全站儀對中整平實踐技巧探討

藺中運，馬世斌，周潔

（1.沂河沭河上游堤防加固工程建設管理局，山東 臨沂 276000；2 沂沭河水利管理局郯城河道管理局，山東 臨沂 276000）

全站型電子速測儀簡稱全站儀，它是一種集自動測距、測角、計算和數據自動記錄及傳輸功能于一體的自動化、數字化及智能化的三維坐標測量與定位系統，是目前進行測量和放樣的主要儀器。水利工程建設、勘察設計、施工、運行管理中常應用全站儀測量水平角、豎直角、斜距，借助機內固化的軟件，組成多種測量功能，計算并顯示水平距、高差以及鏡站點的三維坐標，進行偏心測量、懸高測量、對邊測量、面積計算等。

全站儀同經緯儀一樣，需要對中整平在某一測站點上，使儀器的水平度盤中心和地面的測站點標記位于鉛垂的豎軸上，確保水平度盤水平。是否做到對中整平會影響測量的精度，如果未對中，望遠鏡的中心就會偏離目標點，產生測量誤差；如果未整平，望遠鏡的水平視線傾斜也會導致測量結果出現誤差。

全站儀對中可分為：垂球對中、光學對中器、激光對中器、強制對中等。教材教程中全站儀的對中整平方法多為以下流程：架設腳架時粗平架頭且大致對中，再安裝儀器、腳螺旋整平、滑移儀器對中。這種方法會受視角影響，導致三腳架粗平對中偏差大，腳螺旋整平時對中影響大，而儀器滑移限量不足以彌補以上累積偏差。尤其是對于初學者來說，對中和整平往往會相互干擾。對中好以后，整平會破壞對中，再次對中又會破壞整平。加之，水利工程測量多在野外，在松軟土地或坡地上，對中整平操作起來會更加困難。

實踐中發現，伸縮三腳架架腿整平，產生的對中偏移量很小，而調整腳螺旋整平，對中偏移量大。經探究，此為三腳架的指心現象。三腳架的指心現象是指在三腳架架腿伸縮時儀器的豎軸始終是在對中目標較小范圍內偏移。

為破解對中整平操作難題，借助于三腳架的指心現象，在實踐中以腳螺旋對中、以伸縮架腿整平，總結提煉對中整平操作方法，以提高對中整平速度和精度。

1 準備工作

1）掌握測站施測范圍，相對測站視角（俯視/仰視）。

2）架腿長度一致，預留約20cm 伸展余量。

3）調整儀器腳螺旋，使其居中，上下調整幅度最大化。

4）檢查儀器和三腳架，確保三腳架架腿蝶形緊固螺旋旋轉靈活、緊固有力，三腳架連接座和儀器底座摩擦面順滑。

5）調整光學對中器，使十字絲清晰無虛影，激光對中器激光點清晰聚光。

2 儀器架設

1）架設高度，司儀正常站立時視線高于水平視準軸，以可正常觀測最低俯角目標為原則。

2）架腿豎直開角應確保儀器穩定，相鄰架腿水平夾角大致相等。

3）司儀面向施測目標密集區中線，減少施測時司儀須頻繁跨越架腿大幅度移動。

4）將三腳架帶有背帶捆綁帶的架腿置于司儀對面，調整儀器時使用另兩條架腿，避免背帶干擾操作架腿伸縮。

5）踩實司儀對面架腿，通過入土錐踩入深度，判斷地層松軟程度，為另兩條架腿踩實固定時提供參考。

6）將三腳架置于測站。從縱橫90 度兩個方向調整腳架，使角架架頭連接座粗平且大致對中。

7）將儀器居中置于三腳架頂連接緊固，圓水準器應與司儀在同一側，正對其中一條架腿。

3 對中整平

1）對中為主，整平為輔。觀察對中器及圓水準器，司儀執左右兩條架腿，前后推拉、左右平移，使入土錐拖地移動。可先左右平移，使對中器處于司儀與地面測站標志的縱軸線。再前后推拉，推拉時須同步調整司儀左右架腿水平夾角，以達到對中不跑且基本整平。按照前推束窄夾角、后拉擴展夾角的原則，保持儀器水平。勤加練習可大大減輕后續步驟工作量，對提高速度至關重要。

