趙華寧

（山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽(yáng)泉 045000）

前言

全站儀又簡(jiǎn)稱(chēng)全站型的電子速測(cè)儀，主要由光學(xué)、電子元件和機(jī)械等部分組合而成，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的角度和距離測(cè)量，以及數(shù)據(jù)處理等一系列工作的測(cè)量?jī)x器。全站儀應(yīng)用于在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中，其優(yōu)勢(shì)是測(cè)量的高精度、測(cè)量無(wú)需接觸、儀器具有自動(dòng)化和智能化功能、集成化的程度較高等。另外，全站儀還可用于對(duì)高層或大型的建筑工程進(jìn)行施工測(cè)量，比一般的測(cè)量?jī)x器性能更好。

1 全站儀簡(jiǎn)析

全站儀的具有以下特點(diǎn)：只需一次性照準(zhǔn)反射的棱鏡，就能測(cè)出物體的水平角、垂直角與斜距，并自動(dòng)地計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)所在的坐標(biāo)和高程，還可記錄下本次測(cè)量和計(jì)算的所有數(shù)據(jù)；內(nèi)部是雙軸補(bǔ)償器，能自動(dòng)測(cè)量出儀器的豎軸與水平軸出現(xiàn)的傾斜誤差，并將角度的觀測(cè)值進(jìn)行改正；使外業(yè)步驟簡(jiǎn)化，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)抄記和輸入錯(cuò)誤；經(jīng)全站儀的主機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)通訊的接口，將全站儀與連接的計(jì)算機(jī)及其他的外圍設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊，讓測(cè)量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)形成獲取、管理和計(jì)算等一體化自動(dòng)測(cè)量形式；測(cè)量的精度高，其速度很快，省時(shí)省力；用全站儀微機(jī)處理器控制全站儀的整體測(cè)量和計(jì)算，可改正氣象，測(cè)量導(dǎo)線測(cè)量。

全站儀的工作原理：全站儀中望遠(yuǎn)鏡是由聚光和分光棱鏡、目鏡和物鏡組合而成，屬于測(cè)量角度與距離中光學(xué)的部分。分光棱鏡與物鏡組成了測(cè)距儀的光路，光纖與接收管及發(fā)光的二極管連接，從而呈現(xiàn)內(nèi)光路，并經(jīng)閘門(mén)轉(zhuǎn)換，將內(nèi)光路所發(fā)的紅外光傳給二極管，完成距離測(cè)量；全站儀電氣部分主要由測(cè)角與測(cè)距兩部分構(gòu)成，測(cè)角部分的組成要素有計(jì)數(shù)、光電測(cè)角儀器和編碼度盤(pán)等。測(cè)距部分的組成要素有接收管、電子電路和發(fā)光的二極管。用串行通訊把測(cè)角部分與測(cè)距部分連接，使其具備了測(cè)距儀與電子經(jīng)緯儀的功能[1]。

全站儀的工作要求：可見(jiàn)光，其光線強(qiáng)度適當(dāng)；可通視，也就是全站儀的同待測(cè)目標(biāo)連線間沒(méi)有障礙物。

2 全站儀在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的建筑施工，一般需先對(duì)控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算后再測(cè)量操作，而測(cè)量的施工中，施工人員時(shí)常會(huì)碰到通視障礙，從而增加整個(gè)測(cè)量施工的困難。將全站儀和AUTOCAD軟件兩者結(jié)合，用于施工測(cè)量，能降低施工現(xiàn)場(chǎng)的通視要求，特別有助于對(duì)于通視條件較差、外形較復(fù)雜工程的測(cè)量。

2.1 復(fù)核起始數(shù)據(jù)

復(fù)核起始數(shù)據(jù)是施工測(cè)量的重要工作，具體的應(yīng)用有：確定兩個(gè)城市的控制網(wǎng)點(diǎn)，設(shè)為D1和D2，D1視作測(cè)站點(diǎn)，全站儀便設(shè)在D1；D2視為目標(biāo)點(diǎn)，棱鏡就架設(shè)在D2；對(duì)全站儀進(jìn)行整平和對(duì)中，設(shè)置儀器的參數(shù)；將儀器的照準(zhǔn)方向值設(shè)置為零度；按照施工測(cè)量的要求次數(shù)，使用全站儀對(duì)水平角進(jìn)行復(fù)測(cè)，并實(shí)行多次測(cè)距，對(duì)其測(cè)量的平均值給出相應(yīng)的顯示；如果遇到整體的體積較大、占地面積較廣的巨型建筑物體，控制網(wǎng)點(diǎn)之間的間距相對(duì)較遠(yuǎn)，當(dāng)它們的距離處于200～300m之間時(shí)，普通的光學(xué)儀器所觀測(cè)出來(lái)的結(jié)果很容易產(chǎn)生誤差。而采用全站儀實(shí)行觀測(cè)就不會(huì)存在誤差，也比較方便，取得的測(cè)量結(jié)果的精度較高[2]。

