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全站仪在起重机拱度测量中的应用

桥门式起重机的2个主梁都制成均匀上拱的形状（称为上拱度），这是为了防止起重机在起吊重物时主梁产生下挠，从而减少小车在吊物运行中产生较大的附加阻力或自动滑行。另外，具有一定上拱度，当起重机起到负荷时，能使大车运行机构处于较为有利的工作状态。因此无论是在起重机型式试验还是安全监督检验中，拱度都是重要的考核指标。
以往测量安装好的起重机上拱度通常有以下几种方法：
方法1：利用水平仪或者经纬仪和塔尺（顶下盖板）测量。将水平仪摆放在地面上，用塔尺分别垂直的靠在主梁的跨中与跨端，用水平仪测量各点的高度差值。这种方法受到起重机高度的限制，如果起重机高度太大，塔尺长度不够，就无法顶住主梁下盖板，而且由于是用手顶住主梁下端，很难保证完全垂直，因此误差比较大。
方法2：利用水平仪或者经纬仪和刚直尺测量。将水平仪摆放在地面上，用细绳将钢直尺悬挂在吊钩上，然后将小车分别开到跨中与跨端，用水平仪测量各点的高度差值。对于双梁起重机，这种方法的测量值反应的只是2根主梁拱度的平均值，由于小车自身体积的限制，吊钩的极限位置并不能完全反应主梁的极限位置，因此测得的拱度值通常比实际值偏小，而且它受风等外界因素的影响比较大。
方法3：利用水平仪或者经纬仪和塔尺（在主梁上）测量。将水平仪摆放在主梁或者走台上，分别将塔尺垂直的靠在主梁上表面，即上盖板的中间和两端，测量不同位置时的高度差值，这种方法不适用于电动单梁和其他主梁不易架设仪器的起重机，而且这种方法容易受到支架位移的影响。
方法4：利用专用的测拱仪测量（拉钢丝测量法），由于钢丝的自重引起的下挠，这种方法必须考虑修正值，比较麻烦。而且不适用于电动单梁和其他主梁不易接近的起重机。
利用以上4种方法都是间接的测量起重机拱度，中间环节比较多，受人为因素影响较大，而且安全性和可操作性比较差，笔者尝试采用一种新方法，即利用全站仪测量起重机拱度，并和以往方法做对比测量，取得了满意的结果。
采用徕卡全站仪进行测量，首先进行整平，将仪器切换到免棱镜模式，这样就可以直接测量主梁下盖板。然后建站即建立坐标系。以支架下的对中激光点为坐标原点建立坐标系。（配合软件的话可以设定任意坐标系。）测量基准点为坐标原点，打开激光指示器测量各点值并进行保存，计算即可得起重机的拱度值。
利用全站仪测量某型号的双梁起重机的上拱度，并与方法1和方法2做了比对测量，从数据中可以看出，全站仪与方法1,2的测量结果对比其偏差小于2毫米，说明全站仪完全可以满足拱度测量的精度要求。上述各测量方法测量起重机上拱度可能引起的误差如下：
方法1，累计误差=水平仪精度误差+塔尺精度误差+塔尺垂直误差
方法2，累积误差=水平仪精度误差+钢直尺精度误差+钢直尺垂直度误差（由风引起）+吊钩极限位置误差+钢丝绳误差+小车轨道安装误差+小车整体安装误差包括车轮以及卷筒等
方法3，累积误差=水平仪精度误差+塔尺精度误差+塔尺垂直度误差+支架位移误差
方法4：累积误差=钢直尺精度误差+测拱仪精度误差
全站仪：累积误差=全站仪精度误差（徕卡全站仪最高精度可以达0.5毫米）
根据上述试验与分析，全站仪测量起重机上拱度具有如下优点：
1，安全性
以往方法均要将笨重的仪器搬到起重机桥架上，在高空进行测量作业，无论是在运行时还是在测量过程中都具有一定的危险性，而全站仪只需要在地面就能完成测量工作，（徕卡全站仪的免棱镜测距最长可达1000米）大大的保障了测量人员和仪器的安全
2，准备性
通过理论分析和实际测量都表明，由于全站仪在测量拱度的过程中是直接测量被测点的高程，没有经过其他中间过程，而其他方法都是经过若干个中间环节，测量的结果累积误差较大，甚至测得的只是近视结果，如方法2.因此全站仪测量拱度的准备性高，受人为和外界因素的影响小
3，便捷性
由于全站仪的调整和测量都趋于智能化，使得仪器的使用显得非常简单，不像其他方法例如用拉钢丝法，必须将几十米长的钢丝固定在桥架上，而且需要至少一到二人进行配合，来回奔波才能完成测量，然后还必须对测量结果进行修正，整个过程繁琐，并且测量误差是不可避免的，而全站仪只需要一个人单独作业，很轻松的调整仪器就能测出拱度，测量的速度和便捷性大大提高
4，通用性
以往测量上拱度之前，经常要考虑起重机的类型和参数，从而确定带什么仪器测量上拱度，例如，电动单梁，就无法将仪器架设在桥架上，因而方法3,4就不能使用，又如起重机的高度10米以上，塔尺的长度无法顶住下盖板，就不能用方法1测量，而使用全站仪能测量各种类型和参数的起重机的上拱度。全站仪不仅在起重机上拱度测量中比其他方法有明显优势，而且在起重机的静刚度，旁弯，跨度偏差测量方面也有根本性的改变。