吳靜龍

摘? ? 要：筆者之前供職于國有施工企業(yè)從事多年工業(yè)建筑施工，結(jié)合之前工作經(jīng)驗(yàn)就全站儀坐標(biāo)法在紙機(jī)傳動基礎(chǔ)定位及預(yù)留預(yù)埋施工中的應(yīng)用進(jìn)行一些探討。紙機(jī)安裝對傳動基礎(chǔ)的定位及預(yù)留預(yù)埋的水平位置精度要求高，加上工期緊，傳動基礎(chǔ)施工時與設(shè)備安裝交叉作業(yè)，且現(xiàn)場情況復(fù)雜通視條件差，給采用傳統(tǒng)矩形控制網(wǎng)測量定位造成很大困難。為了提高測量放線的準(zhǔn)確性和功效，我們將全站儀坐標(biāo)法測量與AutoCAD坐標(biāo)標(biāo)注相結(jié)合，運(yùn)用到了紙機(jī)傳動基礎(chǔ)定位及預(yù)留預(yù)埋施工測量中，同時將常用于收斂觀測的反射片作為現(xiàn)場，大大提高了測量放線成果質(zhì)量和工作效率。

關(guān)鍵詞：全站儀;AutoCAD;直角坐標(biāo)系統(tǒng)

1? 引言

紙機(jī)安裝對傳動基礎(chǔ)的定位及預(yù)留預(yù)埋的水平位置精度要求高，加上工期緊，傳動基礎(chǔ)施工時與設(shè)備安裝交叉作業(yè)，且現(xiàn)場情況復(fù)雜通視條件差，給采用傳統(tǒng)矩形控制網(wǎng)測量定位造成很大困難。如果傳動基礎(chǔ)定位及預(yù)留預(yù)埋定位出現(xiàn)偏差，將直接影響下一步設(shè)備安裝質(zhì)量和工期。因此，為了提高測量放線的準(zhǔn)確性和功效，我們將全站儀坐標(biāo)法測量與AutoCAD坐標(biāo)標(biāo)注相結(jié)合，運(yùn)用到了紙機(jī)傳動基礎(chǔ)定位及預(yù)留預(yù)埋施工測量中，同時將常用于收斂觀測的反射片作為現(xiàn)場，大大提高了測量放線成果質(zhì)量和工作效率。

2? 測量原理

以安裝班組布設(shè)的PM1&PM2真空伏輥中心線，以及PM1&PM2紙機(jī)廠房EF軸中心線，分別作為坐標(biāo)系的X軸和Y軸，Z軸坐標(biāo)同圖紙設(shè)計相對標(biāo)高值（須與紙機(jī)基礎(chǔ)板板面實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行比校），即中心交點(diǎn)（0，0，7.45），7.45為建筑物二層樓板相對標(biāo)高，建立坐標(biāo)系（單位：米），將已知點(diǎn)用反射片現(xiàn)場標(biāo)注。

3? 坐標(biāo)測量

3.1? 傳動基礎(chǔ)施工

以PM2傳動基礎(chǔ)施工為例，使用AutoCAD獲得傳動基礎(chǔ)定位及預(yù)留預(yù)埋水平位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，導(dǎo)出到Excel中添加圖紙給定的相對標(biāo)高作為Z軸數(shù)值，整理后得到每一個基礎(chǔ)螺栓孔心坐標(biāo)值（X、Y、Z）。

3.2? 平面坐標(biāo)放樣測量

全站儀使用方法有在已知點(diǎn)設(shè)站和未知點(diǎn)設(shè)站兩種情況。第一種在已知點(diǎn)設(shè)站包情況又包括極坐標(biāo)法放樣和坐標(biāo)法放樣，第二種在未知點(diǎn)設(shè)站又包括角度后方交會法設(shè)站和邊角聯(lián)合后方交會法設(shè)站。實(shí)際運(yùn)用中我們一般使用已知點(diǎn)坐標(biāo)放樣和后方交會法坐標(biāo)放樣。在輸入未知紙機(jī)孔坐標(biāo)后，儀器會自動計算出所需要的水平角值和平距值，利用角度放樣和距離放樣功能，便可以設(shè)定未知點(diǎn)的位置

3.2.1? 已知點(diǎn)設(shè)站

已知點(diǎn)設(shè)站即在已知坐標(biāo)點(diǎn)上安置全站儀來確定其坐標(biāo)，這時需要一個后視點(diǎn)的坐標(biāo)或者后視方位角為已知。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，我們可以把測站設(shè)置在Y軸任意位置上，那么測站點(diǎn)坐標(biāo)就是（X=0，Y=測站與基準(zhǔn)點(diǎn)的距離），利用棱鏡求出測站到基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，即為Y值，Z值為2.2中計算的（3）W數(shù)值。

實(shí)測步驟為：（1）儀器設(shè)站：將儀器在已知點(diǎn)上對中整平，開機(jī)后進(jìn)入放樣測量，選取“3.測站設(shè)置”后按【ENT】確認(rèn)，進(jìn)入后輸入測站坐標(biāo)。（2）輸入棱鏡和儀器高：按照2.2計算得出棱鏡和儀器高度參數(shù)全部輸入0。（3）后視方位角設(shè)置：放樣菜單界面下，選取“4.置方位角”后按【ENT】確認(rèn)，按【定向】，通過輸入后視點(diǎn)坐標(biāo)，計算并設(shè)置方位角。輸入后視點(diǎn)坐標(biāo)。