2.2 建立平面控制

通過(guò)應(yīng)用全站儀的坐標(biāo)放樣的功能，對(duì)建筑實(shí)行定位的主要依據(jù)就是建立平面控制網(wǎng)，可達(dá)到對(duì)建筑的整體平面控制網(wǎng)進(jìn)行便捷而準(zhǔn)確地測(cè)量和設(shè)置，還可采取加密處理的方式，在建筑形成方格網(wǎng)。其具體應(yīng)用：以施工的圖紙為樣本，計(jì)算個(gè)體控制點(diǎn)和待放樣點(diǎn)的坐標(biāo)；明確兩城市的控制網(wǎng)點(diǎn)D1和D2，D1視為后視點(diǎn)，其上作為棱鏡架的放置點(diǎn)；D2視為測(cè)站點(diǎn)，其上放置全站儀架；對(duì)全站儀進(jìn)行整平、對(duì)中的調(diào)整，并設(shè)置儀器的參數(shù)；啟動(dòng)全站儀的坐標(biāo)放樣模式，輸入進(jìn)去測(cè)站點(diǎn)的儀器高、目標(biāo)高和坐標(biāo)；啟動(dòng)其方位角的設(shè)置狀態(tài)，并輸入后視點(diǎn)的坐標(biāo)；第二次啟動(dòng)全站儀的坐標(biāo)放樣模式，輸入待放樣點(diǎn)的坐標(biāo)；對(duì)儀器的照準(zhǔn)部實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)操作，保持其水平角所顯示的度數(shù)是零；將顯示值作為依據(jù)，讓棱鏡沿著照準(zhǔn)方向進(jìn)行移動(dòng)，直到保持觀測(cè)值處于被允許的誤差范圍為止。

2.3 實(shí)施高程控制

利用全站儀的距離測(cè)量這個(gè)模式，在全部測(cè)量的工作中，高程測(cè)量的工作量是比較大的，可實(shí)現(xiàn)精確的高程控制。具體應(yīng)用有：在水準(zhǔn)點(diǎn)的附近進(jìn)行全站儀的架設(shè)；把自帶棱鏡的2根測(cè)桿，分別置于水準(zhǔn)點(diǎn)與需測(cè)標(biāo)的兩個(gè)高點(diǎn)上；對(duì)全站儀進(jìn)行整平和對(duì)中調(diào)整，啟動(dòng)其距離的測(cè)量模式，測(cè)量?jī)x器到水準(zhǔn)點(diǎn)產(chǎn)生的高差、斜距和平距，并測(cè)量?jī)x器至所求點(diǎn)之間的高差、斜距和平距；經(jīng)假設(shè)水準(zhǔn)儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)樓面及其他位置的中高程全面控制。在高程控制中應(yīng)用全站儀的三角高程測(cè)距法，其引測(cè)的速度快、工作量較小，同時(shí)很大程度上也降低誤差等因素對(duì)施工作業(yè)產(chǎn)生的干擾。

2.4 觀測(cè)偏移和沉降

大型的建筑工程極度重視安全系數(shù)，并對(duì)其要求很高，加上大型工程邊坡支護(hù)的難度較大，所以在工程測(cè)量中最重要的一項(xiàng)工作就是定期監(jiān)測(cè)大型工程，尤其是其偏移和沉降過(guò)程的監(jiān)測(cè)。具體的應(yīng)用包括：沿著基坑的四周變現(xiàn)，使每邊3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)均保持均勻設(shè)置；選出可通視的2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，并知道其的高程與坐標(biāo)，將其中1個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)作為后視點(diǎn)，而另1個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)處進(jìn)行全站儀架設(shè)，并定期監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，分析和比較其結(jié)果，最終達(dá)到對(duì)大型的建筑工程的偏移與沉降進(jìn)行觀測(cè)的目的[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

為了確保建筑工程的質(zhì)量，對(duì)高層建筑進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需利用全站儀進(jìn)行工作，這是由于其具有速度快、精度高、省時(shí)省力和受外界影響小等優(yōu)勢(shì)。在大型的建筑工程施工中，全站儀的優(yōu)勢(shì)是絕對(duì)的，可替代其他的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行實(shí)地操作。應(yīng)用全站儀這一現(xiàn)代高科技對(duì)建筑進(jìn)行測(cè)量，可保障建筑的測(cè)量質(zhì)量，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物垂直觀測(cè)，平面和高程等的測(cè)量控制，提升施工放樣中的精確度和準(zhǔn)確性。

[1] 陸龍平.全站儀在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].大科技，2010（10）：250.

[2] 饒俊輝.全站儀在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].世界家苑，2012（7）：184.

[3] 虞卓亮，吳海龍，虞功平.建筑測(cè)量質(zhì)量控制中全站儀應(yīng)用探究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（4）：321.