“正倒镜”施测法在建筑施工测量中的应用

段义

（广州瑞图信息技术有限公司，广州，510663）

“正倒镜”施测法在建筑施工测量中的应用

段义

（广州瑞图信息技术有限公司，广州，510663）

“正倒镜”施测法可以有效的克服建筑施工测量过程中的通视条件和设站条件的限制。同时可以消除施测过程中的仪器对中误差和仪器的校准误差，降低施测过程中的照准误差。

施工放样；正倒镜；仪器照准误差；对中误差

在现代建筑施工测量中，尤其是在现代城市建筑的施工放样测量过程中，往往由于施工环境条件的限制，因为通视条件或设站位置的缺乏等施测条件的不足而使得现场的施工放样测量无法实施。因而为满足现场施测条件的要求，往往会要求现场施工暂停或需要临时移动施工设备等情形。这样既防碍现场工程施工，又影响工程施工的进度。而“正倒镜”施测法可以尽可能的减少上述情况的发生。

一、何谓“正倒镜”施测法

所谓“正倒镜”施测法，就是利用经纬仪对工程建筑的主要轴线进行施测放样的施测方法。其工作原理如下图所示：

AB为建筑物的某一建筑轴线，A、B为建筑物的轴线控制点，现将经纬仪架设在AB轴线上的O点（O点为AB轴线上的任意一点），此时用经纬仪后视A点（或B点），倒转望远镜观察建筑物轴线上的B点（或A点），此时B点（或A点）就应该落在望远镜十字丝的交点上。即AOB三点在一条直线上。因此在建筑物AB轴线上的所有轴线点此时都可以通过经纬仪进行施工投测放样。这样就可以有效地克服因A或B两控制点因施工条件限制无法设站而进行建筑物轴线投测施工放样的困难。同时通过施工前将建筑物AB轴线的方向线投测到通视条件比较好的地方，形成AB轴线的方向控制点A1和B1点。在建筑施工的过程中，当两控制点A或B因为通视条件的限制而无法进行建筑物轴线投测施工放样时，以A1、B1作为建筑物AB轴线的方向线点，通过“正倒镜”施测法选择在可以通视的地方架设经纬仪进行AB轴线投测施工放样，以克服A、B两控制点因为通视条件限制而无法进行建筑物轴线投测施工放样的困难。

二、“正倒镜”施测的方法

如果要利用“正倒镜”施测法进行建筑物的轴线放样，那么怎样进行“正倒镜”施测呢？

如上图所示，设A、C两点不通视，在A、C两点之间任意选定一点B'，使能与A、C通视。B'应尽量靠近AC线。然后在B'安置经纬仪，分别以正、倒镜照准A，倒转望远镜前视C。由于仪器误差的影响，十字丝之交点不落于O点，而分别落于O'、O"。为了将仪器移置于AC线上，取O'O"的中点定出O点，若O在C之左，则将仪器自B'向右移动B'B距离，反之则仪器自B'向左移动B'B距离。B'B按下式计算。B'B=AB*CO/AC

如此重复操作，直到O'和O"点落于C点的两侧，且CO'=CO"的时候，仪器就恰好位于AC直线上了。

在移动仪器的过程中，每次仪器移动的距离B'B与CO的距离是成正比例的关系。当仪器位于AC的中点时，B'B的距离就等于CO的一半。因此在移动经纬仪的过程中,移动的距离要根据CO的距离进行判断,尽量减少移动经纬仪的次数。直到将经纬仪架设到AC轴线上的B点。

另外如果在AC轴线上没有地方能够架设经纬仪或者不能使B点与A、C两点都能够通视，可以将经纬仪架设在AC轴线的延长线上。在AC延长线上选择一点B架设仪器使得B点能够与A、C两点都能够通视。如下图所示：

此时移动经纬仪的距离 B'B=AB*CC'/AC，在移动经纬仪的过程中尽量按照上式距离进行移动，以便减少仪器架设的次数。

三、“正倒镜”施测中的误差分析

在使用“正倒镜”进行现场施工放样的过程中，产生的误差来源主要为以下几个方面：

1、仪器校准误差：在利用仪器进行“正倒镜”施工放样的过程中，所使用的仪器设备必须是经过鉴定校准好的仪器设备，否则对施测的结果是否正确，将产生直接的影响。

但是，由于仪器设备在检校或使用的过程中或多或少会存在一定的误差，如视准轴不垂直于横轴、横轴不垂直于竖轴。这类误差可以通过“正倒镜”观测的过程中使用“正镜”与“倒镜”进行观测，最后将观测的结果取平均值来消除该类误差的存在。

