淺談全站儀在高層建筑放樣中的使用體會

文/牛定林 云南省一九八煤田地質勘探隊 云南昆明 650208

淺談全站儀在高層建筑放樣中的使用體會

文/牛定林 云南省一九八煤田地質勘探隊 云南昆明 650208

隨著我國城市化進程的深入，越來越多的城市高層建筑施工項目出現在我們眼前。在當前的城市高層建筑主流施工方案中，一般都對樁基礎進行旋挖鉆機施工處理，這種施工方式受場地等條件的制約較大，無法結合全站儀進行高質量、高精度的施工，難以準確地檢測樁位的放樣狀況，這一點在夜間施工的時候更加嚴重。本文著重關注了當前的城市高層建筑樁基礎施工現狀，結合有關工程實際對HBCORS系統在高層建筑樁基礎施工中的應用可能性，希望能受到有關建筑單位的認可與采納。

HBCORS系統；全站儀；樁基礎放樣

改革開放30年來，人民的經濟條件得到了提升，城市化進程也隨著改革開放的進行而深入，我國各大城市的高層建筑如同雨后春筍般地不斷出現。高層建筑的整體穩固性與抗震能力，取決于高質量的樁基礎施工。我國當前的高層建筑樁基礎施工主要以旋挖鉆機施工為主，這種施工方法的施工局限性較大，往往會受到場地、施工工序以及其他施工機械的制約，影響到全站儀的正常使用，難以準確地開展樁位的放樣和檢核工作。

1、全站儀在樁基礎放樣中的作業流程及不足

在我國以往的高層建筑樁基礎施工當中，一般采用的是經緯儀與鋼尺這一組合來進行放樣，由于大量采用了人手進行操作，因此收集到的數據精度低，手機速度慢，難以滿足當前較高的精度要求，犯了樁基礎施工中的大忌。為了提升當前我國高層建筑樁基礎施工的放養工作準確程度，現提出使用全站儀來開展樁基放樣工作，通過四個步驟來提升

（1）樁基礎平面控制測量：此項為放樣之前的準備工作，在施工工地外圍區域找到一定數量的觀測點，這些觀測點一般處于施工區域之外，并且能夠快速準確地開展施工觀測，最后進行平差計算，將整個施工場所與觀測點制作成精度較高的平面坐標圖，最后再根據坐標圖來分析樁基的擺放位置。

（2）樁基礎高程控制測量：在得到了坐標圖之后，根據坐標圖上的平面控制點來進行四等水準測量，計算得到各個控制點的水平高程，作為樁基下樁時的深度參考。

（3）獲得準確的樁基坐標：得到電子樁基平面圖紙后，在計算機上對圖紙進行操作，通過計算機軟件來獲取每個定位樁基的坐標，保存為全站儀能夠識別出來的文件格式，將文件轉移到全站儀當中，就能實現電子版圖紙向全站儀實際操作的轉化。

（4）使用全站儀來進行放樣處理：在電子版圖紙的指導下，整個工地被分成了數量不等的控制點，這些控制點主要用來放置全站儀，全站儀能確定各個坐標樁的位置，以開始正式的下樁工作。

在使用全站儀進行放樣工作的時候要注意方法，一般觀測小組由兩個人組成，其中一人負責全站儀的操作，另一人在觀測位持好反射鏡。觀察的時候必須要保持全站儀與反射鏡之間沒有遮擋物，但是由于工地環境千變萬化，四處移動的機械、吊車很容易影響到正常的觀測，因此二人小組就要時常移動位置，這樣很容易造成觀測精度的降低，最終影響到放樣工作，甚至造成整個工程質量的不足。

2、HBCORS系統簡介及其在樁基礎放樣中的應用

2.1 如何開展網絡RTK測量

網絡RTK測量工作要以一定數量的基站為基礎，尤其適合在大面積的工地內施工。例如在某一省域內的施工時，每隔一段距離就建設一個GPS基站，每個基站負責一定范圍內的數據收集工作，在這些數據的基礎上，通過計算機軟件來建立起有關電離層、對流層、同溫層等在內的誤差數據模型。將這些誤差抹去之后，就得到了基本精確地數據，這些數據也能有效的指導施工。

2.2 如何開展基于HBCORS系統的樁基放樣施工

在HBCORS系統的幫助下，樁位放樣工作被極大地簡化了，只需要一套RTK接收設備就能開展工作。

（1）坐標轉換：首先，使用RTK系統測定好的工地圖紙坐標來確定各個控制點，控制點的數量不宜過多，一般以3個左右最合適。測定時要嚴格按照國家的各項要求進行測量，對測量所得到的數據進行系統的處理，確保其真實可靠。在此基礎上，通過四參數計算以及高程擬合參數計算來講施工區域的坐標參數，之后直接開啟HBCORS系統進行樁基放樣工程模式。

