謝仕海

（中電建建筑集團(tuán)有限公司，北京 100034）

四川綿陽海賦外灘工程項(xiàng)目位于四川省綿陽市中心，東臨涪江，北臨鐵牛廣場(chǎng)。由四棟塔樓及一棟商業(yè)樓組成，項(xiàng)目用地約1.3萬m2，總建筑面積約10m2。在施工進(jìn)場(chǎng)前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際及設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行分析，每棟樓設(shè)置4個(gè)控制點(diǎn)，使之連線成為一個(gè)矩形，方便以后墻柱等細(xì)部線的放樣。由于現(xiàn)場(chǎng)用地限制，四棟塔樓不在一條直線上，也不互相垂直，呈不均勻布置，最簡(jiǎn)單、快捷的放樣方法就是使用全站儀極坐標(biāo)法放樣，克服了場(chǎng)地放線困難的難題。

1 極坐標(biāo)法原理介紹

極坐標(biāo)法的原理是在控制點(diǎn)上測(cè)設(shè)一段距離和一個(gè)角度，確定點(diǎn)的平面位置。極坐標(biāo)法放樣可以采用兩種方案，分別為經(jīng)緯儀+鋼尺、全站儀。第一種方式適用于放樣點(diǎn)離控制點(diǎn)較近且便于量距的情況，第二種全站儀放樣將不受距離限制。

極坐標(biāo)法原理如圖1所示。

圖1 極坐標(biāo)法原理

A（xA，yA）、B（xB，yB）為已知控制點(diǎn)，C點(diǎn)為放樣點(diǎn)（xC，yC），其坐標(biāo)可在總平面圖上查詢，如要將C點(diǎn)放樣于施工現(xiàn)場(chǎng)，先按照以下計(jì)算式計(jì)算出放樣點(diǎn)的水平角β和水平距離DAC。

（1）角度計(jì)算。

（2）距離計(jì)算。

放樣時(shí)，在已知A點(diǎn)架設(shè)經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)，根據(jù)β角確定AC方向，最后沿此方向用鋼尺放樣出距離DAC，定出C點(diǎn)。

2 全站儀極坐標(biāo)法特點(diǎn)

使用經(jīng)緯儀配合鋼尺采用極坐標(biāo)法放樣時(shí)，計(jì)算公式得到的距離指兩點(diǎn)間水平距離，對(duì)場(chǎng)地平整度要求非常高。全站儀不需要預(yù)先計(jì)算放樣點(diǎn)的距離和角度，隨著全站儀的大面積使用，極坐標(biāo)法成為工程放樣中廣泛使用的一種方法。

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)全站儀與計(jì)算機(jī)的快速傳輸，避免數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤，簡(jiǎn)化操作步驟，測(cè)量精度高，放樣快速準(zhǔn)確。

（2）儀器能夠顯示點(diǎn)位坐標(biāo)和偏差范圍，可以指揮放樣人員快速糾正，不受個(gè)人主觀影響，便于快速放樣。

（3）放樣數(shù)據(jù)能夠在儀器中保存，便于放樣點(diǎn)的復(fù)核、查看等。

3 工程實(shí)例

現(xiàn)場(chǎng)樓座的平面位置的確定以放樣出的控制點(diǎn)作為依據(jù)，放樣的點(diǎn)位不可超過規(guī)范誤差，放樣控制點(diǎn)的誤差超出規(guī)范要求會(huì)造成進(jìn)度及成本的巨大損失。為了使測(cè)量工作在生產(chǎn)過程中能夠順利進(jìn)行，正式開工前，項(xiàng)目部測(cè)量人員通過總平面圖找出各單體的平面控制點(diǎn)坐標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)覆蓋整個(gè)工程范圍，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和業(yè)主方給定控制點(diǎn)的布設(shè)情況，利用附合導(dǎo)線做控制網(wǎng)加密的方法增加了K2控制點(diǎn)，建立K2、CX8、A2組成的某外灘工程施工平面控制網(wǎng)。在施工過程中定期對(duì)K2、CX8、A2進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)因控制點(diǎn)原因造成的不必要的損失。

3.1 儀器

儀器的型號(hào)、產(chǎn)地如表1所示。

表1 儀器的型號(hào)、產(chǎn)地

3.2 極坐標(biāo)法放樣步驟

將CX-8及A2點(diǎn)作為業(yè)主方給定控制點(diǎn)，根據(jù)項(xiàng)目部測(cè)量組編制的某外灘工程3#樓基礎(chǔ)放樣表及某外灘工程3#樓基礎(chǔ)定位放樣圖，進(jìn)行3#樓全站儀極坐標(biāo)法定位控制點(diǎn)放樣。

（1）將儀器架設(shè)在CX-8測(cè)站點(diǎn)上，旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，打開儀器對(duì)中器進(jìn)行整平；調(diào)整兩個(gè)腳架支腿，調(diào)平圓水準(zhǔn)器，調(diào)整管水準(zhǔn)器，查看中點(diǎn)是否居中，未居中則移動(dòng)全站儀主機(jī)。儀器對(duì)中后，輸入測(cè)站點(diǎn)CX-8的平面坐標(biāo)，建站完畢后輸入后視點(diǎn)A2平面坐標(biāo)，將全站儀十字絲對(duì)準(zhǔn)后視點(diǎn)A2棱鏡中心，按確定鍵進(jìn)行定向，填寫方向觀測(cè)值差值，觀察是否在限差之內(nèi)；超過定位限差時(shí)，重新進(jìn)行定向。

