全站仪与AUTOCAD软件结合在施工测量中的应用施工工法

全站仪与AUTOCAD软件结合在施工测量中的应用施工工法(编号：SZJXGF08-2004)执笔人：尹振宇（中铁建工集团深圳分公司）1前言本工法是依据工程实践经验，用系统的观点把先进的仪器、软件与科学的管理手段结合起来的施工测量新技术。可将各种比较复杂的建筑物平面图形精确、迅速的定位下来，使测量的放样精度及工作效率得到很大的提高。此方法操作简单明了，测量结果精度高，误差小，充分体现了全站仪与CAD结合应用的优点。通过工程实践证明，具有推广应用价值。2特点采用全站仪与AUTOCAD软件相结合的施工测量方法对施工现场通视要求大大降低，尤其适用于通视条件差和外型复杂的工程。传统的施工方法先计算控制点的坐标而后进行测量操作，在测量施工中经常会遇到通视障碍而导致增加测量施工的难度和强度。因此本工法与常规测量相比具有如下特点：1.1实现了全站仪与计算机的双向通讯，测量人员只需要将全站仪瞄准相应目标，点取相应的按钮即可。避免了数据抄记、输入过程中的错误，简化了外业步骤。测量精度高、速度快、节省人工。1.2能即时得出点位坐标和偏差信息，还可以结合放样点坐标进行反算，随时得出建议、纠正量，便于指挥放样工作。1.3建立了控制点、放样点的数据库，能方便地进行点位坐标以及实1测资料的查询、管理。1.4受施工条件和外界环境影响小。3适应范围适用于一般建筑平面测量定位以及复杂形状和复杂环境下的各类建筑物的测量。4工作原理本工法采用计算机并利用AutoCAD的自动捕捉和查询功能，将工程所需要的控制点的坐标从施工图上自动捕捉下来（任意点的坐标），再结合使用全站仪的坐标放样功能，便可准确、方便的测设出整个建筑的平面控制网。为施工测量提供了新的测量方法。5工艺流程5.1工艺流程图如下：该点测量工作完成否是偏差满足精度偏差计算实时测量仪器安置与定向利用ATUOCAD捕捉各控制点的坐标首先通过AutoCAD建立控制点数据库，主要是各点的坐标，供外业测2量时直接调用。在放样时有四种数据，第一种是控制点的资料，包括点名、坐标等信息，可直接从数据库中调用，第二种数据需人工输入，如仪器高，第三种是全站仪测量数据，如全站仪瞄准时的相对方向控制点的水平角及观测的竖直角等，第四种是放样点的坐标和观测结果等，其中放样点的坐标可通过选择放样点的点名，由数据库直接调出，实测坐标由程序自动计算得到，并给出偏差数据，当偏差符合要求时，该点的放样即告完成。6施工方法6.1在独立坐标系中:6.1.1所有的坐标点均采用设计图纸的绝对坐标。6.1.2在建筑总平面图的电子文件中，先利用CAD捕捉、查询功能将所需要点的坐标自动捕捉下来。6.1.3选取已复核过的导线点，以靠近拟建建筑物的点为置镜点，另一点为后视点进行放样测量。6.1.4对全站仪进行对中和整平，设置好仪器参数。6.1.5进入坐标放样模式，输入测站点坐标、仪器高、目标高。6.1.6进入方位角的设置状态，输入后视点的坐标。精确照准后视点棱镜中心，仪器根据测站点和后视点坐标，将自动完成后视点方位角的设置。6.1.7再次进入坐标放样模式，输入待放样控制点的坐标。6.1.8旋转仪器的照准部，所显示的水平角读数为零。此时，照准的方向即为待测点的方向。仪器操作人员可指挥待放样点附近棱镜，通过对照点测量，仪器显示出预先输入的待放样值与实测值之差。36.1.9根椐显示值，指挥持棱镜的测量人员，沿照准方向移动带测杆的棱镜，直到观测屏幕上的显示值在误差范围之内。