3.2.2? 自由點(diǎn)設(shè)站

由于現(xiàn)場施工環(huán)境復(fù)雜，Y軸線多數(shù)情況下并不通視或者不方便支設(shè)儀器和棱鏡，這個時候就用到全站儀反光貼。事先在1軸線和42軸線梁位置貼若干反光貼，并測設(shè)得到這些位置的坐標(biāo)，作為已知點(diǎn)在后面施工中使用。

因?yàn)橛^測的已知點(diǎn)數(shù)超過兩個，并且計算坐標(biāo)將采用最小二乘法進(jìn)行平差，坐標(biāo)則通過計算平均值求取。所以，觀測的已知點(diǎn)越多，計算所得坐標(biāo)精確度也越高。

兩個已知點(diǎn)求取測站坐標(biāo)的測量：（1）在測站模式下按【后交】進(jìn)入后方交會測量功能，將已知點(diǎn)的坐標(biāo)輸入屏幕。（2）輸入已知1點(diǎn)的坐標(biāo)，照準(zhǔn)已知1點(diǎn)反光貼紙，按【測量】進(jìn)行測量。（3）測量完成后，觀察測量結(jié)果，并根據(jù)提示輸入棱鏡高度。（4）按【ENT】把已知2點(diǎn)坐標(biāo)輸入并進(jìn)行測量。重復(fù)b、c步完成已知2點(diǎn)的測量。（5）檔輸入并測量完兩個已知點(diǎn)后，選擇【計算】計算交會點(diǎn)坐標(biāo)，按【ENT】將交會坐標(biāo)置為測站坐標(biāo)。（6）按【ENT】設(shè)置測站，根據(jù)提示，照準(zhǔn)已知點(diǎn)1，按【ENT】設(shè)置坐標(biāo)方位角，返回測量模式。

3.3? 高程的測量

全站儀標(biāo)高測量采用的原理，測量過程的實(shí)質(zhì)是高差測量。想要求得放樣點(diǎn)的標(biāo)高，必須得到測定站點(diǎn)與放樣點(diǎn)之間的高差，然后根據(jù)測定站點(diǎn)標(biāo)高，即可求出放樣點(diǎn)的標(biāo)高。

高程測量的操作介紹：紙機(jī)已知S點(diǎn)標(biāo)高暫為Zs，只要知道紙機(jī)定位孔每一點(diǎn)對T點(diǎn)的高差Zst即可由Zt=Zs+Zst得到每一個紙機(jī)定位孔點(diǎn)的標(biāo)高Zt。

HD——為S、T兩點(diǎn)間的水平距離;

VA——為在基準(zhǔn)點(diǎn)觀測天頂距;

i——為測站點(diǎn)的儀器高，t為棱鏡高;

Zs——為S點(diǎn)高程，Zt為T點(diǎn)高程。

VD——為全站儀望遠(yuǎn)鏡和棱鏡之間的高差。

VD=SD*COS（VA）

不考慮其他因素的影響，求高差Zst，我們需要已知點(diǎn)S架設(shè)儀器，在T點(diǎn)豎立棱鏡，觀測角VA，需要量取儀器高i和棱鏡高t，測算出A，B兩點(diǎn)間的水平距離為HD，所以根據(jù)Zst=VD+i-t，得出計算公式：Zt=Zs+SD*COS（VA）+i-t。

通過以上測量方法我們分析：首先全站儀架設(shè)在已知高程點(diǎn)上，而且要測出待測點(diǎn)的高程，首先要量取儀器高和棱鏡高。

在實(shí)際應(yīng)用中上述方法受限因素很多，因此我們可以借鑒水準(zhǔn)儀任意置點(diǎn)的方法，利用三角高程測量原理測出待測點(diǎn)的高程，可以大大提高施測的速度。

具體操作介紹：假設(shè)已知T點(diǎn)的高程，未知S點(diǎn)的高程，我們要通過全站儀測定其他定位孔的高程。首先由（1）式可知：

Zs=Zt-{SD*COS（VA）+i-t}? ?（2）

數(shù)據(jù)中只有VD的值可以用儀器測量計算，儀器和棱鏡的高度都是未知的。但一次測量中儀器和棱鏡的高度是不變的。從（2）可知：

Zs+i-t=Zt-SD*COS（VA）=W? ?（3）

由（3）可知，基于上面結(jié)論，Zs+i-t在任一未知紙機(jī)孔上也是固定不變的。而且可以計算出它的高程。

實(shí)際操作中需要注意：（1）全站儀可以任意設(shè)置，但是要通視;（2）照準(zhǔn)已知基準(zhǔn)點(diǎn)，測出天頂距，并算出高程。（3）儀器高和棱鏡高設(shè)為0即可.

4? 結(jié)束語

紙機(jī)傳動基礎(chǔ)定位及預(yù)留預(yù)埋施工中，采用全站儀坐標(biāo)法進(jìn)行測量放線，簡化了測量程序，不再像以往使用傳統(tǒng)方法，需要在測量前后處理大量的數(shù)據(jù)，大大提高工作效率，節(jié)約了人力和財力。同時，也提高了測設(shè)的精準(zhǔn)度，顯示出傳統(tǒng)放線無法比擬的優(yōu)越性。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 王明.使用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)放樣[J].中翰信息，2003（3）：29.