全站儀在高層建筑測量中的應用

韓景紅

（黑龍江省煤田地質物測隊，黑龍江 哈爾濱 150008）

經緯儀坐標法作為放樣工作的傳統方法已普遍采用，但其勞動強度大、效率低隨著科學技術的進步。全站儀集電子經緯儀、光電測距儀和數據記錄于一體，其測距和測角精度大大提高，用它進行施工放樣，速度快、效益高。

本文介紹RTS600全站儀在高層建筑施工放樣技術的應用。

1 建筑物的定位和軸線控制樁的測設

1.1 建筑物的定位

在規劃測量部門已將建筑控制點施測完畢后，可根據控制點的坐標和擬建建筑物坐標，采用極坐標法進行施測，建筑物的定位測量精度要求如下：

距離測量 測量方法 精度要求

一般方法，往、返測量取平均值。測距相對中誤差＜1/1000

角度測量 測量方法 精度要求

一般方法，盤左、盤右分中定點。測角中誤差＜10″

1.2 建筑物軸線控制樁的布設

根據工程的結構形式和施工現場的實際情況，確定在建筑的主控軸線和建筑物外墻軸線交點處設置軸線控制點，這樣可以使各軸線既相互制約又相互聯系，便于檢查和復核。

2 現場施工水準點的建立

現場施工水準點的引測依據測繪部門指定的控制點，將采用指定控制點向施工現場內引測施工水準點（±0.000的標高）。為保證建筑物豎向施工的精度要求及觀測的方便，在現場內布設四個施工水準點。水準點布設在通視良好的位置，距離基坑邊線大致在10～20m左右，可與建筑物某些軸線控制點在同一位置設置并進行保護，初步定出四個水準點分別是a1、a2、f1、f2，布設成閉合水準路線，其閉合差不應超過±6n0.5（n為測站數）或±20L0.5（L 為測線長度，以km為單位）。

3 ±0.000以下施工測量

3.1 平面放樣測量

3.1.1 基坑開挖線和孔樁線放樣，首先根據軸線控制樁投測出建筑物的外墻軸線，然后根據開挖線與外墻軸線的尺寸關系放樣出開挖線，并撒白灰線作為標志。當基坑開挖到接近坑底標高時，用經緯儀根據軸線控制樁投測出基坑邊線和集水坑開挖邊線，并撒出白灰指導開挖。

3.1.2 基礎軸線投測。待孔樁澆筑完畢后，將基礎墊層清掃干凈，利用地面上的軸線控制網進行地下室基礎部分軸線的投測。將儀器架設在控制樁位上，把控制軸線投測到作業面上，經檢查無誤，然后以控制線為基準，以設計圖紙為依據，放樣出其他軸線和柱邊線、洞口邊線等細部尺寸線。

3.2 ±0.000以下結構施工中的標高控制

3.2.1 高程控制點的聯測。在向基坑內引測標高時，首先聯測地面標高控制點，經聯測確認無誤后，方可向基坑內引測所需的標高。

3.2.2 ±0.000以下標高的施測。為保證豎向控制的精度，對所需的標高臨時控制點即水平樁（又稱腰樁）必須正確投測，腰樁的距離一般從角點開始每隔3～5m測設一個，比基坑底設計標高高出0.3～0.5m，并相互校核，較差控制在±3mm既為滿足要求。

3.2.3 基礎結構模板支好后，用水準儀在模板內壁定出基礎面設計標高線控制混凝土澆筑。拆模后，在結構立面抄測結構1m線。

3.2.4 基坑標高傳遞

4 ±0.000以上施工測量

4.1 ±0.000以上各樓層的平面控制測量

采用激光鉛垂儀內控接力傳遞法進行軸線投測。建筑物軸線的投測采用吊垂球的方法即可滿足要求。根據首層以上各樓層的平面圖以及施工流水段的劃分情況，選定所需要的內控點布設方法。采用內控點進行測量的準備工作和原理如下：

4.1.1 首層底板澆筑時，在需要設置內控點的位置埋設150×150×4mm厚的鐵件，為內控點作準備，內控點布置參見附圖三、建筑物首層內控點布設示意圖。通過基坑外圍的軸線控制樁把控制軸線投測到首層平面上，然后對各軸線組成的方格網進行角度、距離的檢核，允許偏差不得低于建筑物基礎放線尺寸允許偏差要求。