2、照准误差：在使用“正倒镜”进行施工放样的过程中，我们利用仪器对目标进行照准的时候，会存在一定的照准误差，这类误差会因为仪器离目标的距离、大气等多种因素的影响。其中仪器离目标的距离对照准误差的影响往往比较大，在使用“正倒镜”进行放样的过程中，我们可以将仪器架设在离放样的目标比较近距离的地方，以便减小放样目标的照准误差。使放样的结果更加精准。

3、仪器对中误差：使用传统的施工测量的方法进行建筑物轴线放样的过程中，我们往往需要将仪器架设在建筑物的轴线控制点上进行施工放样，这样在进行施测的过程中就会存在仪器的对中误差。在使用“正倒镜”进行施工放样的时候，测量仪器可以架设在两控制点的中间或者是两控制点的延长线上，不需要架设在某一控制点上，这样就可以有效地克服仪器的对中误差。减少施工测量过程中测量误差。

四、“正倒镜”施测应注意的内容和要求

在使用“正倒镜”进行建筑物轴线施工放样时，需要注意的一些问题。

1、在使用“正倒镜”进行建筑物轴线施工放样时，需要先对经纬仪进行仪器检查校正，使视准轴要垂直于横轴，横轴垂直于竖轴。这样就可以确保仪器在使用“正倒镜”进行建筑物轴线施测放样时，利用正镜和倒镜分别进行建筑物的轴线放样不会出现偏差。

2、在使用“正倒镜”进行建筑物轴线施工放样的过程中，在架设经纬仪的时候，如果仪器是以正镜的方式架设到建筑物的轴线上，待经纬仪架设完成后还需要用倒镜进行前、后视点的检查，以防止因为仪器误差而导致建筑物轴线投测的方向误差。

3、在进行“正倒镜”施工放样的工程中，经纬仪应该尽量架设在建筑物轴线控制点的中间，如仪器处于建筑物轴线控制点的不等距的位置时，在进行建筑物轴线施工放样时，应以距离仪器较远的建筑物轴线点为后视方向点，这样可以尽量减少在建筑物的轴线放样的照准误差。

4、在进行“正倒镜”进行建筑物轴线施工放样的过程中，需要使用正镜和倒镜对需要放样的建筑物轴线点各放样一次，对两次放样的结果取平均数来作为建筑物的轴线放样点。以此来消除因为仪器误差而引起的放样误差。

5、在进行“正倒镜”进行建筑物轴线施工放样的过程中，需要多次重复架设和移动仪器，因此要求操作人员对仪器操作必须非常娴熟。

五、“正倒镜”施测放样的优点

在利用“正倒镜”进行建筑物轴线施工放样，其主要的优点在于：

1、对距离建筑物轴线控制点比较远的地方进行建筑物轴线施工放样时，可以将仪器架设在离需要施测位置比较近的地方以减少对建筑物轴线点施测的照准误差，同时因为不需要在建筑物轴线控制点上进行设站，所以还可以克服仪器的对中误差。

2、对两建筑物轴线控制点无法进行通视的情况下，可以将经纬仪架设在能同时与建筑物两控制点通视的地方，对该建筑物轴线进行施工放样。避免因两建筑物轴线控制点不能通视而无法进行建筑物轴线施工放样的困难。

3、由于建筑施工现场的环境条件的影响，对现场的建筑物轴线控制点可能会被破坏。但如果建筑物轴线上的方向点还存在，我们就可以利用建筑物轴线上的方向点，使用“正倒镜”施测法，对建筑物的轴线进行施工放样。

4、如果仪器在校准和使用的过程中存在一定的校准误差，利用“正倒镜”进行施测，可以有效地克服因仪器视准轴不垂直于横轴，横轴不垂直于竖轴而引起仪器误差。

综上所述，“正倒镜”施测法在城市建筑施工测量的过程中的应用，可以有效地克服因施工场地条件限制而不能满足现场施测条件的困难。同时可以最大限度地提高施测精度，满足建筑施工测量的要求。

[1]《工程测量》作者：季斌德等 ，出版社：测绘出版社 出版日期：2006-02-12

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1674-3954（2011）03-0335-01