點。一般情況堤防、河道測量的原點選擇在上游，原點選擇后，楔入2cm2cm中間有鐵釘?shù)哪緲?，原點選擇完畢。3） 設(shè)立平面坐標系。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。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。一個控制點的碎部測量完成后需要搬站，這時就需要在上一個控制點能通視的情況下，又能便于這個控制點進行碎部測量的堤防位置設(shè)立控制點，并測量出坐標，然后進行搬站，全站儀設(shè)立后，定向要采取坐標定向的方式，用上一個控制點作為后視進行定向，定向完成后可以用已知控制點進行校核，如果坐標吻合，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, 運用鋼尺拉距往往與實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定到實地中。 礦山斜井快速準確的測量放樣方法該方法能在井內(nèi)導線點（控制點）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，既不影響交通運輸，生產(chǎn)可照常進行，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)控制點作好的前提條件下，首先在井內(nèi)已知導線點C架設(shè)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。（2)用D 點坐標和A 點井口設(shè)計坐標計算出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 點的底板設(shè)計高程，而E點和D點底板設(shè)計高程相等。再用D點的底板設(shè)計高程與D點的實測高程比較，將D點的設(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）,升降測點位置就可以放出腰線點。（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（也就是斜井的掘進進尺）。（6)ED則為中線至邊墻的距離，可以用來做中線放樣，當計算出ED為零時，測量點正好位于中線上。（7)在測取斷面各點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。應用中注意問題:全站儀要認真檢校，保證各項參數(shù)設(shè)置正確，2c 差和指標差校正在5 秒內(nèi)。后視點定向時，盡量使用細測釬或工程線掛垂球以提高測角精度。由于井巷中濕度大、霧氣大導致能見度差，為了保證觀測精度，測量距離應在100米以內(nèi)。 全站儀運用三角高程進行放樣全站儀三角高程通過改善測量手段和嚴密的公式計算能達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，所以當傾角較大時,應注意提高量邊的精度。當傾角較小時,應注意提高測傾角的精度對于儀器高a 和棱鏡高乙, 則應精確丈量, 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(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。 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。輸入目標高HT“1．5”一回車。面版提示瞄準后視按MSR或ENT鍵。此時則需精確瞄準后視點，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(此為坐標放樣)一輸入放樣點點號Prr一回車一輸入放樣點坐標一回車一顯示f{j放樣點方向誤差，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，瞄準目標按“測量“一則顯示出當前市鏡點與所要放樣點之距離關(guān)系指揮立鏡人前后左右移動，重復以上操作，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，只要瞄準同標，按測量1鍵，即叮完成角度，距離，坐標的測量，測完后按回車鍵進行存儲。 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，在計算機中調(diào)出我們常用的控制點數(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名號，如果當前文件中沒有此點數(shù)據(jù)，儀器會自動到控制文件中檢索查取調(diào)用到當前文件。帶t表示當前打開的文件。帶@表示控制文件，只能設(shè)置一個。這種做法的優(yōu)點是：①外業(yè)不必帶紙質(zhì)成果資料，避免有時現(xiàn)場風大或有小雨，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)或坐標數(shù)據(jù)．也可以兩種數(shù)據(jù)同時存貯，這樣如果測站點搞錯了，回來后可用原始數(shù)據(jù)來校正，得到正確的坐標數(shù)據(jù)。 利用全站儀進行中線測量中線測量就是根據(jù)中線控制樁和導線控制點將設(shè)計圖紙上的水I：建筑物中線反映到實地，故又稱恢復中線和中樁放樣?；謴椭芯€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。極坐標法就是利用中線點與導線點之間的坐標關(guān)系放樣中線點。傘站儀就是根據(jù)極坐標法原理設(shè)制了一套放樣模式。只要輸入后視點測站點及待定巾線點坐標，儀器就自動給出到該待定中線點的角度偏差值和距離偏差值，迅速定出中線點。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設(shè)站，通過測量直接讀出兩點的高差，可以有效避開各種認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點架設(shè)全站儀，3亮點架設(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點測量工作結(jié)束；然后進行轉(zhuǎn)站，把l點的棱鏡、三角架遷到4點上設(shè)站，3兩點的三角架不動。而2點的全站儀與3點的棱鏡互換，即可開始下一站的測量工作，其余各站依此進行，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。應該滿足《水利水電工程施工測量規(guī)范》的要求，其相應的計算公式如下： (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，B為待測高程點。將全站儀安置于A點，量儀器高,將棱鏡置于B點，量棱鏡