摘要：全站仪用于控制测量，可以测量水平角、竖角、斜距，同时还可以测量平距、角度、高差、放样等工作，本文根据案例详细说明角度测量在桩基础工程中的应用，在正确测量方法的基础上，更准确的放样桩位坐标。
关键词：全站仪；角度测量；桩位放样；定向；控制坐标
前 言
随着社会发展，全站仪在工程测量中应用越来越广，全站仪测量的正确性关系到施工的质量。在岩土工程施工中，用简单的方法测量精确的数据，是每位测量员最希望做到的。本文通过对全站仪角度测量在桩基础工程中的应用及测量方法，介绍了全站仪角度测量在桩基础施工中的测量的优点，方便后续施工更快捷便利。
1工程概况
某桩基础工程工地位于东长安街与神舟三路十字东南角，该桩基础工程桩基础为钻孔灌注桩，共有两个施工部位，分别为1#楼施工区及2#楼施工区，1#楼桩基础工程工作量为195根，桩径为800mm，2#楼桩基础工程工作量为137根，桩径为700mm，桩基础施工采用施工工艺为旋挖钻机成孔水下灌注成桩工艺。
2.施工要求
1#楼为超高层建筑，有核心筒部位，设计单位对钻孔灌注桩的桩位偏差要求较高，要求桩位偏差在5cm以内，所以要求施工放样误差控制在1cm以内。为保证甲方要求，使用南方NTS-360系列全站仪施工测量。
3.全站仪的介绍
全站仪即全站型电子测距仪，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体的测绘仪器系统，能将测量数据和结果自动存储、自动显示，并能与外围设备交换信息。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。由于全站型电子速测仪比较完善的实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常简称为全站仪。
测量方面，使用较为简单的测量原理进行，光学原理及电子原理是全站仪的主要应用原理。光学原理主要体现在望远镜及目镜上，主要是观察及定目标，电子原理主要完成测距工作，简单的讲，全站仪在测量方面就是经纬仪和卷尺的综合体。
全站仪在桩基础工程的测量中主要使用全站仪的距离测量、角度测量、坐标测量及放样。坐标测量主要根据甲方提供的市政控制点测量现场控制点的坐标，距离测量及角度测量主要验证坐标测量是否在误差内，并计算闭合误差，修正测量结果，保证测量坐标的精度。放样主要是根据现场控制点放样计算的桩位坐标，用全站仪放出钻孔灌注桩的桩位点，为桩位施工做准备。
4 全站仪测量
该项目桩基础工程为钻孔灌注桩，对桩位要求精度高，在桩基础施工中，由于桩间距较小，采用隔桩跳打的施工方法，并且由于旋挖钻机在成孔与移动过程中，对放样点位破坏比较频繁。在施工中，有些点位因为破坏会重复放样，所以施工中桩位测量放线工作是一个非常重要的环节，不能有任何误差及错误。
根据现场的要求，该工程在测量放样工作中架设全站仪频繁，并且要求对测量结果的精度要求高，必须保证每次每个测量环节误差都满足要求。
为保证桩位测量放样的精确度，应用了全站仪的角度测量，在桩基础施工中。角度测量为测量工作节省了时间，并且保证了测量精度，是一种方便快捷的测量方法。
4.1 资料收集
测量工作开始前需要收集资料，资料主要有测绘院提供的控制点坐标、测量放线的细部坐标、总平面图、桩位图、定位坐标等。本工程测绘院提供的控制点有三个点位，分别是BM1、BM2、BM3，位置如图1.1。
图1.1控制点布置图
4.2 控制点的复核
进入施工现场前必须复核甲方提供的控制点的正确度，复核时甲方与监理技术员均在现场跟踪记录，保证过程的合规性。
首先，根据控制点位置，确定测站点及后视点。该工程在控制点BM2处架设全站仪，对中整平后BM3进行坐标定向，复测定向坐标BM3，并且测量角度与平距，做好记录，进行下一步。
其次，对准BM1，用BM1进行复测，测量BM1点的角度、坐标及平距并记录。
最后，根据测量的坐标、角度及平距，用导线法计算测量结果，验证测量结果的误差是否复核要求，验证测量结果与甲方提供的坐标的误差是否满足施工要求，两者满足要求后三方签字确认，完成控制点的复核工作。
4.3 控制网的布设与测量
根据甲方提供控制点的位置及施工现场的情况，该桩基工程施工控制网布设三个控制点，分别为Y1、Y2、Y3，项目的控制点布置图如图1.1。布设控制点时必须形成控制网，互相能通视。1#楼及2#楼的钻孔灌注桩桩位放样工作通过Y1、Y2、Y3三点完成，Y1、Y2的精度是保证放样精度的前提，每个点的测量误差应控制在5mm以内。
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首先，根据控制点的复核结果，在BM1、BM2、BM3三点钟选用两个误差较小的点作为测站点及后视点架设全站仪并定向。
其次，分别架设棱镜在Y1、Y2点上测量点位的坐标。
最后，复核根据导线法复核Y1、Y2的坐标，复核完毕后，做好控制网点的保护及标识工作。