6.1.10在测杆指示的位置埋上刻有“十”字丝的螺栓，用水泥砂浆将螺栓固定。6.2在用户坐标系中：6.2.1以任意两控制点为已知点P1、P2，根据建筑物与两点之间的关系在CAD中按比例尺寸画出定位图，为方便数据的输入及精度的要求，确定以米为单位，精确至0.001米6.2.2因全站仪是以北、东方向为正向，故须确定原点位置（任意点）。6.2.3根据所确定的坐标系，利用CAD中的查询功能（inquiry）及自动捕捉功能便可得到P1、P2及建筑物各控制点的坐标。6.2.4以P1、P2为测站点及后视点，参照独立坐标系中的施工方法及步骤便可进行测量。7仪器设备1）全站仪一台（拓普康GTS-602全站仪）2）装有AutoCAD2000或以上版本软件的电脑一台。3）对讲机3台8质量要求8.1本工法的质量要求应符合《工程测量规范（GB50026-93）》的要求。8.2精度要求：8.2.1无论哪种全站仪，在使用前必须按说明书对仪器进行校验。48.2.2控制点的精度要求与理论值的误差不超过±1mm8.2.3测量操作的精度要求：测量操作的精度要求控制在±3mm之内9劳动组织和安全9.1劳动组织:9.1.1测量人员3人，1人看仪器，1人持后视棱镜，1人持带测杆的棱镜。9.1.2测量工3人，负责搬运仪器，辅助作业。9.2安全措施:9.2.1测量施工时除应遵守有关的安全规定外，还要执行国家及上级部门的各项安全规章制度。9.2.2不能用肉眼仰光正视，以防损伤眼睛。9.2.3使用中避免太阳直晒仪器，遇雨时，用伞遮挡，以防电器受潮电池漏电。仪器不用时，放进仪器箱内，置于干燥、清洁的地方。9.2.4仪器搬运时严防碰撞、受潮和受热。10效益分析采用本工法，能准确、方便的进行平面建筑网的控制，测量精度高、速度快、操作简便、安全、实用、不受场地限制、可直接放样；而CAD的自动捕捉坐标功能，避免了繁琐的计算，尤其是对那些平面图形复杂的建筑物更是起到了事半功倍的作用。建筑物的平面图形越复杂，所起到的效益越显著。效益分析项目应用本工法常规方法5龙岗世贸工程售楼房3mm超过10mm嘉宝田花园售楼房3mm超过10mm精度嘉宝田花园主楼3mm超过10mm龙岗世贸工程售楼房3人1小时3人1天嘉宝田花园售楼房3人1小时3人6小时半效率嘉宝田花园主楼（10栋）3人4小时4人3天11工程实例1）深圳市龙岗世贸工程长320米，宽77.7米。在本工程的一角设计了一个造形奇特的售楼处，它是一个直径为30米的圆柱体经过两次不同角度的切割而形成的构筑物。平面是一个长轴为a=17.32m，短轴为2b=30m的椭圆，斜面是一个R=15m的半圆。整个结构为钢结构。按常规测设这样的建筑物，要根据平面曲线的数学方程式，及曲线变化的规律，进行适当的计算，求出测设数据。本工程采用了全站仪与CAD相结合的测量方法，测量放线利用甲方提供的城市导线点的坐标P1、P2及椭圆短轴距P1、P2连线之间的距离，仅1小时就将整个售楼处的控制点测设完毕，且精度控制在±3mm之内。2）深圳市嘉宝田售楼处平面图形为一扇形，采用了全站仪与CAD相结合的施工方法（相对坐标法），取得了良好的效益。3）深圳市嘉宝田主楼为10栋高层建筑，平面较为复杂，若采用常规测量方法，必须进行多次测量和转测，无法进行闭合检测。我们直接在CAD中查询控制点的坐标（绝对坐标），避免了烦琐的计算。3人4小时就将全部控制点测设完毕，且精度控制在±3mm之内。6