超高層立柱垂直度校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑領(lǐng)域，涉及施工方法，具體涉及一種超高層立柱垂直度校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超高層建筑通常指40層以上或高度100米以上的建筑物，現(xiàn)有超高層建筑的設(shè)計多采用以圓柱形鋼管混凝土柱為基礎(chǔ)的框架結(jié)構(gòu)，鋼管混凝土柱安裝過程中的垂直度校正是超高層建筑建設(shè)過程中的關(guān)鍵步驟。
[0003]傳統(tǒng)超高層鋼柱垂直度校正的方法具有以下幾種:
1.采用兩臺經(jīng)瑋儀配合彎管目鏡在鋼柱的兩個相互垂直的方向同時進(jìn)行跟蹤觀測控制。缺點需提前在鋼柱身上彈出觀測線，對上下沖眼位置準(zhǔn)確度要求高，且時常會有耳板阻礙彈通線。
[0004]2.用小棱鏡和模具，采用全站儀直接測量柱心坐標(biāo)。也可以按照鋼柱柱頂尺寸制作等大小模具，并將小棱鏡安裝在模具中心，安裝工人爬上柱頂，將安裝有小棱鏡的模具固定在柱頂，此時小棱鏡的坐標(biāo)為柱心坐標(biāo)。該法缺點為模具太重，工人攜帶不便，若遇到柱身變徑，需制作大量模具，浪費(fèi)材料。
[0005]3.使用反射貼片，直接測量沖眼上三點的坐標(biāo)。安裝工人爬上柱頂，將反射貼片分別放置在3個沖眼上方，分別測出四點坐標(biāo)與坐標(biāo)控制網(wǎng)進(jìn)行比對，從而得出垂直度。該法優(yōu)點為通過對特征點坐標(biāo)的測量，能直接反映出鋼柱的柱心偏移和扭度。缺點為全站儀觀測須俯視方能測量，且鋼柱校正時須工人不斷攀爬鋼柱，浪費(fèi)大量時間。
[0006]4.圓形鋼柱觀測左右兩側(cè)邊緣的水平角并在同一截面上貼上反射貼片測量平距、水平角。但在實際應(yīng)用中，由于光照和陰影造成的視差影響，在遠(yuǎn)距離(外控時測量距離為60m)測設(shè)時，測量人員測角偏差較大；且此法測距利用免棱鏡測量，測距精度不高，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為克服現(xiàn)有各種立柱校正方法存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明公開了一種超高層立柱垂直度校正方法。
[0008]本發(fā)明所述超高層立柱垂直度校正方法，包括對立柱圓心的測量，所述對立柱圓心的測量包括如下步驟:
SI在被測立柱處于同一水平截面的任意N點設(shè)置緊貼立柱表面的反射貼片，所述N為不小于2的正整數(shù)；
S2利用全站儀測出所述任意N點各自坐標(biāo)；
S3將N點坐標(biāo)兩兩分組，對每一組利用后方交匯原理測出立柱圓心坐標(biāo)，將全部各組測量得到的立柱圓心坐標(biāo)取平均值；
利用后方交匯原理測量立柱圓心坐標(biāo)(Xp，Yp)為利用 Xp=Xa+ecos a +fsin α ；Yp=Ya+esin a -fcosα ；
其中Xa、Yb分別為該組兩點Α、B的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，e為Α、B兩點之間距離的一半，f為立柱圓心到AB連線的距離，α為線段AB的方位角。
[0009]優(yōu)選的，所述任意N點中，相鄰兩點之間的弧長對應(yīng)的圓心角不大于15度，步驟S3中僅取滿足二者之間弧長對應(yīng)的圓心角不大于15度的兩點進(jìn)行分組測量。
[0010]優(yōu)選的，所述全站儀為索佳CX-102全站儀。
[0011]優(yōu)選的，所述任意N點均位于立柱頂端平面。
[0012]采用本發(fā)明所述的超高層立柱垂直度校正方法，利用后方交會的原理應(yīng)用于現(xiàn)場鋼柱垂直度校正，在保證精度的前提下，避免了登高架設(shè)棱鏡的繁瑣過程，極大的提高了工作效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述后方交匯原理測量圓柱圓心的示意圖；
圖2為本發(fā)明所述后方交匯原理測量的一種【具體實施方式】示意圖；
圖3為距離偏差值隨入射角增加的變化示意圖；
圖4為測量兩點間距與入射角關(guān)系示意圖；
圖5為本發(fā)明一種【具體實施方式】示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]本發(fā)明所述超高層立柱垂直度校正方法，包括對立柱圓心的測量，其中對立柱圓心的測量包括如下步驟:
SI在被測立柱處于同一水平截面的任意N點設(shè)置緊貼立柱表面的反射貼片，所述N為不小于2的正整數(shù)；
S2利用全站儀測出所述任意N點各自坐標(biāo)；
S3將N點坐標(biāo)兩兩分組，對每一組利用后方交匯原理測出立柱圓心坐標(biāo)，將全部各組測量得到的立柱圓心坐標(biāo)取平均值；
利用后方交匯原理測量立柱圓心坐標(biāo)(Xp，Yp)為利用 e=((Xa-Xb)'2+(Ya-Yb)~2)~(1/2)/2 f=(r~2-e~2)~(l/2)
Xp=Xa+ecos a +fsinα ；
Yp=Ya+esin α -fcosα ；
如圖1所示，Α、B為任意一組內(nèi)的兩點，其中Xa、Xb、Ya、Yb分別為該組兩點A、B的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，e為A、B兩點之間距離的一半，f為立柱圓心到AB連線的距離，α為線段AB的方位角。各個反射貼片可以直接設(shè)置在鋼柱頂端，方便安裝。
[0016]方位角又稱地平經(jīng)度，是在平面上量度物體之間的角度差的方法之一。是從某點的指北方向線起，依順時針方向到目標(biāo)方向線之間的水平夾角。
[0017]e可以根據(jù)兩點之間距離公式，由A、B兩點坐標(biāo)計算出，e、f、r成一個直角三角形的三邊，可以進(jìn)一步利用勾股定理，計算得出立柱圓心P到AB連線的距離f。
[0018]N至少要取2，但通?？梢匀?以上的整數(shù)，計算得出多個P點坐標(biāo)，由于各個點位于同一圓柱截面，且全站儀距離各點距離通常遠(yuǎn)大于各點間距，測量距離相差不大，可視為等精度測量(即權(quán)值相同)，因此平差后得到實時柱心坐標(biāo)值，即直接取算術(shù)平均值作為最終的P點坐標(biāo)。
[0019]全站儀優(yōu)選采用索佳CX-102型全站儀進(jìn)行測量，該儀器采用RED-tech測距技術(shù)?？蓪θ魏挝矬w實施0.9秒快速測距，超細(xì)光斑即使在小入射角情況下仍能獲得高精度測距結(jié)果，并能進(jìn)行500m超遠(yuǎn)量程免棱鏡距離測量，使用反射貼片時能確保反射片測距精度。
[0020]索佳CX-102采用絕對編碼測角技術(shù)和配備的雙軸補(bǔ)償器，確