【标准施工方案】全站仪三角高程测量在道路施工中的应用

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【标准施工方案】全站仪三角高程测量在道路施工中的应用(标准施工方案,可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)全站仪三角高程测量在道路施工中的应用在传统的道路施工测量中,全站仪主要用于平面测量而高程主要靠水准仪几何水准测量,近年来随着全站仪精度的提高,三角高程已经可以取代三、四等水准测量,工程实践和文献介绍表明,三角高程甚至有取代二等水准测量的趋势。这证明道路施工中完全可以用全站仪代替水准仪进行高程测量。目前有些道路专用全站仪只要输入测站、后视坐标、桥涵几何尺寸、曲线元素等,自动计算放样数据,大大提高了工作效率和测量精度,如果还沿用水准仪测量高程显然各方面都不配套了。1 三角高程控制测量施工单位进场之后首先要复测已知点、加密施工测量导线,传统的方法是导线、水准测量分别进行,根据笔者经验完全可以用全站仪进行三角高程导线测量。1。1 全站仪安置在测站的三角高程测量一般来说为了选线、测带状地形图及施工测量方便,导线边长在1200m 属正常,但是设计、施工之间有一定时间间隔,控制点难免有损坏,而且有些线路设计单位本身布网点间距就较大,笔者在某高速路所见导线平均边长500600m,个别达到千米。当导线边较长、倾角较大,应将斜长化为平距并将水平长度归化到投影水准面上。设斜长为L,斜长L 投影在水准面上的长度S,地球曲率影响的角度 为S 所对应地球圆心角,天顶距,折光角1.仪器高i,棱镜高v。考虑到cos(/2)1,cos(/2-1)1h=Lcos +Lsin sin(/21)+i-v设近似高差h=Lcos 近似高差的改正值h=Lsinsin(/2-1)h=h+h+i-v往返测量高差的差值:dh=hAB+hBA+2Lsinsin(/2-1)+(iA+iB)(vA+vB)取往返测量的高差平均值进行平差得到最终高程。1。2 全站仪安置在任意点的三角高程测量如果我们能将全站仪象水准仪一样任意置点,而不是将它置在已知高程点上,同时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下,利用三角高程测量原理测出待测点的高程,那么施测的速度将更快、精度更高。假设A、B 点的高程已知,这里要通过全站仪测定其它任意待测点的高程。Hi =HA(或HB )+( Lcos+i-v)上式除了Lcos 即h的值可以用仪器直接测出外,i, v 都是未知的.但有一点可以确定即仪器一旦置好,i 值也将随之不变,同时选取跟踪杆作为反射棱镜,假定v 值也固定不变。基于上面的假设,W= HA(或HB )+(i-v)在任一测站上也是固定不变的.而且可以用A、B点的高程计算出它的值W。根据W,测量任意点得到的Lcos,不用测量仪器高i,棱镜高v.可以通过观测、计算任意点高程Hi=W+Lcos 。1。3 精度估算【2】采用加工精度较高的架腿,仪器高、棱镜高的误差很小,可不考虑;而且在上述2 中已不存在仪器高、棱镜高的误差,设测站到A 点斜距为L,天顶距为,则高程Hi=HA+Lcos +iv,根据误差传播定律Hi 的精度为M2Hi=(Lsin)2(ma/)2+(cos)2(mL)2测边误差对高程的影响随着倾角的增大而变大,倾角误差的影响随着倾角增大而变小,取全站仪测角精度0。5,测距精度(0.3+110-6)mm,导线点距离100m 时,测距误差0.4mm,=0 时MHi=0。001mm。不管是用DS1、DS3 水准仪进行水准测量,这样的三角高程测量精度比他们一点不逊色,当然全站仪厂家不同,型号各异,精度不同。但考虑水准仪测量误差及在山地测量的不便,大力推广全站仪三角高程测量仍很必要.比如通州某工地数次进行跨河水准测量闭合差均超限,后来改用全站仪三角高程测量解决了这个问题。2 全站仪在线路高程测量中的应用【1】2。1 控制测量如前面介绍,要求往返测取均值,并按规范要求平差。2.2 悬高测量如需测量高压线到路线的高度、河水面到便桥的高度。无法在其上立棱镜需要进行悬高测量,以索佳(SOKKIA)电子全站仪为例(下同)。(1)将棱镜设在待测物上(下)方读取棱镜高;(2)输入棱镜高后照准棱镜,测量距离;(3)在菜单中选取悬高测量;(4)照准待测物,屏幕显示地面点到待测物高度。2。3 后方交会高程测量笔者在某桥梁工地0#台已施工盖梁,5墩刚完成桩基,加密的点被破坏,如果重新引点不可能和已施工部分完全吻合,那么以已知点和已完工的墩台做为后视进行后方高程交会恢复测站高程是最好的办法了,既能保证和控制点吻合又能和已完工部分吻合。(1)在菜单中选取后方交会;(2)选取交会高程并输入所有已知点高程;(3)照准各已知点观测;(4)当观测量足以计算测站高程时屏幕提示(计算);(5)观测完全部点后按(计算),屏幕显示计算结果。2。4 高程放样测量桥涵的墩台顶面及基础一般与地面已知控制点高差较大,个别的高架桥高数十、数百米,直接用几何水准测量困难,一般辅以悬挂长钢尺,用两台水准仪进行,该方法劳动强度大、效率低、精度差。用全站三角高程测量就能很好解决这类问题。全站仪SOV=高差实测值高差放样值,仪器根据测站高、放样点设计高、仪器高、棱镜高进行计算。实际上高程放样关键是根据施工图计算放样的高程,笔者曾见某涵洞0#、1#台弄反坡了,那么再好的仪器也无法改正,造成了不大不小的质量事故.