全站仪在施工中的应用与重要性-测量部-梁博文

全站仪在施工中的应用与重要性

单位：中交隧道工程局一公司

项目：京沈项目部

姓名：梁博文

摘要

全站仪是随着现代科学技术的迅速发展而诞生的，它的出现极大地改变了传统的测量方式，促进了测量技术的发展，它可以减少劳动强度、提高工作效率、避免了人为的测量错误和误差的传递、提高测量精度。基于全站仪各方面的优点，它被认为是实现高精度、高效率的最佳选择。所以全站仪已经被广泛地应用于工程建设项目中，而且应用比例也越来越大，为了更好地利用全站仪的特点，使其在测绘工作中发挥出更大的作用，因此有必要对全站仪有一个比较全面的了解。

1全站仪的特点及主要放样功能

1.1全站仪的特点

全站仪可与电子计算机配合使用，以实现工作的高效性。其优势主要表现在：作业面相对高差限制大大缩小，一板高差在150m以内，（要正确设置大气常数），其水准测量能满足四等水准精度，这一高差基本上能满足各种大型工程的要求，其粗略放样半径可达2000m 以上，无需钢尺量距，测距速度快。同时内业计算也非常简单，尤其在坐标放样时，更显其优越性，其角度和边长都会显示在屏幕上，操作方便。

传统的测量工作一般需要几种测量仪器配合来完成任务，至少需要两种测量仪器才能完成，而且需要改变测站，费时费力。而全站仪在一个测站就可以完成控制点范围内的所有测量工作。尤其在高程测量上，全站仪的一站可以完成传统水准仪10站乃至40站的工作，且避免了因转点而引起的误差累积。因此，对放样同样任务的工作，全站仪比传统测量仪器可节省2/3的时间，人力可节省1/2。

1.2全站仪的主要放样功能

2.2.1全站仪放样已知方向的长度

由于全站仪一般都具有斜距换算平距功能。因此，使用全站仪放样长度的方法很简单。具体步骤如下：

(1)首先安置全站仪于A点，照准放样方向B，将温度、湿度、气

压及各种参数输入到全站仪中。

(2)在目标方向线AB上移动反光镜，当全站仪平距显示为待放样

距离S时，固定反光镜，整平后，松开制动螺旋，在三脚架

上平移反光镜到目标方向、并使显示器为待放样值S为止，

固定反光镜。

(3)将反光镜中心投影到地面上定一点p，此点即为待定点。AP

距离为近似的放样值S。

2.2.2全站仪坐标放样

在已知坐标点上架设仪器，对中整平。选择坐标放样程序，输入设站点坐标，同时输入定向点坐标，对准定向点确认，接下来就可以放样了。在视线范围内移动棱镜，直到与被放样点坐标相符位置，该点就是所求点。

在未知点架设仪器，选择两个以上的已知点作为定向点，输入这些已知点的坐标，然后完成定向，接下来可以进行放样工作了。1.3本章小结

本节主要介绍了全站仪的主要特点，以及全站仪的放样功能，简要介绍了与传统放样相比具有的优势。

2全站仪在工程中的应用

2.1全站仪在路基施工中放样

路基边桩放样在路基施工中是一项繁琐而重要的工作。放样效率及放样精度的高低直接影响到路基施工进度的快慢、费用的多少和质量的好坏。对于深挖路堑、高填路堤的边桩放样, 传统的边桩放样方法, 一般均以中桩为基准向两侧丈量, 经过反复测量逐渐逼近而完成。放样进度慢、精度低。运用全站仪具有的坐标测量功能进行路基边桩放样, 在现场先初步估计边桩的位置,并实测估计点的三维坐标。根据实测点的三维坐标反推出测点所在的横断面的桩号, 并计算出其到路线中线的距离。然后, 根据设计资料计算出边桩到路线中线的实际距离, 通过比较确定边桩的准确位置。此方法放样快、精度高,实用性强。（1）初定边桩位置,并确定其所在横断面的桩号

