全站仪测量放样的精度浅析.doc

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1、全站仪测量放样的精度浅析山东省交通工程总公司刘洋摘要：本文分析了利用全站仪进行桥梁墩台就位和高程放样时各种误差对放样精度的影响，讨论提高放样精度应采取的措施，并给出有益的结论。关键词：全站仪墩台定位高程误差精度全站仪尚未广泛应用之前，桥位放样一般由经纬仪交会法完成，尽管在技术规范中对“交会误差三角形”有一定的限差，但它的放样速度和精度仍不能满足高速公路建设的要求。实践证明，全站仪极坐标法进行墩、台定位测量是一种最为迅速、方便的先进方法，只要墩台中心处可以安置反光镜，而且测距仪与反光镜能够通视，无论有无水流障碍皆可采用。那么，在全站仪测量放样中精度是如何控制的呢？笔者仅就个人经验浅谈如下：一

2、．全站仪墩台定位放样1、全站仪墩台定位放样。第一步就是确定后视方位角，在测站上支全站仪，在后视点架设棱镜（最好是三棱镜）来实现。2、在支后视棱镜的过程中，应该特别注意的是：一定用长边控制短边，即后视距离一定要大于前视距离。3、定完后视后，可以顺便检验一下后视点的位置是否被别人动过，确保放样工作万无一失。4、在放样过程中随即检查定位是否准确：如图，按“极坐标法”放样出P点位置后，可利用全站仪的“座标测量（NEZ）”功能，再测出已放样的P点座标，并与其设计座标值相比较，按公式f=√Δ2X+Δ2Y计算偏差值，即可验核放样点的精度是否满足桥梁墩位放样精度（一般为±2cm即

3、f

4、≤2cm）的要求。5

5、、在一个控制点上也可进行多个墩位的放样，其定位精度取决于离控制点的远近。在以往的测量放样中，经纬仪在测站上需要观测两个以上的方向时，一般采用方向观测法。为了检核水平度盘在观测过程中是否发生变动，往往在瞄准A方向两次水平度盘读数之差称为半测回归零值。同样在全站仪多目标放样完成后也需“归零”。方法为：后视三棱镜在施工放样过程中不要挪动，放样完成后，全站仪重新照准后视三棱镜，进行“归零”校核工作，我部京杭运河特大桥采用GTS-311S全站仪，半测回归零差应控制在12″，一测回2C互差应控制在18″，这样墩台放样精度和准确度就大大提高了。所以最后的“归零”校核工作极为重要，在日常工作中必须注意这一

6、点。另外，在进行多向观测过程中精度分析如下：a、测站控制点到墩位点之测距中误差MD，GTS-311S测距标称精度为±（2mm±2PPm），3块棱镜3，100m，即放样距离为100m时，其测距中误差为3mm。b、设置水平角β的中误差mβ主要受照准误差，仪器误差，读数中误差及外界条件的影响。GTS-311S测角标称精度为2″，设置水平角中误差最大值mP为4″，该误差对定位的影响误差值为mβ/ρ*D（其中ρ=206265）c、仪器对中误差e,e=±3mm，d、在视线方向上标定点位中误差τ，一般可达到τ=±1.5mme、桥梁施工控制点点位误差mAB。综合以上误差，全站仪极坐标法墩台定位中误差，mP

7、=±[m2D+（mβ/ρ*D）2+e2+τ2+mAB2]1/2。假设欲使墩位放样中误差m≤±1cm，可估算出测站点到放样点的距离值D≤±400M，在实际墩位放样工作中，建议测站点到放样点的距离控制在300m之内，同时后视的点要尽可能远一些。二、全站仪桥梁施工高程放样精度分析：在墩身施工控制中，由于结构物较高，利用常规的水准测量法非常不便，但全站仪结构上三轴（视准轴、发射光轴、接收光轴）同轴，能方便地采用三角高程测量的原理传递高程，进行高程控制。具体方法如下：根据待测点的位置，合理选择支镜点的位置，将三角对中杆（配带单棱镜）支于水准点(高程为H)上，全站仪十字丝横丝对准棱镜水平黑三角，测出全

8、站仪视准轴与水准点的高差v（有正负之分）,则INS、HT=H-V，然后按住坐标测量键进入，翻过P1页，确保后视点坐标OCC.PT=0，然后输入INS，进行NEZ测量，Z坐标即为待测点的高程。在一定的仪器和环境条件下，全站仪高程放样的精度将主要与距离和竖直角的大小有关。通过实践可知，若高程放样精度为±1cm，测站到放样点的距离不要大于300m，若高程放样精度要求为±2cm，距离不要超过700m。另外，前后视距差不要超过5米，笔者曾作过试验：视距差为50米时，将产生8MM的误差，这是绝对不能满足高速公路建设要求的。为使高程能达到一定的精度要求，应采用光电测距仪标称精度不低于Ⅱ级，竖角精度不低于

9、2″级的测距仪。“竖直角”主要考虑两差（曲率，折光系数）改正，要求注意在计算放样点高程时，必须加入此项改正,f=0.43D2/R（R为地球半径），但在一般的工程测量中，D很小，f一般忽略不计。结论笔者在京杭运河特大桥的施工中，运用GTS—311S全站仪对大体积.大高度墩台,10米深基坑进行平面位置.高程高精度控制,加快了进度,并得到了监理.业主的一致好评。