索佳SET1130R3 全站儀在工程測量監(jiān)理中的應(yīng)用
鄭士林（金昌誠信監(jiān)理公司 甘肅 金昌 737100）
Application of SOKKIA SET1130R 3 in Engineering Survey Supervision
Zheng shi-lin
摘要：工程測量監(jiān)理工程師對已安裝就位的鋼構(gòu)件用傳統(tǒng)的測量方法進行監(jiān)測，工作量大，測量精度不夠，而且不安全。本文就鋼結(jié)構(gòu)施工過程中對鋼屋架垂直度及鋼梁撓度兩個主控項目監(jiān)測提出了新的測量方法。
abstract With SOKKIA SET1130R 3, In one new way survey steel beam deflection and roof truss gradient which fixed,high precision,efficient and little amount work.Other way is not.
關(guān)健詞:測量實驗、撓度、垂直度Key word survey experience deflection gradient
一、引言
監(jiān)理測量工程師對大型工業(yè)廠房已安裝就位的鋼屋架垂直度及鋼梁撓度監(jiān)測往往很困難。鋼梁在安裝就位后，由于自重及荷載的作用，產(chǎn)生一定程度的彎曲。應(yīng)用傳統(tǒng)的幾何水準(zhǔn)測量方法測定其撓度，工作量大，耗費人力多，且測量精度不夠。鋼屋架安裝就位后，由于桿件相互作用及屋面荷載等影響，屋架傾斜。用傳統(tǒng)的測量方法測量其垂直度，測量精度完全不能滿足規(guī)范要求，而且人員安全得不到保障，有時監(jiān)測工作根本無法進行。由于鋼屋架垂直度及鋼梁撓度是工程監(jiān)理之主控項目，監(jiān)理工程師必須對竣工的鋼構(gòu)件工程是否滿足鋼結(jié)構(gòu)施工驗收規(guī)范做出評價。原有的測量方法很難在規(guī)定的時間內(nèi)對大量的監(jiān)測對象進行監(jiān)測并做出評價。索佳 SET1130R 3 全站儀由于其先進的無合同目標(biāo)測量技術(shù)及先進的內(nèi)置測量軟件，解決了工程測量監(jiān)理中的技術(shù)難題。本文通過測量實驗，論證了應(yīng)用索佳 SET1130R 3 全站儀，對鋼屋架垂直度及鋼梁撓度進行監(jiān)測，工作安全，測量數(shù)據(jù)可靠，還大大提高了工作效率。
二、鋼屋架垂直度及鋼梁撓度測量方法
測量鋼梁撓度就是測量鋼梁兩端點 A、B及梁中點C 的相對高程HA、HB、HC、由（1）式求出梁的撓度。
ξ =H C －（HA+HB）/2（1）
測量鋼屋架垂直度就是測量屋架頂點C與底梁中點D的水平距離。
鋼梁撓度測量是應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀無合同目標(biāo)測量技術(shù)測量梁A、B、C三點的相對高程。
鋼屋架垂直度測量是利用索佳SET1130R3全站儀內(nèi)置的對邊測量軟件測量屋架頂點C與底梁中點D的水平距離。為了準(zhǔn)確測量屋架頂點C與底梁中點D的水平距離，需在鋼屋架安裝前準(zhǔn)確找出C、D點的幾何位置，并貼上索佳SET1130R3全站儀專用的測距反射片。
三、測量實驗
測量實驗的目的是應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀先進的測量技術(shù)測定觀測目標(biāo)的觀測值，與傳統(tǒng)測量方法測量結(jié)果（作為真值）進行比較，求出新觀測方法的測量精度，判定應(yīng)用新方法測量的觀測值是否滿足規(guī)范要求。
1、測點布設(shè)
在廢棄的高壓輸電塔架上，布設(shè)52個觀測點（26對）。其中，26個測點（13對）貼上反射片，其余26個測點（13對）用長約100mm 的工字鋼板制作，并定出其測點位置。測點布設(shè)在長7m，寬7m，離地面高度在 5~15m的空間內(nèi)。
2、測量方法
用幾何水準(zhǔn)測量方法測量52個測點的相對高程（輔用鑒定鋼尺），用索佳SET1130R3全站儀測定13對工字鋼段測點的相對高程，用鑒定鋼尺丈量52個測點之間距。經(jīng)過高差改正、尺長改正求出13對測點的水平間距。
3、測量數(shù)據(jù)分析
觀測數(shù)據(jù)見表1、對觀測值進行處理，得出：無合同目標(biāo)觀測兩測點相對高差的測量精度為：±1.9mm ；對邊測量兩測點間水平距離的測量精度為±2.92mm 。
《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》規(guī)定：鋼屋架安裝垂直度允許偏差為：
h/250，且不大于15mm（h為鋼屋架高度）
顯然，應(yīng)用無合同目標(biāo)技術(shù)監(jiān)測鋼屋架垂直度是可以滿足規(guī)范要求的。
表1測量實驗值
觀測
對編號
幾何水準(zhǔn)測量值
（mm）
無合同目標(biāo)觀測值
（mm）
差值
（mm）
測點間水平距離
（改正后mm）
觀測值
（對邊測量mm）
差值
（mm）
1
732.0
731.6
-0.4
321.6
321.3
-0.3
2
338.5
337.2
-1.3
117.3
114.2
-3.1
3
35.5
31.8
-3.7
89.9
86.8
-3.1
4
138.0
136.6
-1.4
526.4
526.6
+0.2
5
181.5
180.7
