全站儀在建筑測量質(zhì)量控制中的應(yīng)用

趙華寧

（山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000）

前言

全站儀又簡稱全站型的電子速測儀，主要由光學(xué)、電子元件和機(jī)械等部分組合而成，可同時實現(xiàn)對建筑物的角度和距離測量，以及數(shù)據(jù)處理等一系列工作的測量儀器。全站儀應(yīng)用于在建筑測量質(zhì)量控制中，其優(yōu)勢是測量的高精度、測量無需接觸、儀器具有自動化和智能化功能、集成化的程度較高等。另外，全站儀還可用于對高層或大型的建筑工程進(jìn)行施工測量，比一般的測量儀器性能更好。

1 全站儀簡析

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

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，屬于測量角度與距離中光學(xué)的部分。分光棱鏡與物鏡組成了測距儀的光路，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，完成距離測量；全站儀電氣部分主要由測角與測距兩部分構(gòu)成，測角部分的組成要素有計數(shù)、光電測角儀器和編碼度盤等。測距部分的組成要素有接收管、電子電路和發(fā)光的二極管。用串行通訊把測角部分與測距部分連接，使其具備了測距儀與電子經(jīng)緯儀的功能[1]。

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

2 全站儀在建筑測量質(zhì)量控制中的應(yīng)用

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

2.1 復(fù)核起始數(shù)據(jù)

復(fù)核起始數(shù)據(jù)是施工測量的重要工作，具體的應(yīng)用有：確定兩個城市的控制網(wǎng)點，設(shè)為D1和D2，D1視作測站點，全站儀便設(shè)在D1；D2視為目標(biāo)點，棱鏡就架設(shè)在D2；對全站儀進(jìn)行整平和對中，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；按照施工測量的要求次數(shù)，使用全站儀對水平角進(jìn)行復(fù)測，并實行多次測距，對其測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)點之間的間距相對較遠(yuǎn)，當(dāng)它們的距離處于200～300m之間時，普通的光學(xué)儀器所觀測出來的結(jié)果很容易產(chǎn)生誤差。而采用全站儀實行觀測就不會存在誤差，也比較方便，取得的測量結(jié)果的精度較高[2]。

2.2 建立平面控制

通過應(yīng)用全站儀的坐標(biāo)放樣的功能，對建筑實行定位的主要依據(jù)就是建立平面控制網(wǎng)，可達(dá)到對建筑的整體平面控制網(wǎng)進(jìn)行便捷而準(zhǔn)確地測量和設(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，計算個體控制點和待放樣點的坐標(biāo)；明確兩城市的控制網(wǎng)點D1和D2，D1視為后視點，其上作為棱鏡架的放置點；D2視為測站點，其上放置全站儀架；對全站儀進(jìn)行整平、對中的調(diào)整，并設(shè)置儀器的參數(shù)；啟動全站儀的坐標(biāo)放樣模式，輸入進(jìn)去測站點的儀器高、目標(biāo)高和坐標(biāo)；啟動其方位角的設(shè)置狀態(tài)，并輸入后視點的坐標(biāo)；第二次啟動全站儀的坐標(biāo)放樣模式，輸入待放樣點的坐標(biāo)；對儀器的照準(zhǔn)部實現(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，直到保持觀測值處于被允許的誤差范圍為止。

2.3 實施高程控制

利用全站儀的距離測量這個模式，在全部測量的工作中，高程測量的工作量是比較大的，可實現(xiàn)精確的高程控制。具體應(yīng)用有：在水準(zhǔn)點的附近進(jìn)行全站儀的架設(shè)；把自帶棱鏡的2根測桿，分別置于水準(zhǔn)點與需測標(biāo)的兩個高點上；對全站儀進(jìn)行整平和對中調(diào)整，啟動其距離的測量模式，測量儀器到水準(zhǔn)點產(chǎn)生的高差、斜距和平距，并測量儀器至所求點之間的高差、斜距和平距；經(jīng)假設(shè)水準(zhǔn)儀，實現(xiàn)對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距法，其引測的速度快、工作量較小，同時很大程度上也降低誤差等因素對施工作業(yè)產(chǎn)生的干擾。

2.4 觀測偏移和沉降

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

3 結(jié)語

為了確保建筑工程的質(zhì)量，對高層建筑進(jìn)行測量時，需利用全站儀進(jìn)行工作，這是由于其具有速度快、精度高、省時省力和受外界影響小等優(yōu)勢。在大型的建筑工程施工中，全站儀的優(yōu)勢是絕對的，可替代其他的測量儀器進(jìn)行實地操作。應(yīng)用全站儀這一現(xiàn)代高科技對建筑進(jìn)行測量，可保障建筑的測量質(zhì)量，還能實現(xiàn)對建筑物垂直觀測，平面和高程等的測量控制，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.