浅谈全站仪在高层建筑放样中的使用体会

文/牛定林 云南省一九八煤田地质勘探队 云南昆明 650208

浅谈全站仪在高层建筑放样中的使用体会

文/牛定林 云南省一九八煤田地质勘探队 云南昆明 650208

随着我国城市化进程的深入，越来越多的城市高层建筑施工项目出现在我们眼前。在当前的城市高层建筑主流施工方案中，一般都对桩基础进行旋挖钻机施工处理，这种施工方式受场地等条件的制约较大，无法结合全站仪进行高质量、高精度的施工，难以准确地检测桩位的放样状况，这一点在夜间施工的时候更加严重。本文着重关注了当前的城市高层建筑桩基础施工现状，结合有关工程实际对HBCORS系统在高层建筑桩基础施工中的应用可能性，希望能受到有关建筑单位的认可与采纳。

HBCORS系统；全站仪；桩基础放样

改革开放30年来，人民的经济条件得到了提升，城市化进程也随着改革开放的进行而深入，我国各大城市的高层建筑如同雨后春笋般地不断出现。高层建筑的整体稳固性与抗震能力，取决于高质量的桩基础施工。我国当前的高层建筑桩基础施工主要以旋挖钻机施工为主，这种施工方法的施工局限性较大，往往会受到场地、施工工序以及其他施工机械的制约，影响到全站仪的正常使用，难以准确地开展桩位的放样和检核工作。

1、全站仪在桩基础放样中的作业流程及不足

在我国以往的高层建筑桩基础施工当中，一般采用的是经纬仪与钢尺这一组合来进行放样，由于大量采用了人手进行操作，因此收集到的数据精度低，手机速度慢，难以满足当前较高的精度要求，犯了桩基础施工中的大忌。为了提升当前我国高层建筑桩基础施工的放养工作准确程度，现提出使用全站仪来开展桩基放样工作，通过四个步骤来提升

（1）桩基础平面控制测量：此项为放样之前的准备工作，在施工工地外围区域找到一定数量的观测点，这些观测点一般处于施工区域之外，并且能够快速准确地开展施工观测，最后进行平差计算，将整个施工场所与观测点制作成精度较高的平面坐标图，最后再根据坐标图来分析桩基的摆放位置。

（2）桩基础高程控制测量：在得到了坐标图之后，根据坐标图上的平面控制点来进行四等水准测量，计算得到各个控制点的水平高程，作为桩基下桩时的深度参考。

（3）获得准确的桩基坐标：得到电子桩基平面图纸后，在计算机上对图纸进行操作，通过计算机软件来获取每个定位桩基的坐标，保存为全站仪能够识别出来的文件格式，将文件转移到全站仪当中，就能实现电子版图纸向全站仪实际操作的转化。

（4）使用全站仪来进行放样处理：在电子版图纸的指导下，整个工地被分成了数量不等的控制点，这些控制点主要用来放置全站仪，全站仪能确定各个坐标桩的位置，以开始正式的下桩工作。

在使用全站仪进行放样工作的时候要注意方法，一般观测小组由两个人组成，其中一人负责全站仪的操作，另一人在观测位持好反射镜。观察的时候必须要保持全站仪与反射镜之间没有遮挡物，但是由于工地环境千变万化，四处移动的机械、吊车很容易影响到正常的观测，因此二人小组就要时常移动位置，这样很容易造成观测精度的降低，最终影响到放样工作，甚至造成整个工程质量的不足。

2、HBCORS系统简介及其在桩基础放样中的应用

2.1 如何开展网络RTK测量

网络RTK测量工作要以一定数量的基站为基础，尤其适合在大面积的工地内施工。例如在某一省域内的施工时，每隔一段距离就建设一个GPS基站，每个基站负责一定范围内的数据收集工作，在这些数据的基础上，通过计算机软件来建立起有关电离层、对流层、同温层等在内的误差数据模型。将这些误差抹去之后，就得到了基本精确地数据，这些数据也能有效的指导施工。

2.2 如何开展基于HBCORS系统的桩基放样施工

在HBCORS系统的帮助下，桩位放样工作被极大地简化了，只需要一套RTK接收设备就能开展工作。

（1）坐标转换：首先，使用RTK系统测定好的工地图纸坐标来确定各个控制点，控制点的数量不宜过多，一般以3个左右最合适。测定时要严格按照国家的各项要求进行测量，对测量所得到的数据进行系统的处理，确保其真实可靠。在此基础上，通过四参数计算以及高程拟合参数计算来讲施工区域的坐标参数，之后直接开启HBCORS系统进行桩基放样工程模式。