具体高程放样方法如下:(1)在测站安置全站仪,精确测量仪器高;(2)在菜单进入放样;(3)选取放样数据,按SO,输入模式将在斜距、平距、高差、悬间切换,按读取可调用内存中的已知高程,按观测进行放样;(4)表示低于放样高程,表示高于放样高程,按照屏幕显示上下移动棱镜;(5)放样结束在对中杆底部所对位置做好标记,土方工程一般用桩标记放样高程或标记在桩顶或用油漆记在桩侧,桥涵混凝土工程一般用油漆标记在混凝土壁或模板上;(6)复测检核放样点高程;(7)在实际工作中高程放样宜和直线角度放样、坐标放样同步进行。2.5 悬高放样测量当所测位置过高或过低无法设置棱镜,可以采用全站仪悬高放样测量。(1)在待测位置正上(下)方安置棱镜,读取棱镜高;(2)全站仪安置在控制点,按(放样)进入放样测量程序屏幕;(3)选取放样数据按S-O 显示(放样测量高度);(4)输入放样高度,即地面到放样点的高度;(5)按OK 确认,按(悬高测量)开始悬高放样测量;(6)表示向上旋转望远镜,表示向上旋转望远镜,按照屏幕所示转动望远镜,测出放样点的高度位置。3 结束语传统的几何水准测量用于公路、铁路施工测量由于受地形限制,效率低、精度差、劳动强度高,已无法满足大规模的现代化机械施工要求,何况个别施工单位还在使用DS10 水准仪进行线路测量.显然与用全站仪放样的平面位置精度不匹配.目前全站仪价格越来越低、功能越来越多、精度越来越高,相当一部分全站仪具备线路测量功能,可以存储、计算、处理数据,全站仪三角高程测量可以不受地形限制进行控制点加密、高程放样,大大方便了线路施工测量。浅谈“新三角高程测量法”摘要:我们平时在工程施工过程中,常常会涉及到高程测量。其实传统的测量方法有两种:水准测量、三角高程测量。虽然两种方法各有千秋,但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法,其测定高差的精度是较高的,但是水准测量受地形起伏的限制,外业工作量大,施测速度慢。而三角高程测量是一种间接测高法,它不受地形起伏的限制,且施测速度较快。在平时的大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中被广泛应用。但是其测量精度较低,且测量时都得量取仪器高,棱镜高。麻烦而且无形中增加了误差来源。本文想就结合两者和大家探索一种新的三角高程测量方法。关键词:新三角高程测量法 测量0 引言 我们平时测量工作中,常常要进行高程测量,而常用测量高程的方法有两种:水准测量、三角高程测量。通常用过两种高程测量方法的都会清楚两者的优缺点,两者各具有各自的特点,都存在着互缺的优点。其一、水准测量的精度高,但受外界地形起伏的影响较大,外业工作量大,施测起来速度慢.其二、三角高程测量是一种间接测高法,它的测量优点在于不受外界地形起伏的限制,外业施测速度快,在平时作业中被广泛的用于各种工程测量,但是不足之处在于每次测量都得量取仪器高、棱镜高。麻烦而且增加了误差来源,从而无形中增大了误差。综上所述,再伴随全站仪的广泛使用,在平时测量中使用跟踪杆配合全站仪测量高程的方法越来越普及,以往使用的传统三角高程测量方法已经显示出了他的局限性。经过长期摸索,总结出一种新的方法进行三角高程测量.这种方法既解决了水准测量受地形起伏限制的难题,又减少了三角高程的误差来源,同时每次测量时还不必量取仪器高、棱镜高.使三角高程测量精度进一步提高,施测速度更快.1 传统三角高程测量方法如图一所示,设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA+HAB得到B点的高程HB。图中:D为B、A两点间的水平距离;i为在B点观测A点时的垂直角;h为测站点的仪器高,t为棱镜高;HA为A点高程,HB为B点高程。H为全站仪望远镜和棱镜之间的高差(H=Dtani)。首先我们假设A,B两点相距不太远,可以将水准面看成水准面,也不考虑大气折光的影响。为了确定高差HAB,可在A点架设全站仪,在B点竖立跟踪杆,观测垂直角i,并直接量取仪器高h和棱镜高t,若A,B两点间的水平距离为D,则HAB=H+ht。故HB=HA+Dtani+h-t(1)。这就是三角高程测量的基本公式,但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的.因此,只有当A,B两点间的距离很短时,才比较准确。当A,B两点距离较远时,就必须考虑地球弯曲和大气折光的影响了。这里不叙述如何进行球差和气差的改正,只就三角高程测量新法的一般原理进行阐述.我们从传统的三角高程测量方法中我们可以看出,它具备以下两个特点:全站仪必须架设在已知高程点上.要测出待测点的高程,必须量取仪器高和棱镜高。2 三角高程测量的新方法如果我们能将全站仪像水准仪一样任意置点,而不是将它置在已知高程点上,同时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下,利用三角高程测量原理测出待测点的高程,那么施测的速度将更快。如图一,假设B点的高程已知,A点的高程为未知,这里要通过全站仪测定其它待测点的高程。首先由(1)式可知:HA=HB(Dtani+h-t)(2)上式除了Dtani即H的值可以用仪器直接测出外,h,t都是未知的.但有一点可以确定即仪器一旦置好,h值也将随之不变,同时选取跟踪杆作为反射棱镜,假定t值也固定不变.