段義

（廣州瑞圖信息技術(shù)有限公司，廣州，510663）

“正倒鏡”施測法在建筑施工測量中的應(yīng)用

段義

（廣州瑞圖信息技術(shù)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(shè)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(zhǔn)誤差，降低施測過程中的照準(zhǔn)誤差。

施工放樣；正倒鏡；儀器照準(zhǔn)誤差；對中誤差

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

一、何謂“正倒鏡”施測法

所謂“正倒鏡”施測法，就是利用經(jīng)緯儀對工程建筑的主要軸線進(jìn)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(xiàn)將經(jīng)緯儀架設(shè)在AB軸線上的O點（O點為AB軸線上的任意一點），此時用經(jīng)緯儀后視A點（或B點），倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡觀察建筑物軸線上的B點（或A點），此時B點（或A點）就應(yīng)該落在望遠(yuǎn)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(jīng)緯儀進(jìn)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(shè)站而進(jìn)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(dāng)兩控制點A或B因為通視條件的限制而無法進(jìn)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(shè)經(jīng)緯儀進(jìn)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(jìn)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(jìn)行建筑物的軸線放樣，那么怎樣進(jìn)行“正倒鏡”施測呢？

如上圖所示，設(shè)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(yīng)盡量靠近AC線。然后在B'安置經(jīng)緯儀，分別以正、倒鏡照準(zhǔn)A，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)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(fù)操作，直到O'和O"點落于C點的兩側(cè)，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(guān)系。當(dāng)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(jīng)緯儀的過程中,移動的距離要根據(jù)CO的距離進(jìn)行判斷,盡量減少移動經(jīng)緯儀的次數(shù)。直到將經(jīng)緯儀架設(shè)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(shè)經(jīng)緯儀或者不能使B點與A、C兩點都能夠通視，可以將經(jīng)緯儀架設(shè)在AC軸線的延長線上。在AC延長線上選擇一點B架設(shè)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(jīng)緯儀的距離 B'B=AB*CC'/AC，在移動經(jīng)緯儀的過程中盡量按照上式距離進(jìn)行移動，以便減少儀器架設(shè)的次數(shù)。

三、“正倒鏡”施測中的誤差分析

在使用“正倒鏡”進(jìn)行現(xiàn)場施工放樣的過程中，產(chǎn)生的誤差來源主要為以下幾個方面：

1、儀器校準(zhǔn)誤差：在利用儀器進(jìn)行“正倒鏡”施工放樣的過程中，所使用的儀器設(shè)備必須是經(jīng)過鑒定校準(zhǔn)好的儀器設(shè)備，否則對施測的結(jié)果是否正確，將產(chǎn)生直接的影響。

但是，由于儀器設(shè)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(zhǔn)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(jìn)行觀測，最后將觀測的結(jié)果取平均值來消除該類誤差的存在。

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

3、儀器對中誤差：使用傳統(tǒng)的施工測量的方法進(jìn)行建筑物軸線放樣的過程中，我們往往需要將儀器架設(shè)在建筑物的軸線控制點上進(jìn)行施工放樣，這樣在進(jìn)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(jìn)行施工放樣的時候，測量儀器可以架設(shè)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(shè)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(yīng)注意的內(nèi)容和要求

在使用“正倒鏡”進(jìn)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(jìn)行建筑物軸線施工放樣時，需要先對經(jīng)緯儀進(jìn)行儀器檢查校正，使視準(zhǔn)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(jìn)行建筑物軸線施測放樣時，利用正鏡和倒鏡分別進(jìn)行建筑物的軸線放樣不會出現(xiàn)偏差。

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

3、在進(jìn)行“正倒鏡”施工放樣的工程中，經(jīng)緯儀應(yīng)該盡量架設(shè)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(jìn)行建筑物軸線施工放樣時，應(yīng)以距離儀器較遠(yuǎn)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(zhǔn)誤差。

4、在進(jìn)行“正倒鏡”進(jìn)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(jié)果取平均數(shù)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(jìn)行“正倒鏡”進(jìn)行建筑物軸線施工放樣的過程中，需要多次重復(fù)架設(shè)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(yōu)點

在利用“正倒鏡”進(jìn)行建筑物軸線施工放樣，其主要的優(yōu)點在于：

1、對距離建筑物軸線控制點比較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行建筑物軸線施工放樣時，可以將儀器架設(shè)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(zhǔn)誤差，同時因為不需要在建筑物軸線控制點上進(jìn)行設(shè)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(jìn)行通視的情況下，可以將經(jīng)緯儀架設(shè)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(jìn)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(jìn)行建筑物軸線施工放樣的困難。

3、由于建筑施工現(xiàn)場的環(huán)境條件的影響，對現(xiàn)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(jìn)行施工放樣。

4、如果儀器在校準(zhǔn)和使用的過程中存在一定的校準(zhǔn)誤差，利用“正倒鏡”進(jìn)行施測，可以有效地克服因儀器視準(zhǔn)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(yīng)用，可以有效地克服因施工場地條件限制而不能滿足現(xiàn)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