浅谈工程放样的发展

【摘　要】　本文阐述了施工放样的几个大致发展阶段，比较几种放样方法的优缺点，指出今后要完善的事项。
【关键词】　放样 里程偏距 RTK GPS

　　工程放样工作大体可归结为在地面上测设出点的平面坐标和高程两个问题。
　　一、传统阶段
　　在传统的工程放样方法中，必须求出设计图中的放样点或线相对于控制网或原有建筑的相互关系，即求出其间的角度及间距和高程，这些数据称为放样数据。然后按照放样数据利用传统光学经纬仪、皮尺、钢尺、水准仪等工具测设出点位和高程。通常，测设点和高程是分开进行的。测设点位的常用方法有：直角坐标法，极坐标法、角度交会法和距离交会法等。高程放样最常用的是几何水准测量，对于工程精度要求稍低的，可用钢卷尺直接丈量或用三角高程测量等方法。
　　工业建筑物的总图设计，是根据生产的工艺流程要求和建筑场的地形情况进行的，主要建筑物的轴线往往不能与测量坐标系的坐标轴平行，如果设计建筑物的坐标计算在测量坐标系中进行，则计算工作较为复杂。因此，建筑设计人员往往根据现场情况选定独立坐标系，使独立坐标系的坐标轴与主要建筑物的轴线方法相一致。这样，再通过旋转换算，把建筑坐标换算成测量坐标。X=X′cosα-Y′sinα+Xo，Y=X′sinα+Y′cosα+yo，XOY为测量坐标系，X′O′Y′为建筑坐标系。α为测量坐标系的X轴正向顺时针转至建筑坐标系X′轴正向的夹角，Xo、Yo为建筑坐标系原点在测量坐标系中的坐标值。在传统的工程放样中，圆曲线和缓和曲线的放样最为繁杂，我国多采用螺旋线作为缓和曲线，测设方法多采用切线支距法和偏角法。这些方法很容易产生累计误差，为了消除这些误差，往往需要多次测量进行分配误差，不但浪费了工时，而且精度不高。
　　二、坐标放样阶段
　　随着光电测距仪的发展，出现了一种测滤头，可以直接安置到传统经纬仪的上面，这样装置曾戏称“半站仪”。从而实现了同时测角和量距的任务，再结合计算器就可即时计算出所测设点的坐标，出现了坐标放样法。坐标放样法克服了传统方法中的求取放样数据的麻烦工序，直接获取放样点的坐标就可以放样出设计点。下面是结合CASIOf×4800计算器的里程偏距反算程序，说明圆曲线的放样步骤：首先将仪器置于控制点上；然后测出前视点坐标，把测出的坐标输入计算器中，反算出该点距线路中线的偏距和该点在中线上的正投影点的里程值；最后根据所要放样点对中线的偏距并结合现场情况，确定前视点需要左右移动的距离，再次安置前视点，直至精确放出前视点。
　　计算机的普及和发展，实现了大容量和高速运算，为autoCAD的应用提供了便利。在autoCAD软件中，可直接调用各种工程放样程序。放样路线设计好后，即可提取放样数据。提取放样点坐标的方法有：①行命令法；②菜单命令法；③批处理命令法（通过autoCAD二次开发语言LSP等进行）。在利用autoCAD进行放样设计时，只要采用大地坐标系，则可以直接提取放样点的大地坐标，不必要进行坐标转换等工序，而且提取的坐标能保证到小数点后6位，一般工程放样保证到0.001m即可，从精度和稳定性方面都得到了保障，而且减少了过程误差。
　　在计算机普及和发展的同时，电子经纬仪即全站仪（Total Station）迅速发展取代了传统的光学经纬仪。计算机的普及使用为放样数据的求取精度和求取工序、速度作出了极大的贡献，全站仪则在具体的放样工作中简化了放样工作程序。现在各大厂商生产的全站仪，如徕卡、索佳、拓普康、南方都配备有施工放样模式，使用方法简单易懂，下面简述南方全站仪的放样步骤：
　　A.放样准备
　　1.选择、录入放样数据文件。
　　2.选择、录入坐标数据文件。可进行测站坐标数据及后视坐标数据的调用。
　　3.置测站点。
　　4.置后视点、确定方位角。
　　5.输入所需的放样坐标，开始放样。
　　B.实施放样
　　实施放样有两种方法可供选择，都可快速进行放样。
　　1）通过点号调用内存中的坐标值。
　　2）直接键入坐标值。

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