2）根據地層松軟程度，順架腿方向適當前推、踩實，硬地面以達到水泡離開圓水準器邊緣為佳。

3）調整腳螺旋，達到完全對中。左手中指、拇指控制兩個腳螺旋，右手控制另一腳螺旋。

4）交替伸縮左右兩條架腿（不觸動對面架腿），使圓水泡進入圓水準器中的圓環刻畫線內，第二次交替伸縮架腿時，可觀察管水準器的長水泡狀態。

5）檢查對中偏離情況，若偏離過大，重復步驟3、4。

6）調整腳螺旋精平長水準。轉動儀器，使管水準器平行于任一對腳螺旋連線，兩腳螺旋逆向旋轉，力求轉動幅度一致。儀器轉動90 度，調整第三個腳螺旋，反復交替。水泡與左手拇指滑動方向同向，與右手拇指反向。

管水準器調整中，會感覺到水泡啟動慢、移動慢、靜止慢，且有時會出現靜止后反向回縮的情況。初期調整時，可根據水泡移動速度，采用適時交替正反向旋轉腳螺旋的方法，提高速度。

7）檢查對中偏離情況。實踐中，按照以上步驟遞進操作，對中整平基本可達到要求。

8）滑移儀器對中。微松儀器緊固螺栓，雙手緊握儀器基座和三腳架連接座，使儀器前后、左右滑移，以完全對中，且整平不變。操作過程中切忌旋轉。儀器整平后，基座與三腳架連接座各方向高度平衡，一旦旋轉，將打破這一平衡，需要重新整平。因此，在滑移儀器時，司儀須正向三腳架站立。滑移到位，旋轉緊固連接螺栓時，務必緊握儀器基座和三腳架連接座，使其不發生相對旋轉。

實踐中滑移儀器時，很難確保不發生旋轉。因此需通過反復練習，在步驟7 完成對中整平操作為佳。

9）重復步驟6—8，完成對中整平。

10）因儀器在三腳架上滑移幅度有限，故以上涉及旋轉腳螺旋的步驟結束后，均應檢查對中偏移情況。

4 注意事項

1）伸縮架腿時，宜騎跨架腿，單手緊握架腿上支撐腿，拇指貼壓下支撐腿，另一只手放松蝶形緊固螺旋。拇指下壓或放松，實現架腿伸縮，若遇卡阻，可四指微頂下支撐腿。

2）放松架腿蝶形緊固螺旋時，務必握緊架腿，且謹防夾手或三腳架傾倒。

3）踩實架腿入土錐時，應腳踏順架腿方向踩板，勿反復沖擊。

4）在野外叢林施測時宜清理腐殖層，踩實入土錐前盡可能遠離入土錐，以免影響施測精度。

5）單手調整相鄰腳螺旋時，均為逆向旋轉，力求幅度一致。

6）施測照準中，水平度盤鎖止，微動螺旋調整達到極限時，應解除鎖止，向照準目標方向轉動儀器，且超過照準目標，然后鎖止，再調整微動螺旋，反向轉動儀器照準目標。

7）坡面架設儀器時，司儀宜位于測站下坡位置，左右兩條架腿入土錐連線宜垂直于坡向、兩入土錐處于同一水平高度。逆坡前推架腿，可使入土錐拖地移動順暢。

按照以上操作步驟，將大大提高對中整平速度。特別是步驟1 要勤加練習，熟練后可減省后續操作步驟。

5 結語

對中和整平是一項非常精細的工作，需要司儀人員具備嚴謹細致的工作態度。對中整平每位測量者都有自己的習慣做法，如何更快捷、準確，需要在實踐中不斷摸索，改進操作方法，推動儀器和三腳架迭代升級，破解對中和整平的相互干擾，為水利工程建設提供精確的勘測數據