4.1.2 用鋼鋸在鐵件上沿軸線方向刻劃十字線，其交點即為首層布設的內控點，并做施工期保護，作為以上各樓層平面控制的傳遞點，這些點所組成的方格網即為±0.000以上各樓層的平面控制網。

4.1.3 在±0.000以上各樓層樓面板施工的過程中，在內控點區域上方相應位置預留一個15cm×15cm的孔洞（激光洞），用于內控點的豎向傳遞。

4.2 ±0.000以上樓層的軸線具體投測方法

4.2.1 內控點傳遞：本工程采用激光鉛垂儀配合經緯儀進行豎向軸線傳遞。將激光鉛垂儀架設在首層內控點上，接收靶放在待測樓層的相應預留洞口上，對中整平鉛垂儀后，打開發光電源并調整光束，直至接收靶接收到的光斑最小、最亮。慢慢旋轉鉛垂儀，每轉90°停下來觀察光斑的變化，最后接收靶將得到一個激光圓，當該圓直徑小于2mm時，圓心即為該控制點的接受點，然后依次投測所需其它控制點。

4.2.2 施工層軸線放樣：利用經緯儀和50米鋼尺對待測樓層的接收點所組成的軸線矩形進行角度、距離的測量。作為該施工層的平面控制網，以此放出其他各條軸線，并用紅油漆作好明顯標識。

4.2.3 當每一層平面或每一施工段測量放線完后，必須進行自檢，自檢合格后及時填寫樓層放樣記錄表并報監理驗線，以便能及時驗證各軸線的正確。

4.3 ±0.000以上各樓層高程控制測量

4.3.1 首層標高基準點聯測。由于地下部分在結構上承受荷載后，會有沉降的因素，為保證地上部分的標高及樓層的凈高要求，首層標高的+1.000m線由現場引測的水準點在兩個樓體上（主樓和裙樓）分別抄測標高控制點，作為地上部分高程傳遞的依據，避免兩樓結構的不均勻沉降造成對標高的影響。

為了避免標高傳遞出現上、下層標高超差，經常對標高控制點進行聯測、復測、平差，檢查核對后方可進行向上層的標高傳遞，在適當位置設標高控制點（每層不少于三點），精度在±3mm以內，總高±15mm以內調整閉合差，結構標高主要采取測設+1m標高控制線，作為高程施工的依據。

受通視等條件制約較大，常規的測量方法已無法滿足該工程的精度和質量要求，現場施工測量主要采用全站儀極坐標測量法，局部放線也可適當采用直角坐標放樣法。全站儀的選擇和精度指標控制是制約施工測量的因素之一，如本工程中全站儀（精度指標在2＋2ppm）和棱鏡，要求能精確測距和極坐標放樣乃至進行三維坐標測量，其精度在±3mm。

4.3.2 樓層高程傳遞方法。如下圖所示：利用水準儀、塔尺和50m鋼尺，依次將標高由激光洞口傳遞至待測樓層，并用公式＜1＞進行計算，得該樓層的儀器的視線標高，同時依此制作本樓層統一的標高基準點。

式中：H1-首層基準點標高值；

H2-待測樓層基準點標高值；

a1-S1水準儀在鋼尺讀數；

a2-S2水準儀在鋼尺讀數；

b1-S1水準儀在塔尺讀數；

b2-S2水準儀在塔尺讀數；

4.3.3 標高的豎向傳遞要求。應從首層起始標高線豎直量取，且每棟建筑應由三處分別向上傳遞。當三個點的標高差值小于3mm時，應取其平均值；否則應重新引測。

4.3.4 用全站儀進行地形圖碎部測量

4.3.4.1 在測站儀上安置儀器，對中、整平，量取儀器高，將電池分別裝入主機和電子手薄內。

4.3.4.2 用電纜將儀器與電子手薄連接起來，并將儀器設置為地形測量工作狀態。

4.3.4.3 瞄準起始方向，由儀器的鍵盤將水平讀盤度數配置為起始方向的方位角數據，并將測站的三維坐標由鍵盤輸入。

4.3.4.4 電子手薄初始化。

4.3.4.5 將棱鏡立于待測點上。根據電子手薄菜單提示，輸入地形點的相應信息，包括點號、點的屬性、拓撲關系等。

4.3.4.6 瞄準棱鏡，按測距鍵。

4.3.4.7 電子手薄測滿后，就可將其帶回室內與計算機及繪圖機連接，實現自動繪圖。