遼寧城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼寧 沈陽 110122
在高層建筑電梯施工過程中,電梯施工精度涉及電梯的運行安全和電梯運行壽命,本文討論在電梯施工過程中使用全站儀高精度放樣,保證各層在一條鉛垂中心線上。同時根據(jù)要求確定各層點的標(biāo)高,主要研究在距離和豎直角變化較大情況下點的誤差變化,同時考慮在不同層高情況下放樣點位精度是否滿足要求。
目前,市場上多種紅外線設(shè)備在施工過程中采用內(nèi)控法和外控法保證建筑物的垂直度,通過測距儀、鉛垂儀和鋼尺控制標(biāo)高,但是在電梯施工過程中,不僅要保證垂直度,同時各層需要安裝也要滿足標(biāo)高的精度,因此使用全站儀直接放線方式確定點的平面位置和標(biāo)高比較方便,在施工過程中,全站儀放線在狹小空間內(nèi),作業(yè)條件較差,采用免棱鏡誤差較大,因此采用帶目標(biāo)棱鏡方式測量。其放樣原理通過三個已知點計算旋轉(zhuǎn)角度,通過三角高程計算點的標(biāo)高[1]。平面坐標(biāo)放樣原理如下:
在坐標(biāo)放樣過程中,根據(jù)設(shè)計計算的坐標(biāo)方位角和距離可以認(rèn)為誤差為零,平面點位置放樣誤差主要是角度測量誤差和距離誤差ms,總的誤差,本文考慮豎直角增加斜距增加誤差,使用測角精度為2″,測距精度5+5ppm精度的全站儀,電梯井長寬2.2m×1.950m,把全站儀安置在電梯口一樓中間位置,平距為1.1米,斜距隨著豎直角的增加而線性增加,每增加5度,平面點位誤差增加0.025mm,豎直角增加對平面位置誤差影響甚微,如圖2。豎直角在86度和88度之間高度變化達(dá)到17.769m,高度達(dá)到31米[2]。
圖1 高程放樣原理
圖2 豎直角與點位誤差關(guān)系曲線
高程放樣過程中,為了消除誤差,有些學(xué)者提出為了消除儀器高和目標(biāo)棱鏡高的影響,已知A、C兩點高程,測量豎直角和斜距,計算這樣提高觀測速度,在測量過程中把儀器高和棱鏡高均設(shè)置為0,最后改正a即可得到未知點高程。經(jīng)過計算誤差產(chǎn)生于斜距和豎直角,總誤差
通過數(shù)據(jù)分析得到當(dāng)豎直角達(dá)到88度時候,此時樓高30米,高程精度為5.44mm,如果采用90度測距方式放樣,誤差為5.15mm,如此看來兩者相差0.29mm,結(jié)論通過三角高程放樣和90°測距放樣兩者相差0.29mm,當(dāng)豎直角接近90°時,曲線平緩,誤差增長變緩,如圖3。若工程允許,兩者均可考慮,在放樣過程中使用三角高程直接放置棱鏡,若采用90度放樣還需放置反射裝置。
采用放線孔方式確定平面位置方法為在樓板上預(yù)留三個以上放線孔,通過鉛垂儀傳遞底層平面點位,在樓板上彈線,根據(jù)控制線與軸線關(guān)系確定軸線,在各層樓板上根據(jù)已知點精確確定樓梯口平面安裝位置點位,在根據(jù)500線確定電梯口的高程位置。平面點位放樣誤差主要來源于鉛垂儀,若鉛垂儀精度為1/50000,樓高為50米時誤差達(dá)到一厘米。高程放樣采用水準(zhǔn)測量基本原理計算公式b=HA+a?HB,b為 前視尺讀數(shù),HA為A點高程,為B點高程,a為前視尺讀數(shù),如圖4。其中誤差主要來源是讀數(shù)誤差,使用高精度的水準(zhǔn)儀可以提高觀測精度[3]。
電梯中點位放樣時在小空間的測量工作,通過研究本文主要結(jié)論為采用全站儀放樣過程中,豎直角大小對平面位置精度影響甚微,采用三角高程放樣標(biāo)高和90°直接放樣標(biāo)高方式相差0.29mm,采用放線孔方式放樣高度50米時平面位置誤差達(dá)到一厘米,根據(jù)各層500線放樣誤差還需進(jìn)一步分析。隨著儀器設(shè)備精度的提高和使用功能不斷完善,測量工作趨于簡單化,譬如軸線和標(biāo)高傳遞方式更加靈活多樣,全站儀、經(jīng)緯儀、鉛垂儀、鋼尺組合使用,多檢核條件,不斷提高測量精度,為建筑工程施工提供依據(jù)[4]。
圖3 豎直角與高程精度關(guān)系曲線
圖4 高差觀測原理