在现场根据实地情况和设计资料,初步拟定放边桩的置, 并利用全站仪实测该估计点G的三维坐标（XYZ）,由此确定该实测点G 所对应路线中桩点P 点的桩号。

（2）路基边桩位置的确定

路基边桩的位置除了与路基宽度、边坡率以及碎落台宽度等有关外, 还与边桩所处地面高程直接有关。

（3）路基边桩与中桩的实际距离的计算

在实测出拟放边桩的估计位置G的三维坐标后可计算出边桩的估计位置G与对应中桩P处的高差边桩的估计位置G点对应断面路基边缘的设计标高,可根据G点所对应的路线中桩P点的桩号,由设

计资料查得。路基边桩与中桩的实际距离按相应的公式求出。（4）边桩位置的最终确定

路基边桩与中桩的距离计算,若计算的设计值与测量值之差能满足工程精度的要求, 则不需做任何调整, 即边桩的估计位置G点就是待放边桩的准确位置。反之, 应对边桩的估计位置G点进行适当调整, 重新按前述方法进行计算比较, 直至满足工程精度要求。

2.2全站仪参考线测量放样方法的原理

所谓参考线测量放样方法，是指在放样的过程中，在任意点设站，以2个或2个以上点为后视基点，根据给定的待放样点坐标或待放样点与后视基点的几何关系放样点位。其核心思想是建立一个平面直角坐标系。当后视基点为已知坐标点时，通过水平度盘定向(即使水平度盘00方向线与已知坐标系的x轴正向平行，设站点的坐标为已知坐标系中的坐标)，使仪器坐标系与已知坐标系一致，这时，参考线方法可视为是参考点方法的扩展。而当后视基点为未知坐标点时(如为某一直线上的任意2点)，可建立一个自由平面直角坐标系(如仪器坐标系，即将设站点坐标假设为某值，以水平度盘零方向线为x轴正向的坐标系)，这时，参考线方法可视为是与几何法方法相对应的解析法。

参考线测量放样与传统放样方法的比较传统的放样方法可归纳为两类：

(1)当给定的放样条件是2个或2个以上已知坐标点，且待放样点的

坐标也是已知时，使用的是解析的方法。利用坐标的反算，在已

知点设站，放样出待定点。这一方法也可称为参考点方法。

(2)当给定的放样条件是红线或其他直线(如已知建筑物的围墙边线等)

及待放样点与这一直线的几何关系时，使用的是几何的方法。通过定线量边等辅助手段，多步骤放样出待定点。这一方法可称为几何法方法。

2.3全站仪在桥梁工程施工放样

随着国家建设投资的发展，建筑工程的投入进一步加大，各类桥梁在建筑工程的应用日益广泛，但是，相应暴露出来的问题也越来越多，桥梁工程施工要按照规划和设计所列出的工程结构、数量、质量等要求进行，其中，施工放线是确保建筑工程顺利进行的基础，在桥梁测量工程中是必不可少的一个环节。目前桥梁承建地点的地质条件、地域差别、地段特征均呈现出多样化复杂化的趋势，这就给前期的测量工作带来很多意想不到的困难，而要解决这些难题，除了测量人员过硬的专业素质外，还需要使用高精度的仪器，只有保证了设备的精度，才可以保证测量结果的准确，为放样工作以及后期的施工创造最为有利的条件。桥梁工程中的施工放线（也称施工放样）是指，根据桥梁设计图纸上标明的尺寸，用一定的测量仪器和方法找出桥梁各部分特征点与控制点位置之间的几何关系，算出距离、角度、高程等数据，然后利用控制点在实际施工地点确定所建桥梁的特征点，从而作为施工依据的测量工作过程。所有的建筑工程都离不开施工放线工作，路桥工程也不例外。无论是在桥梁工程的勘测设计阶段，还是在施工建造阶段或运营管理阶段，相应的测量工作都必不可少。因在桥梁测