（2）定向完畢后，輸入放樣點(diǎn)1號(hào)點(diǎn)坐標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀，使水平角度顯示為0°0′0″。此時(shí)視線方向即為放樣點(diǎn)1號(hào)點(diǎn)的方向，指揮放樣人員在視線方向移動(dòng)棱鏡，使實(shí)測(cè)距離和放樣距離差值小于放樣限差，棱鏡所在點(diǎn)為1號(hào)點(diǎn)平面位置，在施工放樣表上填寫1號(hào)點(diǎn)實(shí)測(cè)坐標(biāo)值，并填寫1號(hào)點(diǎn)實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值的差值，觀察其是否在限差內(nèi)。

（3）重復(fù)步驟放樣2號(hào)、3號(hào)及4號(hào)點(diǎn)，放樣完畢后采用50m鋼尺量測(cè)量放樣點(diǎn)之間的距離，與設(shè)計(jì)距離進(jìn)行比對(duì)。針對(duì)誤差超過規(guī)范要求的點(diǎn)，采取重復(fù)放樣的方法進(jìn)行再次放樣，直至誤差在規(guī)范誤差以內(nèi)。

（4）放樣完成后，測(cè)量員填寫測(cè)量放線交接單，由勞務(wù)施工隊(duì)伍簽字確認(rèn)。

4 極坐標(biāo)放樣點(diǎn)位精度分析

（1）放樣角度、距離誤差對(duì)放樣點(diǎn)位的影響。

放樣角度、距離的誤差對(duì)放樣點(diǎn)位的影響如圖2所示。

圖2 放樣角度、距離的誤差對(duì)放樣點(diǎn)位的影響

設(shè)定Q、W為已知點(diǎn)，F(xiàn)為待測(cè)設(shè)點(diǎn)。由放樣γ角的誤差△γ使點(diǎn)位產(chǎn)生位移為FF′（設(shè)為△e），放樣距離S的誤差使點(diǎn)位F′移至F″點(diǎn)：

角度和距離誤差均是獨(dú)立的，將其對(duì)點(diǎn)的綜合影響轉(zhuǎn)化為中誤差：

（2）儀器中誤差對(duì)放樣點(diǎn)位的影響。

儀器對(duì)中誤差對(duì)放樣點(diǎn)位的影響如圖3所示。

圖3 儀器對(duì)中誤差對(duì)放樣點(diǎn)位的影響

B為測(cè)站點(diǎn)，A為定向點(diǎn)，DAB=a，放樣角為β，放樣距離為S，P為放樣點(diǎn)的正確位置。對(duì)中誤差e在x方向偏移為ex，在y方向的偏移為ey。由于中誤差e的存在，使P點(diǎn)產(chǎn)生平移PP″，又產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)P″P′，導(dǎo)致正確位置移至P′點(diǎn)，PP′是對(duì)中誤差e產(chǎn)生的對(duì)放樣點(diǎn)位的影響：

（3）地面定點(diǎn)P點(diǎn)的誤差γ。

點(diǎn)位定點(diǎn)誤差隨定點(diǎn)方法不同，一般使用十字畫線，定點(diǎn)誤差約為±1mm，鋼筋定點(diǎn)約為±3mm。

不考慮業(yè)主單位給定已知點(diǎn)本身的誤差時(shí)，可以用極坐標(biāo)法放樣P點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差：

P點(diǎn)距離B點(diǎn)愈遠(yuǎn)，點(diǎn)誤差愈大；對(duì)一定的對(duì)中誤差me，放樣邊與定向邊長(zhǎng)度之比愈大，其影響越大；mey愈大，表明其對(duì)中誤差對(duì)放樣點(diǎn)位的影響越大。使用極坐標(biāo)放樣時(shí)，要求定向遠(yuǎn)一些，需要特別注意垂直于定向邊方向的對(duì)中。量邊、測(cè)角精度較低或待定點(diǎn)離已知點(diǎn)較近時(shí)，分析點(diǎn)位精度時(shí)可以不考慮對(duì)中誤差的影響。

5 質(zhì)量控制措施

（1）做好測(cè)設(shè)準(zhǔn)備工作，在總平圖中精確查詢各控制點(diǎn)的坐標(biāo)。

（2）做好業(yè)主單位移交的原始坐標(biāo)點(diǎn)的校核工作，確保后期測(cè)量成果的準(zhǔn)確性。

（3）點(diǎn)位放樣時(shí)，由專業(yè)測(cè)量人員進(jìn)行放樣作業(yè)，避免人為操作誤差。

（4）放樣完畢，由測(cè)量負(fù)責(zé)人、測(cè)量員等共同對(duì)測(cè)設(shè)的點(diǎn)進(jìn)行檢查、校核。

（5）定期對(duì)全站儀、中桿進(jìn)行檢校，確保儀器能達(dá)到精度要求。

6 結(jié)語

在綿陽海賦外灘工程測(cè)量放線過程中，通過全站儀極坐標(biāo)法的應(yīng)用，可以保證工程的順利進(jìn)行，使工程在測(cè)繪局的檢查驗(yàn)收過程一次性通過，為工程最終的竣工驗(yàn)收奠定基礎(chǔ)。全站儀極坐標(biāo)法具有高效快捷、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，控制點(diǎn)放樣誤差滿足規(guī)范要求是后續(xù)各樓座施工正確的前提和依據(jù)。作為測(cè)量人員，應(yīng)在放樣過程中不斷復(fù)核、校正，確保放樣點(diǎn)位的準(zhǔn)確性。