从(2)可知:HA+ht=HB-Dtani=W(3)。由(3)可知,基于上面的假设,HA+h-t在任一测站上也是固定不变的.而且可以计算出它的值W。这一新方法的操作过程如下:仪器任一置点,但所选点位要求能和已知高程点通视。用仪器照准已知高程点,测出H的值,并算出W的值。(此时与仪器高程测定有关的常数如测站点高程,仪器高,棱镜高均为任一值。施测前不必设定.)将仪器测站点高程重新设定为W,仪器高和棱镜高设为0即可。照准待测点测出其高程。下面从理论上分析一下这种方法是否正确。结合(1),(3)HB=W+Dtani(4).HB为待测点的高程。W为测站中设定的测站点高程。D为测站点到待测点的水平距离。i为测站点到待测点的观测垂直角。从(4)可知,不同待测点的高程随着测站点到其的水平距离或观测垂直角的变化而改变。将(3)代入(4)可知:HB=HA+ht+Dtani(5).按三角高程测量原理可知:HB=W+Dtani+h-t(6).将(3)代入(6)可知:HB=HA+h-t+Dtani+h-t(7)。这里h,t为0,所以:HB=HA+h-t+Dtani(8)。由(5),(8)可知,两种方法测出的待测点高程在理论上是一致的.也就是说我们采取这种方法进行三角高程测量是正确的.综上所述:将全站仪任一置点,同时不量取仪器高,棱镜高。仍然可以测出待测点的高程。测出的结果从理论上分析比传统的三角高程测量精度更高,因为它减少了误差来源。整个过程不必用钢尺量取仪器高,棱镜高,也就减少了这方面造成的误差。同时需要指出的是,在实际测量中,棱镜高还可以根据实际情况改变,只要记录下相对于初值t增大或减小的数值,就可在测量的基础上计算出待测点的实际高程.参考文献:1陆国胜修订.测量学。测绘出版社.1991年6月.全站仪在道路桥梁施工中的应用魏元元中交一公局第五工程京包项目中文摘要:工程建设中通过现场的测量放样来将设计中的理想线位进行准确定位,无疑是一项最为至关重要的工作.路线测量贯穿于路线工程从规划、勘测设计、施工到营运管理的各阶段,是与工程建设紧密结合的专业测量技术.根据设计的图纸及有关数据放样公路的边桩、边路面及其他的有关点位,保证交通路线工程建设的顺利进行.放样的基本工作主要是地面点的直接定位元素角度、距离、高差的放样。关键词 : 全站仪 施工放样 曲线原理 桥台近年来随着全站仪技术的进步与价格不断的下调,它在工程施工建设方面得到了广泛的应用,在各类建设中,发挥了重要的作用。全站仪是一种能在一个测站上完成所有测量工作的高精度测量的仪器,除了能自动测距、测角外,还能进行平距、高程、坐标的计算,进行放样.传统的施工方法,往往采用常规经纬仪测设的方法,不仅效率低下,而且产生的误差较大。全站仪的应用已是相当普遍,无论是数字化测图, 还是施工放样, 全站仪都是非常简捷、高效的应用工具。但是, 由于受到经纬仪时代传统测量的影响, 加之对全站仪的功能不甚了解, 因而在很多情况下, 全站仪只是当作高价的经纬仪而使用, 并不能对其灵活运用。采用全站仪施工放样,如果采用正确的方法会起到事半功倍的效果。综上说述,对全站仪特点、功能及一些简便放样的方法的了解掌握是非常必要的。1 。全站仪放样的特点及主要放样功能1。1全站仪的主要特点全站仪可与电子计算机配合使用,以实现工作的高效性.其优越性主要表现在:作业面相对高差限制大大缩小,一般高差在150m 以内(要正确设置大气常数),其水准测量能满足四等水准精度,这一高差基能满足各种大中型工程的要求;其粗略放样半径可达2000m以上(根据仪器的不同,其视距将有所不同);无需钢尺量距;测距速度快(测距2000m 只需2s,在其测距范围内也只需2s);设内业计算简单;尤其在采用坐标放样时,更显其优越性,其角差和放样边长都会显示在仪器屏幕上,操作尤为方便。传统的测量工作一般需要几种测量仪器配合来承担,至少需要两种测量仪器才能完成一点的测量工作,而且需要移动站点(转点),费时费力;而全站仪在一个站点就可以完成控点范围内的所有测量工作。1。2 全站仪的主要放样功能全站仪放样已知方向的长度由于全站仪一般都具有斜距换算平距功能。因此,使用全站仪放样长度的方法很简单。具体步骤可如下:1.2.1。1首先安置全站仪于A 点,照准放样方向B ,将温度、湿度、气压及各种参数输入全站仪中。1。2.1。2在目标方向线AB 上(全站仪用跟踪测量方式) 移动反光镜,当全站仪平距显示为待放样距离S 时,固定反光镜,整平后,松开制动螺旋,在三角架上平移反光镜到目标方向、并使显示器为待放样值S 为止,固定反光镜。1.2。1.3将反光镜中心投影到地面上定一点,此点即为持定点。其距离为近似的放样值S 。1。2。1。4若要求放样长度精度较高时,在上述放样后,用归化法进行改正。在点精确安置反光镜,用全站仪测量该距离,其值为,差值为()。1.2.1。5在AB 方向线上, 按S 的符号,向前(后) 量取S ,定点P ,则P 点为最终点位, AP=S 。全站仪放样已知角度在一些建筑工程建设过程中,经常需根据已知方向放样出一直角或任意角度,其具体步骤可如下:1。2。2。1如图2-1 所示安置全站仪于A 点,将温度、湿度、气压及各种参数输入全站仪中。在B 点(已知方向点) 安置反光镜。1.2。2.2照准反光镜B ,并使仪器显示角值为00000。1.2。2。