“正倒鏡”施測法在建筑施工測量中的應用

段義

（廣州瑞圖信息技術有限公司，廣州，510663）

“正倒鏡”施測法在建筑施工測量中的應用

段義

（廣州瑞圖信息技術有限公司，廣州，510663）

“正倒鏡”施測法可以有效的克服建筑施工測量過程中的通視條件和設站條件的限制。同時可以消除施測過程中的儀器對中誤差和儀器的校準誤差，降低施測過程中的照準誤差。

施工放樣；正倒鏡；儀器照準誤差；對中誤差

在現代建筑施工測量中，尤其是在現代城市建筑的施工放樣測量過程中，往往由于施工環境條件的限制，因為通視條件或設站位置的缺乏等施測條件的不足而使得現場的施工放樣測量無法實施。因而為滿足現場施測條件的要求，往往會要求現場施工暫?；蛐枰R時移動施工設備等情形。這樣既防礙現場工程施工，又影響工程施工的進度。而“正倒鏡”施測法可以盡可能的減少上述情況的發生。

一、何謂“正倒鏡”施測法

所謂“正倒鏡”施測法，就是利用經緯儀對工程建筑的主要軸線進行施測放樣的施測方法。其工作原理如下圖所示：

AB為建筑物的某一建筑軸線，A、B為建筑物的軸線控制點，現將經緯儀架設在AB軸線上的O點（O點為AB軸線上的任意一點），此時用經緯儀后視A點（或B點），倒轉望遠鏡觀察建筑物軸線上的B點（或A點），此時B點（或A點）就應該落在望遠鏡十字絲的交點上。即AOB三點在一條直線上。因此在建筑物AB軸線上的所有軸線點此時都可以通過經緯儀進行施工投測放樣。這樣就可以有效地克服因A或B兩控制點因施工條件限制無法設站而進行建筑物軸線投測施工放樣的困難。同時通過施工前將建筑物AB軸線的方向線投測到通視條件比較好的地方，形成AB軸線的方向控制點A1和B1點。在建筑施工的過程中，當兩控制點A或B因為通視條件的限制而無法進行建筑物軸線投測施工放樣時，以A1、B1作為建筑物AB軸線的方向線點，通過“正倒鏡”施測法選擇在可以通視的地方架設經緯儀進行AB軸線投測施工放樣，以克服A、B兩控制點因為通視條件限制而無法進行建筑物軸線投測施工放樣的困難。

二、“正倒鏡”施測的方法

如果要利用“正倒鏡”施測法進行建筑物的軸線放樣，那么怎樣進行“正倒鏡”施測呢？

如上圖所示，設A、C兩點不通視，在A、C兩點之間任意選定一點B'，使能與A、C通視。B'應盡量靠近AC線。然后在B'安置經緯儀，分別以正、倒鏡照準A，倒轉望遠鏡前視C。由于儀器誤差的影響，十字絲之交點不落于O點，而分別落于O'、O"。為了將儀器移置于AC線上，取O'O"的中點定出O點，若O在C之左，則將儀器自B'向右移動B'B距離，反之則儀器自B'向左移動B'B距離。B'B按下式計算。B'B=AB*CO/AC

如此重復操作，直到O'和O"點落于C點的兩側，且CO'=CO"的時候，儀器就恰好位于AC直線上了。

在移動儀器的過程中，每次儀器移動的距離B'B與CO的距離是成正比例的關系。當儀器位于AC的中點時，B'B的距離就等于CO的一半。因此在移動經緯儀的過程中,移動的距離要根據CO的距離進行判斷,盡量減少移動經緯儀的次數。直到將經緯儀架設到AC軸線上的B點。

另外如果在AC軸線上沒有地方能夠架設經緯儀或者不能使B點與A、C兩點都能夠通視，可以將經緯儀架設在AC軸線的延長線上。在AC延長線上選擇一點B架設儀器使得B點能夠與A、C兩點都能夠通視。如下圖所示：

此時移動經緯儀的距離 B'B=AB*CC'/AC，在移動經緯儀的過程中盡量按照上式距離進行移動，以便減少儀器架設的次數。

三、“正倒鏡”施測中的誤差分析

在使用“正倒鏡”進行現場施工放樣的過程中，產生的誤差來源主要為以下幾個方面：

1、儀器校準誤差：在利用儀器進行“正倒鏡”施工放樣的過程中，所使用的儀器設備必須是經過鑒定校準好的儀器設備，否則對施測的結果是否正確，將產生直接的影響。

但是，由于儀器設備在檢校或使用的過程中或多或少會存在一定的誤差，如視準軸不垂直于橫軸、橫軸不垂直于豎軸。這類誤差可以通過“正倒鏡”觀測的過程中使用“正鏡”與“倒鏡”進行觀測，最后將觀測的結果取平均值來消除該類誤差的存在。

