發布時間：2020-03-19所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：為解決超高層建筑施工過程中的標高控制難題，介紹一種三維坐標法引測高程技術，即利用高精度全站儀的極坐標測量方法，通過其高精度的測角和測距功能，將儀器上的計算程序轉換為觀測點位的三維坐標，再通過測量中的上、下觀測點的坐標差計算高程，此方
摘要：為解決超高層建筑施工過程中的標高控制難題，介紹一種三維坐標法引測高程技術，即利用高精度全站儀的極坐標測量方法，通過其高精度的測角和測距功能，將儀器上的計算程序轉換為觀測點位的三維坐標，再通過測量中的上、下觀測點的坐標差計算高程，此方法是對傳統的天頂測距法進行的改進，經實踐，引測精度較高且操作更為簡便。
關鍵詞：超高層建筑;高程引測;三維坐標測量;坐標差計算
1高程豎向傳遞的幾種方法比較
1.1高層建筑標高豎向傳遞的方法
高層建筑一般采用傳統的懸掛鋼尺法引測高程，方法是采用經過檢驗合格的鋼尺，按尺長改正要求懸掛等同重力的重物，為防止鋼尺擺動，尺下端重物要浸泡在阻尼介質中，并加入尺長的溫差改正數，通過2臺同精度的精密水準儀于上下2層同時觀測3次，每次讀數時上下錯動鋼尺2～3cm，取3次讀數的均值作為最終結果。將引測的標高點用水平墨線和紅油漆標注在墻體或柱體上，并標明數據。
此方法的優點：操作簡便，結果精確，可靠性高。此方法的缺點：受外界條件影響較大，并且引測的高度受尺長影響，若分段進行引測，容易造成誤差的累積，并不適用于超高層建筑高程測量的引測工作。
1.2超高層建筑標高豎向傳遞的方法
超高層建筑塔樓結構一般采用“鋼筋混凝土框架核心筒+鋼外框體系”。核心筒一般分為鋼結構、豎向墻體和筒內水平結構3個施工面，按照“不等高同步攀升”原則施工：鋼結構先行、土建跟隨;核心筒墻體先行，水平結構緊隨。所以在核心筒墻體豎向施工時是沒有水平樓板作為載體進行引測標高的，傳統的懸掛鋼尺法并不適用。標高引測都是伴隨結構施工同時進行的，所以在核心筒墻體施工過程中，高程是隨墻體施工進度逐層傳遞的，相鄰2層墻體采用鋼尺直接引測，但為了減少誤差累積，必須控制引測高度，對高程進行階段性的控制，一般每3層高度采用全站儀在基準層引測一次標高進行檢核。目前最常用的檢核方法是全站儀天頂測距法，此種方法的原理主要是依靠全站儀采用電子測距測程長、精度高的優勢，在樓層板預留口處安置反射棱鏡組通過天頂測距計算高差(圖1)。
此種方法操作具體操作過程如下：
1)在首層內控點的支架上安置全站儀，測量前對全站儀的氣溫、氣壓進行改正，將反射棱鏡常數輸入儀器中。
2)在核心筒墻面+1m標高基準線處放置塔尺，調整全站儀觀測視線照準塔尺，全站儀豎直角置為0°0′0″之后讀取塔尺讀數，推算出儀器高度值(圖2)。
3)在待復核標高的樓層的樓板預留洞口上安置反射棱鏡組(圖3)。
4)將基準層架設好的全站儀頂部提手取下，在望遠鏡上安置彎管目鏡后逆時針向上轉動照準部瞄準棱鏡中心(圖4)。
5)轉動全站儀照準部直至豎直角顯示90°00′00″時，指揮上層調整棱鏡中心對準儀器望遠鏡的十字絲測量距離(圖5)。
6)通過測量所得距離計算得到反射棱鏡位置的標高，在接收裝置上安置激光標線儀，通過引測水平線將棱鏡的頂標高引測到核心筒外墻上的結構+1m線處，用米尺丈量檢核(圖6)。
此方法的優點：操作便捷，電子測距測程長，精度高。
此方法的缺點：全站儀必須要求嚴格旋轉90°，也就是望遠鏡指向正上方時，能看到棱鏡，否則需要調整全站儀和棱鏡之間的相互位置。
2高精度智能型全站儀三維坐標法檢核高程
2.1三維坐標法檢核高程的優點
此方法主要是對原有的天頂測距法進行改進，將通過對2點間距離測量法求高差轉換為坐標測量法求高差，相對于天頂測距法有以下幾個優點[1-6]：
1)減少了誤差來源，提高了觀測精度。三維坐標測量法是利用高精度全站儀的三維坐標測量功能，可以快速測量出觀測點的三維坐標值。坐標值通過智能型全站儀根據測量的距離和角度自動解算，無需人為計算。在天頂測距法引測高程中，最關鍵的一步是要保證儀器天頂測量的距離為垂直距離，在儀器測量天頂角時必須保證照準后視塔尺后轉角為90°，這增加了測量難度而且帶進了由于角度和距離造成的測量誤差，影響觀測結果的精度。同時，三維坐標法測量將觀測點接收介質全部改為360°小棱鏡，利用全站儀的自動搜索棱鏡功能可快速照準點位，減小了照準誤差。
2)操作更方便快捷，簡化了測量步驟，提高了引測效率。三維坐標測量法需要測量的是2點間的相對坐標差，所以全站儀可在任意位置架站，更便于觀測，在基準層、檢核層的結構1m線處，以及豎向測量引線孔處分別固定了一個360°小棱鏡，利用高精度智能型全站儀自動搜索照準測量功能可完成一鍵式操作，無需再在基準層架設塔尺，在檢核層架設標線儀，分別觀測后再反算檢核層的結構1m線高程。
2.2三維坐標法檢核高程的操作流程
三維坐標法在超高層施工過程中檢核標高的操作流程如下：
1)將小棱鏡頂尖處垂直對準結構1m線，檢核層全站儀照準小棱鏡A測量三維坐標值，并記錄A點高程坐標值Z1
2)對全站儀安裝彎管目鏡并向上大致照準洞口處小棱鏡B，開啟全站儀棱鏡自動搜索功能，精確照準B，并通過彎管目鏡檢查是否照準棱鏡中心。精確照準B后測量B點三維坐標值，并記錄高程坐標Z2(圖8)。3)將檢核層全站儀分別照準結構1m線處小棱鏡C和洞口小棱鏡B，測量三維坐標并記錄高程坐標值Z3、Z4(圖9)。
3結語
全站儀三維坐標法檢核高程，能滿足超高層施工過程中對高程引測的快速、準確要求，而且相對于天頂測距法，此種方法在測量方法、操作流程和接收介質上都進行了改進，測量過程更為簡單，減少了誤差來源，提高了測量精度，值得在超高層施工中推廣應用。
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