3顺时针转动照准部(也使全站仪用跟踪测量方式) 瞄准另一反光镜(可用单杆棱镜) ,移动这面反光镜,直到全站仪显示器显示角值为放样的角值() ,固定反光镜,将反光镜中心投影到地面上定一点P ,则A P 方向即为要放样的方向1.2.2。4若要求放样的角值精度较高时,在上述放样后,可认为第次放样的位置为P(如图21 所示) 。1.2。2。5用全站仪精确测量BA P=,并测量距离SA P= S ,若放样的角值为, 则计算 = , q =/ S (=206 265)图 21 角度放样原理Fig.2-1 angle settingout principle1.2.2。6经过计算求出q 值,则在P点上作A P垂线,在垂线上量q 值,则BAP 即为要放样的角值。 1.2。3全站仪放样高程点全站仪放样高程点一般较复杂一点,如放样建筑工程场地的0 水准点。假设建筑工程场地附近有一已知高程点A ,其高程为HA ,放样的高程点高程为HP ,则放样步骤如下:1。2.3。1如图22 所示安置全站仪于A 点,量仪器高,将温度、湿度、气压及各种参数输入全站仪中。1。2。3.2在放样的地方安置反光镜,测出反光镜的镜上中心高程,并计算h = -。从反光镜的镜上中心向上(下) 量取h 定出一点P,则此点即为要放样的高程点。若要求放样的高程精度较高时,在上述放样后,可对P点进行改正,如图4 所示用全站仪精确测P点的高程为HP, 计算: =.从P向上(下) 量取H ,定出的点P ,即为要精确放样的高程点P。 1。2。4全站仪坐标放样在已知坐标点上,架仪器,整平对中.开机初始设定,选择坐标放样程序,输入测站点坐标(架仪器点坐标),输入另一已知坐标点(后视点)的坐标或角度。对准(后视点)确认,可以放样了,输入要放样点的坐标,转仪器角度归零,在视线上架棱镜,测量,调整棱镜在视线上的距离。距离差为零就搞定这个点,然后放样下个点。. 2全站仪在施工放样中的应用 2.1全站仪在道路工程的施工放样公路、铁路工程放样工作主要包括:线路中线放样、路基施工放样、路面施工测量等内容。全站仪在线路工程中起到越重要的作用。线路中线放样中运用全站仪放样的主要是平面曲线.一般的平面曲线是按“直线+缓和曲线+圆曲线+缓和曲线+直线的顺序连接组成完整的线形。平面曲线最基本的线形元素是圆曲线和缓和曲线,其它曲线都是由它们两个派生出来的。 2。1.1利用全站仪任意设站放样道路曲线原理全站仪任意设站测设曲线主要是曲线测设资料的计算问题。该方法的计算原理及思路为:把由直线段、圆曲线段、缓和曲线段组合而成的曲线归算到统一的导线测量坐标系统中,便于计算放样元素.为线路的转向角,d为线路中心线至边线的距离 .以ZH为坐标原点建立切线支距坐标系.在导线测量坐标系中,ZH到JD的方位角,可由该两点的导线测量坐标反算得到。当设计给定曲线交点JD的坐标(X,Y),ZH与交点JD连线的方位角及 ZH 点的里程和曲线单元的左右偏情况(用cc表示,cc=1表示左偏,cc=+1表示右偏 ),那么只要输入曲线上任意一点的里程,就可以求出曲线单元任意一点的设计坐标。有了统一的坐标,即可求出仪器架设在导线点或其他任意支点上测设曲线的放样元素.2.1.2全站仪坐标法放样在道路曲线放样测量中的应用根据所放样点的里程,计算出各放样点的坐标。2。1。2。2在已知控制点上架设全站仪,后视一控制点,检核另一控制点,待检核无误后方可开始放样。具体放样方法:使仪器站与后视控制点的坐标方位角为全站仪水平角起算值,将全站仪拔到仪器站与待放点的坐标方位角值,根据待放点与仪器站的距离指挥棱镜在此方向最终达到待放点的位置。 2。1.3全站仪在路基施工中放样路基边桩放样在路基施工中是一项繁琐而重要的工作。放样效率及放样精度的高低直接影响到路基施工进度的快慢、费用的多少和质量的好坏.对于深挖路堑、高填路堤的边桩放样, 传统的边桩放样方法, 一般均以中桩为基准向两侧丈量, 经过反复测量逐渐逼近而完成。放样进度慢、精度低.运用全站仪具有的坐标测量功能进行路基边桩放样, 在现场先初步估计边桩的位置,并实测估计点的三维坐标。根据实测点的三维坐标反推出测点所在的横断面的桩号, 并计算出其到路线中线的距离。然后, 根据设计资料计算出边桩到路线中线的实际距离, 通过比较确定边桩的准确位置。此方法放样快、精度高,实用性强。初定边桩位置,并确定其所在横断面的桩号在现场根据实地情况和设计资料,初步拟定放边桩的位置, 并利用全站仪实测该估计点G的三维坐标(),由此确定该实测点G所对应路线中桩点P 点的桩号。路基边桩位置的确定路基边桩的位置除了与路基宽度、边坡率以及碎落台宽度等有关外, 还与边桩所处地面高程直接有关。图3-3 路基示意图如图3-3中,AB CD EF GH 的坡度分别为1:,、。2。1。3。3路基边桩与中桩的实际距离的计算在实测出拟放边桩的估计位置G的三维坐标()后,可计算出边桩的估计位置G与对应中桩P处的高差。=,边桩的估计位置G点对应断面路基边缘的设计标高,可根据G点所对应的路线中桩P点的桩号,由设计资料查得.路基边桩与中桩的实际距离按相应的公式求出。2.1。3。4边桩位置的最终确定路基边桩与中桩的距离计算,计算出的,若与之差能满足工程精度的要求, 则不需做任何调整, 即边桩的估计位置G点就是待放边桩的准确位置。反之, 应对边桩的估计位置G点进行适当调整, 重新按前述方法进行计算比较, 直至满足工程精度要求。 