全站仪对中整平实践技巧探讨

蔺中运，马世斌，周洁

（1.沂河沭河上游堤防加固工程建设管理局，山东 临沂 276000；2 沂沭河水利管理局郯城河道管理局，山东 临沂 276000）

全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种集自动测距、测角、计算和数据自动记录及传输功能于一体的自动化、数字化及智能化的三维坐标测量与定位系统，是目前进行测量和放样的主要仪器。水利工程建设、勘察设计、施工、运行管理中常应用全站仪测量水平角、竖直角、斜距，借助机内固化的软件，组成多种测量功能，计算并显示水平距、高差以及镜站点的三维坐标，进行偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算等。

全站仪同经纬仪一样，需要对中整平在某一测站点上，使仪器的水平度盘中心和地面的测站点标记位于铅垂的竖轴上，确保水平度盘水平。是否做到对中整平会影响测量的精度，如果未对中，望远镜的中心就会偏离目标点，产生测量误差；如果未整平，望远镜的水平视线倾斜也会导致测量结果出现误差。

全站仪对中可分为：垂球对中、光学对中器、激光对中器、强制对中等。教材教程中全站仪的对中整平方法多为以下流程：架设脚架时粗平架头且大致对中，再安装仪器、脚螺旋整平、滑移仪器对中。这种方法会受视角影响，导致三脚架粗平对中偏差大，脚螺旋整平时对中影响大，而仪器滑移限量不足以弥补以上累积偏差。尤其是对于初学者来说，对中和整平往往会相互干扰。对中好以后，整平会破坏对中，再次对中又会破坏整平。加之，水利工程测量多在野外，在松软土地或坡地上，对中整平操作起来会更加困难。

实践中发现，伸缩三脚架架腿整平，产生的对中偏移量很小，而调整脚螺旋整平，对中偏移量大。经探究，此为三脚架的指心现象。三脚架的指心现象是指在三脚架架腿伸缩时仪器的竖轴始终是在对中目标较小范围内偏移。

为破解对中整平操作难题，借助于三脚架的指心现象，在实践中以脚螺旋对中、以伸缩架腿整平，总结提炼对中整平操作方法，以提高对中整平速度和精度。

1 准备工作

1）掌握测站施测范围，相对测站视角（俯视/仰视）。

2）架腿长度一致，预留约20cm 伸展余量。

3）调整仪器脚螺旋，使其居中，上下调整幅度最大化。

4）检查仪器和三脚架，确保三脚架架腿蝶形紧固螺旋旋转灵活、紧固有力，三脚架连接座和仪器底座摩擦面顺滑。

5）调整光学对中器，使十字丝清晰无虚影，激光对中器激光点清晰聚光。

2 仪器架设

1）架设高度，司仪正常站立时视线高于水平视准轴，以可正常观测最低俯角目标为原则。

2）架腿竖直开角应确保仪器稳定，相邻架腿水平夹角大致相等。

3）司仪面向施测目标密集区中线，减少施测时司仪须频繁跨越架腿大幅度移动。

4）将三脚架带有背带捆绑带的架腿置于司仪对面，调整仪器时使用另两条架腿，避免背带干扰操作架腿伸缩。

5）踩实司仪对面架腿，通过入土锥踩入深度，判断地层松软程度，为另两条架腿踩实固定时提供参考。

6）将三脚架置于测站。从纵横90 度两个方向调整脚架，使角架架头连接座粗平且大致对中。

7）将仪器居中置于三脚架顶连接紧固，圆水准器应与司仪在同一侧，正对其中一条架腿。

3 对中整平

1）对中为主，整平为辅。观察对中器及圆水准器，司仪执左右两条架腿，前后推拉、左右平移，使入土锥拖地移动。可先左右平移，使对中器处于司仪与地面测站标志的纵轴线。再前后推拉，推拉时须同步调整司仪左右架腿水平夹角，以达到对中不跑且基本整平。按照前推束窄夹角、后拉扩展夹角的原则，保持仪器水平。勤加练习可大大减轻后续步骤工作量，对提高速度至关重要。

2）根据地层松软程度，顺架腿方向适当前推、踩实，硬地面以达到水泡离开圆水准器边缘为佳。

3）调整脚螺旋，达到完全对中。左手中指、拇指控制两个脚螺旋，右手控制另一脚螺旋。

4）交替伸缩左右两条架腿（不触动对面架腿），使圆水泡进入圆水准器中的圆环刻画线内，第二次交替伸缩架腿时，可观察管水准器的长水泡状态。

5）检查对中偏离情况，若偏离过大，重复步骤3、4。

6）调整脚螺旋精平长水准。转动仪器，使管水准器平行于任一对脚螺旋连线，两脚螺旋逆向旋转，力求转动幅度一致。仪器转动90 度，调整第三个脚螺旋，反复交替。水泡与左手拇指滑动方向同向，与右手拇指反向。

管水准器调整中，会感觉到水泡启动慢、移动慢、静止慢，且有时会出现静止后反向回缩的情况。初期调整时，可根据水泡移动速度，采用适时交替正反向旋转脚螺旋的方法，提高速度。

7）检查对中偏离情况。实践中，按照以上步骤递进操作，对中整平基本可达到要求。

8）滑移仪器对中。微松仪器紧固螺栓，双手紧握仪器基座和三脚架连接座，使仪器前后、左右滑移，以完全对中，且整平不变。操作过程中切忌旋转。仪器整平后，基座与三脚架连接座各方向高度平衡，一旦旋转，将打破这一平衡，需要重新整平。因此，在滑移仪器时，司仪须正向三脚架站立。滑移到位，旋转紧固连接螺栓时，务必紧握仪器基座和三脚架连接座，使其不发生相对旋转。

实践中滑移仪器时，很难确保不发生旋转。因此需通过反复练习，在步骤7 完成对中整平操作为佳。

9）重复步骤6—8，完成对中整平。

10）因仪器在三脚架上滑移幅度有限，故以上涉及旋转脚螺旋的步骤结束后，均应检查对中偏移情况。

4 注意事项

1）伸缩架腿时，宜骑跨架腿，单手紧握架腿上支撑腿，拇指贴压下支撑腿，另一只手放松蝶形紧固螺旋。拇指下压或放松，实现架腿伸缩，若遇卡阻，可四指微顶下支撑腿。

2）放松架腿蝶形紧固螺旋时，务必握紧架腿，且谨防夹手或三脚架倾倒。

3）踩实架腿入土锥时，应脚踏顺架腿方向踩板，勿反复冲击。

4）在野外丛林施测时宜清理腐殖层，踩实入土锥前尽可能远离入土锥，以免影响施测精度。

5）单手调整相邻脚螺旋时，均为逆向旋转，力求幅度一致。

6）施测照准中，水平度盘锁止，微动螺旋调整达到极限时，应解除锁止，向照准目标方向转动仪器，且超过照准目标，然后锁止，再调整微动螺旋，反向转动仪器照准目标。

7）坡面架设仪器时，司仪宜位于测站下坡位置，左右两条架腿入土锥连线宜垂直于坡向、两入土锥处于同一水平高度。逆坡前推架腿，可使入土锥拖地移动顺畅。

按照以上操作步骤，将大大提高对中整平速度。特别是步骤1 要勤加练习，熟练后可减省后续操作步骤。

5 结语

对中和整平是一项非常精细的工作，需要司仪人员具备严谨细致的工作态度。对中整平每位测量者都有自己的习惯做法，如何更快捷、准确，需要在实践中不断摸索，改进操作方法，推动仪器和三脚架迭代升级，破解对中和整平的相互干扰，为水利工程建设提供精确的勘测数据