（2）分析电子版的图纸，得到各个定位桩基的准确坐标，并将其转化成纸质档，便于后期工作的调用。

（3）实时放样。开启RTK接收机，将手账与RTK主机连接在一起，检查主机的卫星信号强度，信号满足放样需求才能开始放样工作。 2.3使用HBCORS系统来开展放样工作的具体案例

在HBCORS系统的帮助下，施工人员能够系统并且快速的开展高层建筑桩基定位工作。

（1）为了保证较高的数据接收质量，本工程选择了国产南方S82型RTK接收机，选择国家2000坐标，结合工地的具体情况，在工地内外选择A、B、C三个可靠的观测点。由于三个观测控制点的坐标已经由甲方给出，因此我们可以直接使用这些点的坐标来计算转换四参数和高程拟合参数。

（2）计算出参数之后，用南方CASS7.1软件来打开桩基平面图纸，该软件具有坐标获取功能，就能快速得到桩基的编号和坐标。我们发现，该工程一共有860个桩基，将所有的桩基一一编号，和图纸上的编号对应在一起。

（3）有些施工场所的环境比较复杂，因此需要对整个工地进行定位。此时可以利用RTK系统的该功能，保持系统的固定解状态，在施工图纸的指导下，系统就能自动完成整个放样过程。

2.4 利用HBCORS系统来完成整个桩基放样精度检查工作

在一定的情况下，HBCORS系统能够自动完成整个桩基放样工作的检测工作。本文关注了某项目的该项工作，检查过程采用了南方S82-T型 RTK接收机，该机器能够接收并读取HBCORS系统信号，接收到信号之后再进行后续的检查。并得到了以下的检查结果：

检查的结果被详细地展现在表1中，由表1可以看出，整个桩基放样工作的精度被控制在了0.013m～0.021m之间，符合国家最新工程测量规范所规定的误差，桩基放样工作的精度满足要求。

表1 放样桩基坐标和全站仪检测坐标比较表

3、全站仪与HBCORS系统在桩基础定位中比较分析

综上所述，在高层建筑桩基放样工作中使用全站仪和HBCORS系统来进行高精度定位，能够显著提升定位工作的精度与质量。在当前高层建筑施工环境越来越复杂，变化越来越多的情况下，采用这种施工方式能够显著提升放样质量。并且施工单位可以灵活选择施工机械，全站仪精度高、施工方式灵活等特点，能给施工带来较大的便利，而同时全站仪自身施工限制多，HBCORS系统较好的弥补了全站仪的劣势，能够桩基放样工作带来全新的优势：

（1）降低人力资源管理压力，提升企业管理水平。全站仪与HBCORS系统的出现给桩基放样施工提供了新的方式，一般来说，只需要一台全站仪，一台HBCORS信号接收机即可，只要设置好放样坐标，就能在任意时刻进行放样与检测，施工方式较为简单快捷。

（2）仪器操作方式一目了然，不需要进行专业培训。当前的RTK设备为了满足施工需求，因此专门为施工人员设计了操作方式，只需要进行简单地训练就能快速投入工作，甚至不需要专业的测量人员就能完成整个测量过程，这样也是节约人力资源的一种方式。

（3）施工方法不会受到环境的过度影响。一般施工现场都比较杂乱，四处堆放的杂物，川流不息的载重汽车，都很容易影响到全站仪的正常观测，HBCORS系统不受这些不利因素的影响，能快速高效的完成整个桩基放样工作。

（4）能够快速的复核桩位，确保桩基施工的准确无误。为了保证桩基安放的准确程度，一般都会在施工过程中进行反复的放样与审核，HBCORS系统利用的是卫星信号，不需要反复移动全站仪就能实现完整地观测。

4、结论和建议

随着我国城市建设的深入进行，高层建筑的桩基施工受到了各个施工单位的重视。随着施工工艺的改进，围绕HBCORS系统开展的桩基放样工作已经逐渐被建筑单位所接受，并逐步推广到了施工当中。由于施工方法简单快捷，施工效果好，同时也能保证较高的精度，因此受到施工单位的一致喜爱。当前在我国的高层建筑施工中，这种方法的还有很多需要改进的地方，希望在日后的施工观测中做到以下几点：（1）HBCORS系统由于需要使用到GPS信号，因此在使用的时候要与高辐射干扰的区域间隔一定的距离，尤其是高压输电塔、变电站这样的区域；（2）施工观测方要确保已知控制点的准确性，避免由于其偏差导致的放样不准。

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牛定林;男，本科学历，测量工程师。工作单位:云南省一九八煤田地质勘探队。