2.2全站仪在桥梁工程施工的应用随着国家建设投资的发展,建筑工程的投入进一步加大,各类桥梁在建筑工程的应用日益广泛,但是,相应暴露出来的问题也越来越多,桥梁工程施工要按照规划和设计所列出的工程结构、数量、质量等要求进行,其中,施工放线是确保建筑工程顺利进行的基础,在桥梁测量工程中是必不可少的一个环节.目前桥梁承建地点的地质条件、地域差别、地段特征均呈现出多样化复杂化的趋势,这就给前期的测量工作带来很多意想不到的困难,而要解决这些难题,除了测量人员过硬的专业素质外,还需要使用高精度的仪器,只有保证了设备的精度,才可以保证测量结果的准确,为放样工作以及后期的施工创造最为有利的条件。桥梁工程中的施工放线(也称施工放样)是指,根据桥梁设计图纸上标明的尺寸,用一定的测量仪器和方法找出桥梁各部分特征点与控制点位置之间的几何关系,算出距离、角度、高程等数据,然后利用控制点在实际施工地点确定所建桥梁的特征点,从而作为施工依据的测量工作过程。所有的建筑工程都离不开施工放线工作,路桥工程也不例外。无论是在桥梁工程的勘测设计阶段,还是在施工建造阶段或运营管理阶段,相应的测量工作都必不可少。因在桥梁测量工程中,由施工放线工作疏忽引发的某一细微差错,都有可能埋下极其严重的安全隐患,甚至导致坍塌事故的发生。任何的测量错误如果不能及时发现并纠正,将会延续至其后的开挖、打桩、立模、钢筋捆扎、混凝土浇筑等一系列施工作业过程中,不但会对施工进度和施工质量造成不利的影响,而且直接影响桥梁交付使用后的运行安全及使用寿命.因此,在桥梁测量工程中从事施工放线工作的测量人员,不但要具有高度的责任心,还要配备精确、便携、易于操作的测量仪器。 2.2。1全站仪在桥梁工程施工放线的应用棱镜标尺2 人,设备配置为全站仪一台,棱镜标尺2套。原点坐标的确定。全站仪测量平面图时优点就是可以读取相对坐标,这样在确定某一条线时,就可以连接相关坐标点.一般情况堤防、河道测量的原点选择在上游,原点选择后,楔入2cm2cm中间有铁钉的木桩,原点选择完毕。2。2。3设立平面坐标系。在埋设好的木桩上方架设全站仪,用罗盘确定方向,使全站仪的视角方向与罗盘指定的方向一致,启动全站仪的定向功能,输入水平方位角000,测存,记录定向值,平面坐标系设立完成,可以测量了.测量与记录。我们由这个控制点进行碎部测量,可以先由外向内测量,顺序是从背河堤脚、背河堤肩、临河堤肩、临河戗台临河堤脚、河口,然后再由内向外进行。记录采取仪器和人工同时记录,以免发生漏记,人工记录可采取表格形式,需要连线的同类坐标记录在同一列或同一行中,为内业绘图提供方便。 2。2.5测站搬移。一个控制点的碎部测量完成后需要搬站,这时就需要在上一个控制点能通视的情况下,又能便于这个控制点进行碎部测量的堤防位置设立控制点,并测量出坐标,然后进行搬站,全站仪设立后,定向要采取坐标定向的方式,用上一个控制点作为后视进行定向,定向完成后可以用已知控制点进行校核,如果坐标吻合,说明定向正确,然后开始碎部测量。 3全站仪在道路中应用实例分析 3.1 道路工程中曲线放样以下分别是某条专用线中一条曲线的放样实例,在放样中使用的全站仪是徕卡TCR802 全站仪.已知曲线转角=343000,半径R=150m,缓和曲线长l0=50m,线路前进偏向为右偏,交点JD的里程桩号为K0+100,的坐标(3868757.654,503250.052),JD到ZH点方位角=2583031。根据以上已知信息计算得到曲线综合要素为: 切线长T = 71.768m,曲线长L =140。321m,外矢距E =7。791m,切曲差q = 3.216m。在此次放样中,以10m 为桩距,计算所得的各放样点中桩的里程、横坐标以及纵坐标如表所示表41综合曲线放样计算成果表点号及桩位桩号坐标X 坐标YZH 中桩 K 0+28.23 35743。356 30179。72201 中桩 K 0+30.00 35743。708 30181.45502 中桩 K 0+40。00 35745.665 30191。26203 中桩 K 0+50。00 5747。468 3 1.09804 中桩 K 0+60.00 35748。984 30210.98205 中桩 K 0+70.00 35750.081 30220。92HY 中桩 K 0+78.235750。573 30229.13607 中桩 K 0+80.00 35750。622 30230。90408 中桩 K 0+90。00 35750.51 30240。901QZ 中桩 K 0+98.39 35749.902 30249.2710 中桩 K 0+100.00 35749。732 30250。86911 中桩 K 0+110。00 35748。292 30260.763YH 中桩 K 0+118。55 35746.539 30269。13313 中桩 K 0+120。00 35746。196 30270.53914 中桩 K 0+130。00 5743。485 30280.16315 中桩 K 0+140。00 35740.283 30289.63616 中桩 K 0+150。00 35736.723 30298。9817 中桩 K 0+160。00 35732.932 30308。233HZ 中桩 K 0+168。55 5729。602 30316。111经过计算得到上述放样数据后,即可到实地进行放样工作。具体操作步骤如下:3。1.1在JD上架设全站仪,开机( 此仪器的对中装置为激光对点器) ,反复对中、整平后,按菜单键,选取“常用程序”,再选取“放样”。3。