（2）分析電子版的圖紙，得到各個定位樁基的準確坐標，并將其轉化成紙質檔，便于后期工作的調用。

（3）實時放樣。開啟RTK接收機，將手賬與RTK主機連接在一起，檢查主機的衛星信號強度，信號滿足放樣需求才能開始放樣工作。 2.3使用HBCORS系統來開展放樣工作的具體案例

在HBCORS系統的幫助下，施工人員能夠系統并且快速的開展高層建筑樁基定位工作。

（1）為了保證較高的數據接收質量，本工程選擇了國產南方S82型RTK接收機，選擇國家2000坐標，結合工地的具體情況，在工地內外選擇A、B、C三個可靠的觀測點。由于三個觀測控制點的坐標已經由甲方給出，因此我們可以直接使用這些點的坐標來計算轉換四參數和高程擬合參數。

（2）計算出參數之后，用南方CASS7.1軟件來打開樁基平面圖紙，該軟件具有坐標獲取功能，就能快速得到樁基的編號和坐標。我們發現，該工程一共有860個樁基，將所有的樁基一一編號，和圖紙上的編號對應在一起。

（3）有些施工場所的環境比較復雜，因此需要對整個工地進行定位。此時可以利用RTK系統的該功能，保持系統的固定解狀態，在施工圖紙的指導下，系統就能自動完成整個放樣過程。

2.4 利用HBCORS系統來完成整個樁基放樣精度檢查工作

在一定的情況下，HBCORS系統能夠自動完成整個樁基放樣工作的檢測工作。本文關注了某項目的該項工作，檢查過程采用了南方S82-T型 RTK接收機，該機器能夠接收并讀取HBCORS系統信號，接收到信號之后再進行后續的檢查。并得到了以下的檢查結果：

檢查的結果被詳細地展現在表1中，由表1可以看出，整個樁基放樣工作的精度被控制在了0.013m～0.021m之間，符合國家最新工程測量規范所規定的誤差，樁基放樣工作的精度滿足要求。

表1 放樣樁基坐標和全站儀檢測坐標比較表

3、全站儀與HBCORS系統在樁基礎定位中比較分析

綜上所述，在高層建筑樁基放樣工作中使用全站儀和HBCORS系統來進行高精度定位，能夠顯著提升定位工作的精度與質量。在當前高層建筑施工環境越來越復雜，變化越來越多的情況下，采用這種施工方式能夠顯著提升放樣質量。并且施工單位可以靈活選擇施工機械，全站儀精度高、施工方式靈活等特點，能給施工帶來較大的便利，而同時全站儀自身施工限制多，HBCORS系統較好的彌補了全站儀的劣勢，能夠樁基放樣工作帶來全新的優勢：

（1）降低人力資源管理壓力，提升企業管理水平。全站儀與HBCORS系統的出現給樁基放樣施工提供了新的方式，一般來說，只需要一臺全站儀，一臺HBCORS信號接收機即可，只要設置好放樣坐標，就能在任意時刻進行放樣與檢測，施工方式較為簡單快捷。

（2）儀器操作方式一目了然，不需要進行專業培訓。當前的RTK設備為了滿足施工需求，因此專門為施工人員設計了操作方式，只需要進行簡單地訓練就能快速投入工作，甚至不需要專業的測量人員就能完成整個測量過程，這樣也是節約人力資源的一種方式。

（3）施工方法不會受到環境的過度影響。一般施工現場都比較雜亂，四處堆放的雜物，川流不息的載重汽車，都很容易影響到全站儀的正常觀測，HBCORS系統不受這些不利因素的影響，能快速高效的完成整個樁基放樣工作。

（4）能夠快速的復核樁位，確保樁基施工的準確無誤。為了保證樁基安放的準確程度，一般都會在施工過程中進行反復的放樣與審核，HBCORS系統利用的是衛星信號，不需要反復移動全站儀就能實現完整地觀測。

4、結論和建議

隨著我國城市建設的深入進行，高層建筑的樁基施工受到了各個施工單位的重視。隨著施工工藝的改進，圍繞HBCORS系統開展的樁基放樣工作已經逐漸被建筑單位所接受，并逐步推廣到了施工當中。由于施工方法簡單快捷，施工效果好，同時也能保證較高的精度，因此受到施工單位的一致喜愛。當前在我國的高層建筑施工中，這種方法的還有很多需要改進的地方，希望在日后的施工觀測中做到以下幾點：（1）HBCORS系統由于需要使用到GPS信號，因此在使用的時候要與高輻射干擾的區域間隔一定的距離，尤其是高壓輸電塔、變電站這樣的區域；（2）施工觀測方要確保已知控制點的準確性，避免由于其偏差導致的放樣不準。

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[2]文學.HBCORS系統在高層建筑樁基礎放樣中的優勢探討[J].中華民居,2012,(13):103-105.

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牛定林;男，本科學歷，測量工程師。工作單位:云南省一九八煤田地質勘探隊。