全站仪的实际操作规程

随着社会的进步，科学技术的进一步的提高，先进测量仪器应用于工程施工中，取得了良好的应用效果，现根据某工程简介全站仪的应用技术。
1、工程简介
某综合办公楼，场区东西长约600米,南北宽约300米。本工程包括主楼、裙楼和辅楼三部分，总长174米，总宽40.5米，建筑面积76200平方米,其中主楼22层,裙楼4层,辅楼12层,地下二层。采用钢筋混凝土(局部劲性混凝土)框架剪力墙结构,整体筏板基础,为1类高层办公建筑,耐火等级为一级,合理使用年限50年。施工过程采用全站仪进行测量放线。
2、工程测量放样的难点
各栋单体的位置、标高由总平面控制,其中裙楼8～19轴×A轴南侧和8～19轴×N轴北侧各有以120米和430米为圆心的圆弧造型,在平面上呈两个半月形；主楼H轴×19～29轴北侧、辅楼H轴×1～8轴北侧的负一层至负二层设有弧形汽车坡道。
建筑物裙楼两侧分别是两个不同直径的圆弧，其中主楼、辅楼的弧形汽车坡道又是高差弧形,如何将业主提供的大地坐标与建筑系统内部坐标结合,简化测量程序,达到快速定位的目的,是首先要考虑的问题。
3、测量准备工作
3.1工作思路
3.1.1平面控制网采用直角坐标法,轴线控制点采用角度交汇法,曲线采用弦线支距法或切线支距法。
3.1.2为了提高测量精度和速度,选用较为先进的电子全站仪作为主要的测量仪器。
3.1.3竖向控制标高：+19.20(四层)以下采用外控法，标高+19.2(四层)以上采用内控法。
3.2任务成果
3.2.1工程定位测量、场区水准点引测。
3.2.2楼层放线：主控制轴线、轴线、边线、墙控制线、楼层标高控制线。
3.2.3高程控制：基底标高的控制、楼层标高的控制、楼层高程传递。
4、测量技术
4.1曲线部位施工测量
根据本工程曲线半径大的特点,采用全站仪坐标放样的程序,首先测设曲线主点,根据测设作业面的现场条件采用弦线支距法或切线支距法,选取局部放样的方法进行放线。具体步骤如下：
4.1.1曲线部位测设主点的选定
基础垫层柱放线选择在柱中心点,基础底板以上选择距柱外侧20mm且一侧平行于径向轴线,一侧垂直于所对径向轴线的正方形控制四角点。为了减少测设的工作量,对于同一径向的轴线上的多个柱。平行于径向的轴线控制线相同,可以先测设轴线两端柱的垂直于径向的控制线,中间柱控制线用钢尺直接测设。曲线梁及曲线墙主点选择在径向轴线墙的内侧或外侧。如右图所示。
4.1.2曲线部位主点的测设
将全站仪安置在控制点上,经对中、定平、设置参数后,先进入坐标放样模式,输入测站点坐标、仪器高、标靶高、后视点坐标，然后精确照准后视点,一起根据测站点坐标和后视点坐标，自动完成后视点方位角的设置,最后调出在仪器内已存储的测设点坐标,当仪器显示的水平角读数为零时,照准的方向即为测点的方向,仪器操作人员指挥持棱镜人员到待放样点附近,通过测量仪器显示出放样值与实测值之差,指挥棱镜的测量人员沿照准方向移动标靶,直到观测屏幕上的显示值为0.000时,确定点的位置。
4.1.3主点测设后校核
为了保证主点位置的正确可靠,主点测设后,用全站仪坐标测量程序进行复测,校对各点坐标或在施工层复合各点间的间距无误后,作为细部放线的依据。
4.1.4柱边线的测设
柱边线放线根据已测定的控制点测设出平行于轴线柱的位置线,再根据利用autoCAD计算出的数据进行偏移，如图所示2所示。
4.1.5曲线主点间曲线测设
建筑物外侧曲线采用弦线支距法进行测设,具体方法如图3(右图所示)所示（支距数据可在autoCAD中进行计算）。首先将两轴线间弦长分为8等份,求出支距h、h1、h2、,h3,再求曲面控制点,连线至轴线弦线的垂直距离H0，根据曲线控制主点连线的弦上垂直距离H+hj，定出P′、1′、2′、3′点,连接P′、1′、2′、3′形成曲线。在实测时要根据弧长来定等分数。内侧曲线放线时无法采用以上方法测设,采用切线支距法进行测设,先求出曲线点到曲线控制主点的垂直距离H,后根据H和h求出h′。h′1=H-h1，,h′2=H-h2,h′3=H-h3。
4.1.6全站仪主点的测设及曲线轴线的测设
首先把电子施工图提取的主点坐标内业输入到全站仪数据储存器内。测设时安置仪器于施工层已测定的控制点上,先进入坐标放样程序,输入测站点坐标,后视另一控制点,输入后视点坐标,精确照准后视点后,自动完成后视点的方位角设置。然后调出放样点坐标,仪器显示出到放样点角度,旋转全站仪照准部,当水平角读数为零时,此时照准方向为测点方向,通过测距来确定被测点位置。
4.1.7施工轴线定位控制
根据引入场内的控制桩和轴线桩采用角度交汇法投测在垫层或建筑物上,并进行校核,四层以上各层的轴线由内控点采用经纬仪向上引测,并设置标志,地下室楼板混凝土浇注后,依据建筑物控制网测设内控点,内控点形成闭合的图形且每上一层用经纬仪进行校核。
为了保证建筑物轴线位置正确,用全站仪把轴线投测到各层楼板边缘或柱顶上,每层楼板中心线应设长线(列线)1~2条,短线(行线)2~3条,然后根据由下层投测上来的轴线,在楼板上分别弹线。投测时,把经纬仪安置在轴线控制桩上,后视墙底部的轴线标点,用正倒镜取中的方法,将轴线投到上层楼板边缘或柱顶上,当各轴线投递完要用钢尺进行校核。
此测量方法在实践证明中是方便可行的,效果明显。通过上述科学的测量方法,利用先进的仪器,确保了工程测量放线的顺利进行。经检验各弧形结构均符合图纸设计要求。