4.4 角度测量
1）以Y1（X=-2819.514，Y=14262.092）为测站点，以控制点BM2为后视点，进行定向，定向完毕后，复测BM2坐标，满足要求后，对准选择好的参照点Y3（避雷针），测量参照点的角度，记录参照点角度（238°38’45”）。
2）以Y2（X=-2925.978，Y=14249.300）为测站点，以控制点BM2为后视点，进行定向，定向完毕后，复测BM2坐标，满足要求后，对准选择好的参照点Y3（避雷针），测量参照点的角度，记录参照点角度（249°30’32”）。
3）根据测量结果，在CAD中绘制测量结果图，如图2，交汇参照点坐标Y3（X=-3082.489，Y=13830.493），用CAD命令可以提取坐标。
4.5 角度测量结果应用
1）在施工中，根据测量放线点的位置架设全站仪，根据角度测量结果，对中整平后，输入测站Y1的坐标，根据后视点Y3进行定向，可以采用坐标定向也可以采用角度定向，定向完毕后，开始放样工作。因为Y3是固定点，该工程测量工作中是以避雷针为目标，所以该过程省略了架设后视镜的工序，节约了放样工作的时间，并且减少了人为架设后视镜的误差。
2）根据角度测量结果，可以根据Y3的方位角及坐标，对坐标测量结果及定向结果验证，减少架设仪器及定向误差，对测量工作进行校正。
3）根据角度测量的方法，可以进行角度后方交会，进行测量工作，避免了控制点不通视的弊病。也可以根据角度测量的盘左盘右消除角度测量的误差，使测量工作的误差更小。
4）可以根据角度测量结果，验证在测量过程中是否有外界因素或人为因素造成全站仪移动或轻微倾斜。
5 测量注意事项
全站仪用于控制测量，在桩基础施工中，只要是测量水平角、平距、坐标、放样等工作，所以必须注意测量一下几点。
1）用于控制测量的全站仪的精度要达到相应等级控制的测量要求；
2）测量前要对仪器按照要求进行校定、校准，测量前须检查仪器电池的电量；
3）必须使用与仪器配套的反射棱镜测距；
4）在等级控制测量中，不能使用气象、倾斜、常数等改正功能，应把这些气象功能关闭，在测量数据中人工逐项改正；
5）测量前要检查仪器参数和状态设置，如角度、距离、气压、温度的单位，最小显示、测距模式、棱镜常数、水平角和垂直角形式、双轴改正等，应在测量前提前核对或设置。
6）角度观测应在成象清晰、稳定的条件下进行。晴天的日出、日落和中午前后，如果成象模糊或跳动剧烈，不应进行观测。
7）观测前应凉置仪器30分钟，让仪器温度与外界温度基本一致后才能开始观测，观测过程中仪器不宜受日光直接照射。
8）仪器照准部旋转时，应平稳匀速，制动螺旋不宜拧得过紧，微动螺旋应尽量使用中间部位。精确照目标时，微动螺旋最后应为旋进方向。
9）观测过程中，仪器气泡中心偏离值不得超过。当偏移值接近限值时，应在测回之间重新整置仪器。
10）观测必须按规范要求进行，观测成果应做到记录真实，字迹工整，注记明确，观测要求及各项限差均应符合规范规定。
11）观测完后，应立即检查记录，计算各项观测误差是否在限差范围内，确认全部符合规定限差方可离去，以免造成不必要的返工重测。
12）内存记录用作数据计算，手工记录以便检核各项限差。
6 结语
角度测量在桩基施工中应用比较少，但角度测量的优点是精度高并且可以免棱镜进行定向，不受障碍物的影响，测量工作方便快捷。本文介绍的方法在该工程中从布设控制点到放样结束，一直在应用角度测量，测量工作既快捷又准确。角度测量在该项目应用总结了三点结论。
1）角度测量选择目标时，应选择清楚并且容易观测目标（如避雷针），不应选择大且不容易对中的目标。
2）角度测量汇交目标点的坐标时，汇交角度大于90°，如果条件允许，可以选择多点交汇。
3）角度测量可以应用到地形图测量及不通视观测点，可以应用后方交汇进行汇交坐标，交汇处测站点的坐标。
角度测量是一种免棱镜但比仪器自带免棱镜测量更精准的测量方法，灵活应用可使施工放样及测量工作更快捷准确，是一种方便的测量方法。
参考文献
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［2］曾许航，全站仪在建筑测量质量控制中的应用研究，智库时代，2096-4609（2018）43-0136-002.
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［4］罗来宾，论全站仪在建筑测量中的质量控制，技术与应用
［5］吴贵才，全站仪在建筑工程放样中的应用，山西建筑，1009-6825（2007）15-0360-02.
论文作者:姚国银
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/10
标签：测量论文; 角度论文; 坐标论文; 全站仪论文; 误差论文; 工作论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;