2、照準誤差：在使用“正倒鏡”進行施工放樣的過程中，我們利用儀器對目標進行照準的時候，會存在一定的照準誤差，這類誤差會因為儀器離目標的距離、大氣等多種因素的影響。其中儀器離目標的距離對照準誤差的影響往往比較大，在使用“正倒鏡”進行放樣的過程中，我們可以將儀器架設在離放樣的目標比較近距離的地方，以便減小放樣目標的照準誤差。使放樣的結果更加精準。

3、儀器對中誤差：使用傳統的施工測量的方法進行建筑物軸線放樣的過程中，我們往往需要將儀器架設在建筑物的軸線控制點上進行施工放樣，這樣在進行施測的過程中就會存在儀器的對中誤差。在使用“正倒鏡”進行施工放樣的時候，測量儀器可以架設在兩控制點的中間或者是兩控制點的延長線上，不需要架設在某一控制點上，這樣就可以有效地克服儀器的對中誤差。減少施工測量過程中測量誤差。

四、“正倒鏡”施測應注意的內容和要求

在使用“正倒鏡”進行建筑物軸線施工放樣時，需要注意的一些問題。

1、在使用“正倒鏡”進行建筑物軸線施工放樣時，需要先對經緯儀進行儀器檢查校正，使視準軸要垂直于橫軸，橫軸垂直于豎軸。這樣就可以確保儀器在使用“正倒鏡”進行建筑物軸線施測放樣時，利用正鏡和倒鏡分別進行建筑物的軸線放樣不會出現偏差。

2、在使用“正倒鏡”進行建筑物軸線施工放樣的過程中，在架設經緯儀的時候，如果儀器是以正鏡的方式架設到建筑物的軸線上，待經緯儀架設完成后還需要用倒鏡進行前、后視點的檢查，以防止因為儀器誤差而導致建筑物軸線投測的方向誤差。

3、在進行“正倒鏡”施工放樣的工程中，經緯儀應該盡量架設在建筑物軸線控制點的中間，如儀器處于建筑物軸線控制點的不等距的位置時，在進行建筑物軸線施工放樣時，應以距離儀器較遠的建筑物軸線點為后視方向點，這樣可以盡量減少在建筑物的軸線放樣的照準誤差。

4、在進行“正倒鏡”進行建筑物軸線施工放樣的過程中，需要使用正鏡和倒鏡對需要放樣的建筑物軸線點各放樣一次，對兩次放樣的結果取平均數來作為建筑物的軸線放樣點。以此來消除因為儀器誤差而引起的放樣誤差。

5、在進行“正倒鏡”進行建筑物軸線施工放樣的過程中，需要多次重復架設和移動儀器，因此要求操作人員對儀器操作必須非常嫻熟。

五、“正倒鏡”施測放樣的優點

在利用“正倒鏡”進行建筑物軸線施工放樣，其主要的優點在于：

1、對距離建筑物軸線控制點比較遠的地方進行建筑物軸線施工放樣時，可以將儀器架設在離需要施測位置比較近的地方以減少對建筑物軸線點施測的照準誤差，同時因為不需要在建筑物軸線控制點上進行設站，所以還可以克服儀器的對中誤差。

2、對兩建筑物軸線控制點無法進行通視的情況下，可以將經緯儀架設在能同時與建筑物兩控制點通視的地方，對該建筑物軸線進行施工放樣。避免因兩建筑物軸線控制點不能通視而無法進行建筑物軸線施工放樣的困難。

3、由于建筑施工現場的環境條件的影響，對現場的建筑物軸線控制點可能會被破壞。但如果建筑物軸線上的方向點還存在，我們就可以利用建筑物軸線上的方向點，使用“正倒鏡”施測法，對建筑物的軸線進行施工放樣。

4、如果儀器在校準和使用的過程中存在一定的校準誤差，利用“正倒鏡”進行施測，可以有效地克服因儀器視準軸不垂直于橫軸，橫軸不垂直于豎軸而引起儀器誤差。

綜上所述，“正倒鏡”施測法在城市建筑施工測量的過程中的應用，可以有效地克服因施工場地條件限制而不能滿足現場施測條件的困難。同時可以最大限度地提高施測精度，滿足建筑施工測量的要求。

[1]《工程測量》作者：季斌德等 ，出版社：測繪出版社 出版日期：2006-02-12

TU479

1674-3954（2011）03-0335-01