-0.9
443.4
444.3
+0.9
6
27.5
29.3
+1.8
291.1
299.7
+8.6
7
23.0
26.0
+3.0
744.3
744.5
+0.2
8
28.0
29.7
+1.7
1666.3
1668.0
+1.7
9
438.0
440.3
+2.3
3329.7
333.0
+0.3
10
436.5
433.7
-2.8
3411.7
3410.2
-1.5
11
29.5
30.0
+0.5
406.8
408.5
+1.7
12
24.5
24.8
+0.3
79.8
79.6
-0.2
13
11.0
10.9
-0.1
1143.2
1146.1
+2.9
《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》規(guī)定：鋼梁制作與安裝過程中，鋼梁是不允許下?lián)系摹５谒泻奢d加入后，鋼梁的原有物理性能產(chǎn)生一定形變。測量工程師必須對竣工的鋼梁撓度進行監(jiān)測，以便對整體結(jié)構(gòu)的安全性能作出評價。同樣，應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀內(nèi)置的對邊測量軟件進行測量是完全可以滿足技術(shù)要求的。
四、鋼梁撓度與鋼屋架垂直度監(jiān)測方法
1、鋼梁撓度監(jiān)測
對鋼梁撓度進行監(jiān)測，應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀測二測回，測定鋼梁兩端點及中點的相對高程，按（1）式計算鋼梁的撓度，評定鋼梁撓度是否滿足規(guī)范規(guī)定的要求。測量時，應(yīng)在鋼梁垂直下方設(shè)站，盡量使鋼梁兩端測點處電磁波的入射角相等，但測設(shè)位置應(yīng)距兩端點 50mm 左右。中點觀測時可以使用索佳 SET1130R3全站儀固有的導(dǎo)向光照準(zhǔn)。測量時，如果儀器顯示電量不足，應(yīng)盡快更換電池。如果在電量不足狀態(tài)下測量，測量精度也會受到影響，誤差大約在10mm左右。另外，儀器三軸誤差對觀測精度影響較大，因而應(yīng)定期對測量儀器進行檢驗，同時測量時應(yīng)準(zhǔn)確將儀器常數(shù)輸入，以便對測量值進行改正。鋼梁的防腐層的厚度不均勻，也能對觀測結(jié)果產(chǎn)生較大影響，具體表現(xiàn)就是鋼梁撓度超限。這種情況下應(yīng)將觀測位置等距離內(nèi)移，多次觀測進行對比，以確定觀測結(jié)果的可靠性。光波路徑應(yīng)避開金屬等物體，并盡量保持一定空間距離。
應(yīng)用實例：金川集團有限公司銅合成爐項目之子項工程13000m3粗粒合金車間13根跨距33m鋼梁，由于多種因素影響，中國恩菲工程設(shè)計院計算的鋼梁撓度計算值為54mm ，用該方法測得 13 根鋼梁撓度最大值為 48.2mm ，小于設(shè)計允許值，可以判定鋼梁撓度符合設(shè)計要求。
2、鋼屋架垂直度監(jiān)測
對鋼屋架垂直度進行監(jiān)測，應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀測二測回，通過內(nèi)置軟件（對邊測量）直接計算出鋼屋架垂直度。對邊測量功能在鋼屋架垂直度監(jiān)測中應(yīng)用非常方便。唯一要做的是在鋼屋架吊裝前應(yīng)找好測點的準(zhǔn)確位置，并貼上索佳專用反射片。和撓度觀測一樣，儀器要進行檢驗，并進行常數(shù)改正。電磁波路線、電池電量等對觀測結(jié)果有影響，監(jiān)測時要予以考慮。對鋼屋架垂直度進行監(jiān)測時視距不宜大于60m。
應(yīng)用實例：應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀測對金川集團有限公司重點技改項目 15 萬 t 銅電解工程、 5000t 電積鈷工程鋼屋架垂直度進行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果顯示鋼屋架垂直度符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工驗收規(guī)范》要求。兩項工程分獲“魯班獎”及“國家優(yōu)質(zhì)工程獎”。
五、結(jié)論
通過測量實驗與實際應(yīng)用證明，對鋼梁撓度與鋼屋架垂直度進行監(jiān)測，完全可以應(yīng)用索佳SET1130R3全站儀替代傳統(tǒng)的測量方法。測量精度足夠，工作效率大大提高，作業(yè)安全，基本不影響工程施工。唯一增加的工作是鋼屋架在吊裝前找出測點的準(zhǔn)確位置，并貼上反射片。
值得說明的是，從實驗結(jié)果看，索佳SET1130R3全站儀測量的三角高程精度為±1.9mm ，并不能說明用該儀器進行三角高程測量就可以代替水準(zhǔn)儀進行相應(yīng)等級的水準(zhǔn)測量。用該儀器進行撓度觀測時許多測量誤差是相互抵消的。如在應(yīng)用無合同目標(biāo)功能測量撓度時注重電磁波的入射角盡量相等，就是為了抵消許多因素對測量結(jié)果的影響，從而提高測量精度。
本文只探討了索佳SET1130R3全站儀在工程建設(shè)中的兩方面的應(yīng)用。實際上，由于索佳SET1130R3全站儀具有無合同目標(biāo)測量功能，大大方便了在測量中量距困難、人員又不能到達等諸多不便情況下的測量作業(yè)，因而索佳SET1130R3全站儀在測繪作業(yè)中必定有更廣泛的應(yīng)用。