1。2继续在操作界面上选取“设置作业”,则按照提输入,新建一个作业.3。1。3选取“设置测站”,输入测站点( JD) 的点号名、坐标( 3868757。 654,503250。052),点击“确定”保存。3.1。4选取“定向,会出现“人工定向和“坐标定向”两个选项,这里选择“坐标定向”,输入后视定向点坐标(3868731.464,503212.226),然后在后视点立镜,进行检核.选取“开始放样”,键入ZH 点的点号及坐标( 3868743.356,503179.722)后,照准棱镜测距,此时全站仪的显示器上会显示当前位置与放样点的距离和角度偏差,并提示立镜者应该前进或后退多少距离,向左或向右偏移多大角度。3。1.6通过对讲机向立镜者传达全站仪提示的信息,指导其调整镜位,从而放样出符合精度要求的点位,然后在放样出的点上做上标记。至此,已成功放样出第一个点ZH 点,重复操作步骤( 5) 和( 6) ,进行其他点的放样,直到放样出所有的点为止。3.2用全站仪测量放样桥梁墩、台的方法 3。2.1桥梁墩、台中心点位置的放样与校核图4-5 桥墩、台示意图以往桥梁墩、台的放样是在岸上设置基线做三角网,并利用这三角网用三台经纬仪进行交会测量放样出桥梁墩、台,其计算和放样相当繁杂,而且误差较大。本例用全站仪用简单的快速准确敢样出桥梁墩、台。 放样桥梁墩、台中心线的计算式:如图45所示,设A、B为桥梁轴线上的两个控制桩,AB的长度用全站仪测得为66。98m。AC=7.52m、CE=15。00m、EF=20。00m、FD=15.00m、DB=9。46m,GAE=、GBE=、HAE=、HBE=,C、D为桥台中心位置,E、F为桥墩中心位置.先根据控制桩里程和设计墩、台的中心里程计算出AC、AE、AF、AD的距离,将全站仪安置在A点经对中、整平后照准B点然后用棱镜沿AB视线测出AC、AE、AF、AD各段距离,并钉下木桩作为桥梁墩、台的中心标志,即C、E、F、D点。为保证测量精度,再将全站仪安置在B点经对中、整平后瞄准A点然后用棱镜沿BA视线测出BC、BE、BF、BD各段距离,则每点分别在A、B两站所测的距离和应等于AB的距离,即AC+BC=AB、AE+BE= AB、AF+ BF= AB、AD+BD=AB.否则应重新测。 3。2.2桥梁墩、台中心线的放样与校核桥梁墩、台的中心位置确定后,墩、台的中心线一般与桥粱轴线是垂直相交的,如图所示,倒如测定E墩的中心线GH 时可将全站仪安置在A点,然后在上、下游各设定一大干基坑开挖不到的长度GE和HE,这时形成两个三角形AEG和AEH.然后用计算式计算出两直角三角形中斜边长AG和AH,偏角和,并将A点的全站仪对中、整平后照准B点,然后拨角,并用棱镜沿视线测出AG 距离定出G点,G点定出后,再将全站仪照准B点然后拨角,并用棱镜器视线测出AH距离定出H 点,故GH 即为桥墩E的中心线,依次类推C、F、D墩、台中心线可用全站仪在A 点一次放样成功.为保放样精度,再将全站仪安置在B点对中,整平后,并用计算式算出、角后,将全站仪按角。此时全站仪应照准G点,拨角后应照准H点,否则应重新测量。主要参考文献:1鹿利军,杜子涛。全站仪在高程测量中的应用研究J.山西建筑,2005 2秦岩宾.仪在公路测量中的应用J . 山西建筑,2004 3武汉测绘学院工程测量编写组.工程测量M。北京:测绘出版社,20004 交通部第一公路工程总公司 公路施工手册:桥涵M 北京:人民交通出版社,2000:1031085张保成。工程测量M人民交通出版社,2021。6。6 桥梁工程施工,颜宏亮、于雪峰主编,黄河水利出版社,2021年9 月1 日出版.7 田。 瑛. 谈施工中的科学测量J 。 山西建筑,2004,30(2) : 134135。全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,测绘技术水平也相应地得到了迅速提高。测绘作业手段也有了一个质的飞越,测绘仪器设备由过去的光学经纬仪,逐渐地过渡到半站仪,接着又推出了全站仪,随着仪器设备不断地创新,测绘野外作业的劳动强度逐渐减轻,工作效率不断得到提高。本论文对全站仪在施工中放样精度进行了探讨.关键词:全站仪;放样;估计精度目前,随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制等。为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在施工测量放样中的误差及其注意事项进行探讨。1仪器精度的选择为了能够满足施工中测量精度,应该严格按照有关规范和设计技术文件规定的测角和测距精度要求匹配的原则进行仪器选用:m/()mS/S或m/ms/S式中m、m为相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,();ms为测距中误差,m;S为测距边长,m;为常数,=206265.例如:使用的测距仪标称精度为(5mm+5106S),平均测距长度S为按500m计,按照精度匹配原则有:m=ms/S=5P500000206265=2,因此,当使用的测距仪标称精度为(5mm+5106S)时,应选用测角精度为2级经纬仪。2全站仪在施工放样中坐标点的精度估算全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差m()和常数=206265共同构成,其精度估算公式为:Mp=.。