董淼 周國濤

【摘 要】全站儀是集經(jīng)緯儀、電子測距儀等功能為一體的測量儀器，而且具有測設坐標的功能。它能達到速度快、精度高、方便省時的功效，目前在公路道路工程中廣泛采用。本文就其操作及應用進行簡單介紹。

【關鍵詞】全站儀；操作；控制測量

1.全站儀介紹及優(yōu)勢

全站儀的定義。

全站型電子速測儀簡稱全站儀，它是一種可以同時進行角度（水平角、豎直角）測量、距離（斜距、平距、高差）測量和數(shù)據(jù)處理，由機械、光學、電子元件組合而成的測量儀器。

2.全站儀基本操作

2.1儀器的基本操作

（1）架設三角架。

使三角架腿等長，三腳架頭位于測點上切近似平行，三腳架腿牢固地支撐與地面上。

（2）架設儀器。

將儀器放與三腳架架頭上，一只手握緊儀器，另一只手旋緊中心螺旋。

（3）測點調焦。

通過光學對中器目鏡觀測，旋轉對中器的目鏡至分劃板十字絲看的最清楚，再旋轉對中器調焦環(huán)至地面測點看的最清楚。

調節(jié)腿長。

（4）使測點位于十字絲中心。

調節(jié)腳螺旋使測點位于光學對中器十字絲中心。

（5）使圓水準氣泡居中。

縮短離氣泡最近的三腳架腿，或著伸長離氣泡最遠的三腳架腿使氣泡居中。

（6）使找準部水準氣泡居中。

松開水平制動扭轉動找準部，使照準部水準器軸平行與任意兩腳螺旋的連線，同時向里或向外旋轉，使氣泡居中。這時氣泡應該向順時針的方向移動。

（7）旋轉90°使氣泡居中。

將照準部旋轉90°，使照準部水準器軸垂直與步驟6中的兩腳螺旋的連線，旋轉另一腳螺旋使氣泡居中。

（8）再旋轉90°檢查氣泡位置。

再將照準部旋轉90°并檢查氣泡是否居中。

（9）檢查氣泡再任何方向上是否都位于同一位置。

檢查氣泡在任何方向上是否都位于同一位置上，如果不應按上述步驟進行整平。

（10）使儀器對準測點。

稍許松開中心螺旋，通過光學對中器目鏡觀測，同時小心的將儀器在三角架架頭上滑動，致使測點位于十字絲中心后旋緊中心螺旋。

（11）再次檢查確認照準部水準氣泡保持居中。

如果不居中重復第3部以后的操作。

3.全站儀的實際應用

全站儀作為現(xiàn)代高科技產(chǎn)物，其已經(jīng)應用到各種測量事業(yè)的個個時期。

3.1工程控制測量中的應用

3.1.1平面控制測量

測設步驟如下，根據(jù)測量工作需要，在測區(qū)內(nèi)選擇一系列控制點，在各控制點上建立地面標志和測量覘標，使各控制點構成三角形、大地四邊形、矩形、中點多邊形、折線形和多邊形等，從而形成平面控制網(wǎng)。其中以三角形為主要圖形，用全站儀觀測全部角度（至少要有一條起算邊長）的網(wǎng)稱三角測量網(wǎng)（或稱測角網(wǎng)）；以三邊形為主要圖形，用電磁波測距儀觀測全部邊長的網(wǎng)稱三邊測量網(wǎng)（或稱測邊網(wǎng)）。

3.1.2高程控制測量

高程控制測量中在現(xiàn)在工程中采用水準儀較為廣泛，主要是其應用方便，快捷和價格較便宜。這是全站的主要缺點：攜帶不方便，附屬構件較多以及價格比較昂貴。

3.2全站儀應用基本功能

3.2.1水平角測量

①按角度測量鍵。使全站儀處于角度測量模式。照準第一個目標A設置A方向的水平度數(shù)為00000。

②照準第二個目標此時顯示的水平度數(shù)既為兩個方向間的水平度數(shù)。如需要應做好紀錄。

3.2.2距離測量

①設置棱鏡常數(shù)，測量距離前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會自動對所側距離進行改正。

