超高层立柱垂直度校正方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑领域，涉及施工方法，具体涉及一种超高层立柱垂直度校正方法。
【背景技术】
[0002]超高层建筑通常指40层以上或高度100米以上的建筑物，现有超高层建筑的设计多采用以圆柱形钢管混凝土柱为基础的框架结构，钢管混凝土柱安装过程中的垂直度校正是超高层建筑建设过程中的关键步骤。
[0003]传统超高层钢柱垂直度校正的方法具有以下几种:
1.采用两台经玮仪配合弯管目镜在钢柱的两个相互垂直的方向同时进行跟踪观测控制。缺点需提前在钢柱身上弹出观测线，对上下冲眼位置准确度要求高，且时常会有耳板阻碍弹通线。
[0004]2.用小棱镜和模具，采用全站仪直接测量柱心坐标。也可以按照钢柱柱顶尺寸制作等大小模具，并将小棱镜安装在模具中心，安装工人爬上柱顶，将安装有小棱镜的模具固定在柱顶，此时小棱镜的坐标为柱心坐标。该法缺点为模具太重，工人携带不便，若遇到柱身变径，需制作大量模具，浪费材料。
[0005]3.使用反射贴片，直接测量冲眼上三点的坐标。安装工人爬上柱顶，将反射贴片分别放置在3个冲眼上方，分别测出四点坐标与坐标控制网进行比对，从而得出垂直度。该法优点为通过对特征点坐标的测量，能直接反映出钢柱的柱心偏移和扭度。缺点为全站仪观测须俯视方能测量，且钢柱校正时须工人不断攀爬钢柱，浪费大量时间。
[0006]4.圆形钢柱观测左右两侧边缘的水平角并在同一截面上贴上反射贴片测量平距、水平角。但在实际应用中，由于光照和阴影造成的视差影响，在远距离(外控时测量距离为60m)测设时，测量人员测角偏差较大；且此法测距利用免棱镜测量，测距精度不高，测量结果的准确性大大降低。
【发明内容】
[0007]为克服现有各种立柱校正方法存在的技术缺陷，本发明公开了一种超高层立柱垂直度校正方法。
[0008]本发明所述超高层立柱垂直度校正方法，包括对立柱圆心的测量，所述对立柱圆心的测量包括如下步骤:
SI在被测立柱处于同一水平截面的任意N点设置紧贴立柱表面的反射贴片，所述N为不小于2的正整数；
S2利用全站仪测出所述任意N点各自坐标；
S3将N点坐标两两分组，对每一组利用后方交汇原理测出立柱圆心坐标，将全部各组测量得到的立柱圆心坐标取平均值；
利用后方交汇原理测量立柱圆心坐标(Xp，Yp)为利用 Xp=Xa+ecos a +fsin α ；Yp=Ya+esin a -fcosα ；
其中Xa、Yb分别为该组两点Α、B的横坐标和纵坐标，e为Α、B两点之间距离的一半，f为立柱圆心到AB连线的距离，α为线段AB的方位角。
[0009]优选的，所述任意N点中，相邻两点之间的弧长对应的圆心角不大于15度，步骤S3中仅取满足二者之间弧长对应的圆心角不大于15度的两点进行分组测量。
[0010]优选的，所述全站仪为索佳CX-102全站仪。
[0011]优选的，所述任意N点均位于立柱顶端平面。
[0012]采用本发明所述的超高层立柱垂直度校正方法，利用后方交会的原理应用于现场钢柱垂直度校正，在保证精度的前提下，避免了登高架设棱镜的繁琐过程，极大的提高了工作效率。
【附图说明】
[0013]图1为本发明所述后方交汇原理测量圆柱圆心的示意图；
图2为本发明所述后方交汇原理测量的一种【具体实施方式】示意图；
图3为距离偏差值随入射角增加的变化示意图；
图4为测量两点间距与入射角关系示意图；
图5为本发明一种【具体实施方式】示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0015]本发明所述超高层立柱垂直度校正方法，包括对立柱圆心的测量，其中对立柱圆心的测量包括如下步骤:
SI在被测立柱处于同一水平截面的任意N点设置紧贴立柱表面的反射贴片，所述N为不小于2的正整数；
S2利用全站仪测出所述任意N点各自坐标；
S3将N点坐标两两分组，对每一组利用后方交汇原理测出立柱圆心坐标，将全部各组测量得到的立柱圆心坐标取平均值；
利用后方交汇原理测量立柱圆心坐标(Xp，Yp)为利用 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 ；
如图1所示，Α、B为任意一组内的两点，其中Xa、Xb、Ya、Yb分别为该组两点A、B的横坐标和纵坐标，e为A、B两点之间距离的一半，f为立柱圆心到AB连线的距离，α为线段AB的方位角。各个反射贴片可以直接设置在钢柱顶端，方便安装。
[0016]方位角又称地平经度，是在平面上量度物体之间的角度差的方法之一。是从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。
[0017]e可以根据两点之间距离公式，由A、B两点坐标计算出，e、f、r成一个直角三角形的三边，可以进一步利用勾股定理，计算得出立柱圆心P到AB连线的距离f。
[0018]N至少要取2，但通常可以取3以上的整数，计算得出多个P点坐标，由于各个点位于同一圆柱截面，且全站仪距离各点距离通常远大于各点间距，测量距离相差不大，可视为等精度测量(即权值相同)，因此平差后得到实时柱心坐标值，即直接取算术平均值作为最终的P点坐标。
[0019]全站仪优选采用索佳CX-102型全站仪进行测量，该仪器采用RED-tech测距技术。可对任何物体实施0.9秒快速测距，超细光斑即使在小入射角情况下仍能获得高精度测距结果，并能进行500m超远量程免棱镜距离测量，使用反射贴片时能确保反射片测距精度。
[0020]索佳CX-102采用绝对编码测角技术和配备的双轴补偿器，确