(1)而水平角中误差m()包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测角精度以及外界的影响等。由式(1)可得S2=(M2P-m2s)2/m2。.(2)顾及s2=(Xi-XA)2+(Yi-YA)2因此(XiXA)2+(YiYA)2=(M2pm2s)/(m/)2(3)式(3)表明,对一定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站A。因此对每一个放样控制点A,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度.3全站仪三角高程的精度估算设仪器高为i,棱镜高度为l,测距仪测得两点间的斜距为S,竖直角,则AB两点的高差为:hAB=Ssin+i-l.(4)式(4)是假设的水平面来起算的,实际上,高程的起算面是平均海水面。因此,在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响,在高差计算中加两差改正,即:hAB=Ssin+il+h球+h气=Ssina+i-l+s2/(2R)k2s/(2R).(5)式中R为地球曲率半径,取6371km,h球、h气为大气折光系数。一般来说,两差改正很小,当两点间的距离小于400m时,可以不考虑。由式(5)可知:m2h=m2ssin2+(s/)2m2a+s2/(2R)2m2k+m2i+m2l。(6)由于角一般比较大,因此,测距误差ms对测定高差的影响不是主要的,若采用对中杆,仪器和棱镜高的测量误差mi,ml大约为1mm,竖直角的观测误差m对高差测定的影响与距离成正比,大气折光系数误差mk与距离的平方成正比,这正是影响高差测定精度的两项主要误差.因此,除了要保证一定的竖直角观测精度外,更要采取克服大气折光影响的措施,并限制一次传递高程的距离。如图1所示,三角高程测量的传统方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA+HAB得到B点的高程HB。 图中D为A、B两点间的水平距离;为在A点观测B点时的垂直角;i为测站点的仪器高;t为棱镜高HA为A点高程,HB为B点高程;V为全站仪望远镜和棱镜之间的高差(V=Dtan)。首先假设A,B两点相距不太远,不考虑大气折光的影响。为了确定高差HAB,可在A点架设全站仪,在B点竖立跟踪杆,观测垂直角,并直接量取仪器高i和棱镜高t,若A,B两点间的水平距离为D,则HAB=V+it。故HB=HA+Dtan+i-t.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。(7)三角高程测量的新方法为:假设B点的高程已知,A点的高程为未知,这里要通过全站仪测定其它待测点的高程。首先由(7)式可知:HA=HB-(Dtan+i-t)(8)上式除了Dtan即V的值可以用仪器直接测出外,i,t都是未知的。但有一点可以确定即仪器一旦置好,i值也将随之不变。同时选取跟踪杆作为反射棱镜,假定t值也固定不变。从(8)可知:HA+i-t=HB-Dtan=P(9)由(9)可知,基于上面的假设,HA+it在任一测站上也是固定不变的,而且可以计算出它的值P.具体操作过程如下:(1)仪器任一置点,但所选点位要求能和已知高程点通视。(2)用仪器照准已知高程点,测出V的值,并算出P的值(此时与仪器高程测定有关常数如测站点高程,仪器高,棱镜高均为任一值。施测前不必设定)。(3)将仪器测站点高程重新设定为P,仪器高和棱镜高设为0即可。(4)照准待测点测出其高程。下面从理论上分析一下这种方法是否正确。结合式(7),(9),HB=P+Dtan.(10)式中HB为待测点的高程;P为测站中设定的测站点高程;D为测站点到待测点的水平距离;为测站点到待测点的观测垂直角。从(10)可知,不同待测点的高程随着测站点到其的水平距离或观测垂直角的变化而改变。将(9)代入(10)可得:HB=HA+it+Dtan.(11)按三角高程测量原理可得:HB=P+Dtan+i-t(12)将(9)代入(12)可得:HB=HA+i-t+Dtan+i-t(13)这里i,t为0,所以:HB=HA+i-t+Dtan(14)由(11),(14)可知,两种方法测出的待测点高程在理论上是一致的。4测量操作注意事项采用电磁波三角高程测量,应重点提高竖直角测量精度,尽量控制测距边长在规范规定的有效距离以内。为提高放样精度,在操作中应注意如下事项:(1)放样之前应对点位进行检查,检查点位位置是否正确,检查点位坐标资料是否正确,将实测的导线点距离和角度与计算值比较。(2)仪器整平对中要仔细、认真,要用光学对点器对中,整平误差以长水准泡偏离不超过1格为限差.(3)后视点和放样点立棱镜杆要平、稳、正,尽量使用三角架立棱镜,现在放样一般都用棱镜对中杆(强制对中杆),其上有圆水准器,照准目标测角时,尽量瞄准目标的下部。(4)距离测量应加气象等改正,计算值应加高斯投影等改正,还要保证实测值与计算值之差在范围内;选择测距边时,应顾及所用测距仪的最佳测程,一般测线长度不得超过测距仪的有效测程。在特别困难的地区,可按国家三角测量和精密导线测量规范的有关规定进行分段观测;测线应高出地面或远离障碍物,一等边为6m,二等边为2m;测线与35kV以上的高压输电线平行时,测线应远离高压输电线50m以外,测站不应设在有磁场影响的范围内.