②設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓的變化而變化15°C和760mmHG是儀器設置的一個標準值，此時的大氣改正為0PPM，實測時可輸入溫度和氣壓值（也可直接輸入大氣改正值）并對測量距結果進行改正。

③量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

④距離測量照準目標棱鏡中心按測距鍵，距離測量開始測距完成時顯示斜距、平距和高差。全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式測量時間約為2.5S，最小顯示單位1mm。

3.2.3坐標測量

①設定測站點的三維坐標

②設定后視點的坐標或設定后視方向的水平度盤度數(shù)為其方位角。當設定后視點的坐標時全站儀會自動計算后視方向的方位角并設定后視方向的水平度盤度數(shù)為其方位角。

③設置棱鏡常數(shù)。

④設置大氣改正值或氣溫，氣壓值。

⑤量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。

⑥照準目標冷靜，按坐標測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標，紀錄在全站儀中。

3.3高等級公路中線恢復測量

3.3.1三維控制點的恢復

在進行中線恢復測量以前應首先恢復三維控制點。按照設計文件提供的三維控制點的標記和固定樁資料到實地核查控制點的實地位置并設立標志進行加固。

3.3.2利用三維控制點恢復中線

對于高等級公路由于在實地沒有定設交點和轉點，所有中樁位置的確定都是依據(jù)三維控制點和中樁坐標。為減少放樣測量誤差，放樣時應邊放邊校核。先放曲線段的主點樁、曲線起終點和直線段的起終點進行閉合檢查。

3.4橋梁施工中的全站儀測量應用

3.4.1橋梁中線測量

橋涵中線一般用4個（中小橋梁可只用2個，涵洞可用轉角點樁代替）分設于兩岸埋設牢固的樁標固定起來，選擇其中位于地勢較高河岸的一個樁標作為全部施工期假設經(jīng)緯儀核對墩臺位置的依據(jù)。如果地勢較底不能在整個施工期內(nèi)從此樁標上用儀器看到施工中墩臺的頂面時，可以在此樁標上搭設堅固的塔架，并將標點位置引上塔架。

當用全站儀照準方向時，待顯示度數(shù)變化穩(wěn)定后，測3、4次，取平均值，我們應用全站儀可直接得到平距，如果往返觀測值之差在容許范圍內(nèi)，則取往返觀測值的平均值作為該邊的距離觀測值。

3.4.2直線橋梁的墩臺定位

位于直線段上的橋梁，其墩、臺中心一般都位于橋軸線上。根據(jù)橋軸線控制樁及各墩、臺中心的里程，即可求得其間的距離。墩位的測設，根據(jù)條件可采用直接用全站儀進行測量。

只要墩臺中心處能安置反光鏡，且全站儀和棱鏡之間能通視，則用此法是迅速方便的。但測設時應根據(jù)當時測出的氣壓、溫度和測設距離，通過氣象改正，得出測設的顯示平距。根據(jù)屏幕上的差值前后移動棱鏡，直至兩者相符，則棱鏡處既為要測設的墩位。

當然我們?nèi)绻卸瘴蛔鴺说脑?，則用坐標法放出橋墩中心位置，更為精確和方便。其精確度一般為2mm。

3.4.3橋梁墩臺竣工測量

全橋墩臺竣工以后，測量的主要內(nèi)容有：測定各墩臺中心的實際坐標及其間距，進行檢查性的水準測量，檢查墊石及墩帽各處的高程、丈量墩臺各部分的尺寸。

當布有橋梁三角網(wǎng)時，可以用三角測量的方法來測算橋墩中心的坐標。為此可以將每一橋墩與其最近的兩個三角點至少連接成兩個三角形。三角形平差后計算出中心坐標。在根據(jù)坐標求出橋墩中心間距，與設計值相比較，并按下式觀測精度：

M=±Г（「△△」/n）

式中：△=實際距離與設計距離之差；

N=間隔數(shù)目

如果用前方交會法放樣橋墩中心的中誤差為1.5cm，則兩橋墩間距離的中誤差應不超過1.5*1.414=2cm

4.結語

通過測量實驗與實際應用證明，全站儀在高速公路建設中的應用極其廣泛。應用全站儀進行工程測量，可使測量精度及工作效率都能大大提高。

【參考文獻】

[1]潘威主編.公路工程實用施工放樣技術.

[2]李仕東主編.工程測量.