1.全站仪的主要特点

目前工程中所使用的全站仪基本都具备以下主要特点：
(l)采用同轴双速制、微动机构，使照准更加快捷、准确。
(2)控制面板具有人机对话功能。控制面板由键盘和显示屏组成。除照准以外的各种测量功能和参数均可通过键盘来实现。仪器的两侧均有控制面板，操作十分方便。
(3)设有双向倾斜补偿器，可以自动对水平和竖直方向进行修正，以消除竖轴倾斜误差的影响。
(4)机内设有测量应用软件，可以方便地进行三维坐标测量、导线测量、对边测量、悬高测量、偏心测量、后方交会、放样测量等工作。
(5)具有双路通讯功能，可将测量数据传输给电子手簿或外部计算机，也可接受电子手簿和外部计算机的指令和数据。这种传输系统有助于开发专用程序系统，提高数据的可靠性与存储安全性。
2.全站仪各部件名称
由于全站仪生产厂家不同，全站仪的外形、结构、性能和各部件名称略有区别，但总的来讲是大同小异，为了说明问题，这里以拓普康GTS-211D电子全站仪为例。
拓普康GTS-211D电子全站仪有两面操作按键及显示窗，操作很方便。借助于其内部液体双轴补偿器能自动进行水平和垂直倾斜改正，补偿范围为±3′。GTS-21lD全站仪的测角最小读数为l ″，测角精度为5 ″，采用增量法读数；测距的最小读数为1mm，测距精度为(3mm+2ppm)，单棱镜测距为l.1~1.2km，三棱镜测距为1.6～1.8km；内有自动记录装置，可存储2 400个测量数据(角度、距离、座标)及提供信息。GTS-211D全站仪除能进行角度测量、距离测量、坐标测量、偏心测量、悬高测量和对边测量外，还能进行数据采集、放样及存储管理。
全站仪在使用上，不同厂家生产的仪器有着一定的差异，但进行数据采集操作过程大致是相同的。全站仪采集碎部点的过程如下： 1.测站安置仪器。在测站上将仪器进行整平、对中，其具体作法与常规仪器的整平对中工作相同。 2.打开电源。开启电源的方法将开关打开，显示屏显示，所有点阵发亮，几秒后即可进行测量。对各种类型的仪器可参照仪器使用说明书进行操作。 3.设置垂直零点。松开望远镜制动螺旋将望远镜上下转动，当望远镜通过水平线时，将指示出垂直零点，并显示垂直角。 4.仪器参数设置。仪器参数是控制仪器测量状态、显示状态数据改正等功能的变量，在全站仪中一般都可根据测量要求通过键盘进行改变，并且所选取的选择项可保存到下一次改变为止。 5.设置度盘初始值。可先照准定向目标，然后按“0 SET”键设置度盘初值为0度。也可用水平制动和微动螺旋转动全站仪使其水平角为要求的值，用“HOLD”键锁定度盘，再转动照准部瞄准定向目标，第二次用“HOLD”键解锁，完成初始设置。6.照准待测目标进行水平角和距离测量。在完成测量后全站仪将根据用户的设置在屏幕上显示测量结果。
全站仪的常用功能
1.角度测量
2.距离测量
3.标准测量
4.对边测量
5.悬高测量
6.点放样
7.距离放样
8.面积测量

全站仪 的安置
操作参考：仪器的整平与对中
1、安置三脚架：首先，将三脚架打开，伸到适当高度，拧紧三个固定螺旋。
2、将仪器安置到三脚架上：将仪器小心地安置到三脚架上，松开中心连接螺旋，在架头上轻移仪器，直到锤球对准测站点标志中心，然后轻轻拧紧连接螺旋。
3、利用圆水准器粗平仪器
①旋转两个脚螺旋A、B，使圆水准器气泡移到与上述两个脚螺旋中心连线相垂直的一条直线上。
②旋转脚螺旋C，使圆水准器气泡居中。
4、利用长水准器精平仪器
①松开水平制动螺旋、转动仪器使管水准器平行于某一对脚螺旋A、B的连线。再旋转脚螺旋A、B，使管水准器气泡居中。
②将仪器绕竖轴旋转90º(100g)，再旋转另一个脚螺旋C，使管水准器气泡居中。
③再次旋转90º，重复①②，直至四个位置上气泡居中为止。
5、利用光学对中器对中
根据观测者的视力调节光学对中器望远镜的目镜。松开中心连接螺旋、轻移仪器，将光学对中器的中心标志对准测站点，然后拧紧连接螺旋。在轻移仪器时不要让仪器在架头上有转动，以尽可能减少气泡的偏移。
6、全站仪最后精平仪器
按第4步精确整平仪器，直到仪器旋转到任何位置时，管水准气泡始终居中为止，然后拧紧连接螺旋。

5、结束语
通过该复杂的施工测量，综合利用全站仪,计算机CAD辅助设计等先进仪器设备和信息管理技术,在测量计算过程中紧密结合在一起。计算机以及数学知识在本工程的测量技术中发挥了重要作用,极大的丰富了施工测量的方法。