(5)阳光对着镜头照射时,成像视差较大,要尽量调节物镜与目镜焦距使得视差较小,应尽量避免视线过低、视线跨塘和沿线地形严重不对称等情况;光电测距的最佳观测时间与大气稳定度、空气中的能见度、地形条件、地面覆盖物、气象因素等有关,一般最佳观测时间段为日落前20。5h,或日出后12。5h;在全阴天可放宽观测时间,一般连续观测时间上午不超过2h,下午不超过3h,在气温突变及恶劣天气时,应停止观测。(6)每测站结束时,应检查后视方向归零差,不得超过12(2经纬仪)。实际操作中,考虑同时控制三角高程精度,一般情况下放样距离控制在仪器的有效范围之内。5结语在施工区域内要合理、均匀地进行控制点加密工作。这样,不仅充分发挥了加密控制点的控制作用,更重要的是使放样点精度得到了保证.一般点的放样,精度亦可适当放低;但涉及到结构控制点施工放样,应该适当控制放样距离,精度亦需加以控制。如果放样点作为重要结构部件尺寸的放样点,则必须严格控制放样距离,确保放样精度。不同钢管脚手架在施工中的应用及其特点探讨不同钢管脚手架在施工中的应用及其特点探讨 摘要:通过作者多年技术管理经验,结合实践情况对施工中各种形式的钢管脚手架的使用和优缺点进行阐述. 关键词:不同钢管脚手架;特点探讨 一、前言: 现今建筑市场施工中所用的脚手架琳琅满目,种类繁多,而建筑施工现场多数采用扣件式钢管脚手架、门式钢管脚手架、碗口式钢管脚手架、轮扣承插式钢管脚手架等。不同类型的工程施工选用不同用途的脚手架和模板支架。建筑工程主体结构施工落地脚手架使用扣件脚手架的居多,脚手架立杆的纵距一般为1。21.8m;横距一般为0。91.2m.随着施工技术的发展,近年来又出现了承插式钢管脚手架,使很多在施工单位在材料采购、安全技术管理角度上都多了一样选择性产品。 二、目前几种常用脚手架的特点: 1、碗扣式钢管脚手架 1.1优点 1)多功能:能根据具体施工要求,组成不同组架尺寸、形状和承载能力的单、双排脚手架,支撑架,支撑柱,物料提升架,爬升脚手架,悬挑架等多种功能的施工装备。也可用于搭设施工棚、料棚、灯塔等构筑物.特别适合于搭设曲面脚手架和重载支撑架。 2)高功效:常用杆件中最长为3130mm,重17。07kg。整架拼拆速度比常规快35倍,拼拆快速省力,工人用一把铁锤即可完成全部作业,避免了螺栓操作带来的诸多不便。 3)通用性强:主构件均采用普通的扣件式钢管脚手架之钢管,可用扣件同普通钢管连接,通用性强。 4)承载力大:立杆连接是同轴心承插,横杆同立杆靠碗扣接头连接,接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能.而且各杆件轴心线交于一点,节点在框架平面内,因此,结构稳固可靠,承载力大。(整架承载力提高,约比同等清况的扣件式钢管脚手架提高15%以上,)5)安全可靠:接头设计时,考虑到上碗扣螺旋摩擦力和自重力作用,使接头具有可靠的自锁能力。作用于横杆上的荷载通过下碗扣传递给立杆,下碗扣具有很强的抗剪能力(最大为199kN)。 6)易于加工:主构件用483.5、Q 235焊接钢管,制造工艺简单,成本适中,可直接对现有扣件式脚手架进行加工改造.不需要复杂的加工设备. 7)不易丢失:该脚手架无零散易丢失扣件,把构件丢失减少到最小程度。 8)维修少:该脚手架构件消除了螺栓连接。构件经碰耐磕.一般锈蚀不影响拼拆作业,不需特殊养护、维修. 9)便于管理:构件系列标准化,构件外表涂以橘黄色。美观大方,构件堆放整齐,便于现场材料管理,满足文明施工要求。 10)易于运输:该脚手架最长构件3000mm,最重构件40.53kg,便于搬运和运输。 1.2缺点 1)横杆为几种尺寸的定型杆,立杆上碗扣节点按0。6m间距设置,使构架尺寸受到限制;仅能作为支架使用,外墙脚手架因节点多不建议选用。 2)U形连接销易丢; 3)阶格较贵; 1。3适应性 1)构筑各种形式的脚手架、模板和其它支撑架; 2)组装井字架; 3)搭设坡道、工棚、看台及其它临时构筑物; 4)构造强力组合支撑柱; 5)构筑承受横向力作用的支撑架; 2、扣件式钢管脚手架 2.1优点 1) 承载力较大。当脚手架的几何尺寸及构造符合规范的有关要求时,一般情况下,脚手架的单管立柱的承载力可达15kN35kN.也可作为支架受力主托梁. 2)装拆方便,搭设灵活.由于钢管长度易于调整,扣件连接简便,因而可适应各种平面、立面的建筑物与构筑物用脚手架,支模使用后剩下的短钢管可当脚手架连墙件循环使用。 3)比较经济。加工简单,一次投资费用较低;如果精心设计脚手架几何尺寸,注意提高钢管周转使用率,则材料用量也可取得较好的经济效果。扣件钢管架折合每平方米建筑用钢量约15公斤。 4)当支模体系发现变形问题时可以增加立杆、斜撑、剪刀撑等加固措施,应急情况下操作方便. 2.2缺点 1)扣件(特别是它的螺杆)容易丢失; 2)节点处的杆件为偏心连接,靠抗滑力传递荷载和内力,因而降低了其承载能力; 3)扣件节点的连接质量受扣件本身质量和工人操作的影响显著。 2。3适应性 3、门式钢管脚手架 3。 1优点 1)门式钢管脚手架几何尺寸标准化。 2)结构合理,受力性能好,充分利用利用钢材强度,承载能力高。 3)施工中装拆容易、架设效率高,省工省时、安全可靠、经济适用. 3.2缺点 1)构
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