质量智能控制技术在井架基础施工中的应用

刘银印

(肥城矿业集团有限责任公司，山东 肥城271608)

0 前言

煤矿井架基础施工主要受到以下几个因素影响：模板配置的细部尺寸，预埋套筒的定位、大体积混凝土施工、坐标和高程、外侧测量控制网的建立、模板加固、套筒安装的牢固性等。在以上诸多因素中，前三项是主要因素。通过计算机软件AutoCAD 技术在施工中的运用，根据图纸绘制基础空间立体模型，选择相应坐标原点，建立正确的空间坐标系，点击各点、线的属性，得到相关数据，改善施工工艺，加强施工控制，鲜明准确，无需配置实体模型进行校核。

杨营煤矿副井井架基础工程、 主井井架基础通过应用AutoCAD技术，节省了实配实体模型的材料费和人工费，减少了累计误差，提高了工程施工质量，加快了施工进度。另外，计算机AutoCAD 技术在建筑工程施工技术管理中的利用，如一些不规则的构筑物（如井架基础）的施工、放样、工程量的计算、工程资料的收集、整理，都可以达到事半功倍的效果。

1 工程概况

杨营矿井主井井架基础为四个钢筋混凝土独立基础，基础基底标高为-5.6 米（-4.6 米），基础底部尺寸7 米×9 米×1.5 米（4 米×6 米×1.2米），基础为多方向倾斜的不规则几何异型体，为近似菱台形，预埋钢套筒为超重量高精度预埋件（每组四个，单个套筒重均超过150 公斤；安装位移允许偏差为20mm），基础为典型大体积混凝土工程（单体混凝土量大400 立方，最小断截面尺寸为1.5 米），混凝土强度为C30，垫层混凝土强度为C15。设计图纸中基础上平面四角及套筒标高、坐标和套筒定位轴线与控制线关系不详，无模板配置详图和螺栓套筒安装加固方案。

2 AutoCAD 智能化控制技术在本工程施工质量控制中的应用

2.1 主井井架工程定位坐标系统的准确建立

在井架工程开工伊始，应用AutoCAD 按照杨营井筒“+”测量成果表及井架设计图上提供的坐标系统，将杨营矿主井井架基础工程整个平面布置图输入到计算机中。在后来的测量放线过程中，减轻了测量控制点坐标的计算工作，而且使测量控制点坐标计算的准确性大大提高，使测量坐标计算变得简单而准确。

2.2 快速而准确的发现设计图中存在的问题

本工程利用AutoCAD 把工程图纸重新绘制的一遍，一来可以更准确的理解设计院设计的意图和原则，二来可提前发现设计图纸中大量不容易被直觉所发现的问题，并及时汇报给了监理和设计单位，从而避免了工程到了现场施工阶段才发现问题而严重影响工程进度的事情发生。

2.3 如果采用解析法进行手工计算和传统的模板放样等作法来解决本工程的问题，计算量是非常巨大的，而且因为现场技术人员的水平所限，在采用解析法进行手工计算中可能会出现较大的偏差甚或错误。在以往的井架施工中曾经出现过因计算偏差过大，配置的模板在现场组装时，不能满足需要，只好返工的现象，不但造成窝工而且严重影响了工期。利用计算机AutoCAD 技术三维建模则能够简洁明了的获得施工中所需的坐标、高程、模板的配置尺寸、埋件的定位线等相关尺寸，而且计算的精确度、准确性大大提高，操作简单，便于校核，能安全牢固经济合理的确保螺栓钢套筒的施工质量。作法如下：

（1）进行三维建模；

（2）根据需要点选各个要素，从特性框中可查知可点的坐标等；

（3）利用AutoCAD 技术的查询功能，查询所需的几何数据，如点坐标、距离、面积及积等；

（4）根据所查询的结果，直接利用或计算所需要的施工要素。从查询的结果来看，施工所需的很多要素，如模板尺寸、预埋套筒的坐标位置都直接可从查询结果中得到，或者经较简单的计算即可得到。

2.4 利用AutoCAD 三维立体功能，能准确的计算出井架基础结构的混凝土方量

井架基础结构因为比较复杂，用解析法一时很难准确计算出其体积。利用AutoCAD 三维立体绘图功能，将井架基础的三维立体图绘制出来，利用AutoCAD 的体积查询命令准确的查询出了结构的体积，为指导现场生产提供了准确的基础资料，而且从经营结算上也避免了因计算错误而造成的经济损失。

2.5 预先演练出工程施工中的各个过程，使作业层能准确无误的理解技术人员的意图

利用AutoCAD 精确的绘图功能，可以预先准确地演练出工程施工的各个施工过程，从而对施工方案的优化提供的很好的直觉效果，使作业层能准确、直观的理解技术人员的意图。本工程利用AutoCAD技术模拟出了套筒安装加固情况，对套筒方案的编制及方案的优化起着决定性的作用。实践证明，套筒安装加固按照模拟的方案，在施工过程中准确地实现安装意图。

2.6 在井架基础资料整理中，尤其是隐蔽工程记录采用AutoCAD 软件将隐蔽结构画图附在相应的质量检测资料，加快了工程资料整理的快捷和准确

现在，随着工程建设备案制度的完善，要求工程资料与工程建设同步进行，工程资料的完善与否将影响到工程的计量、项目部的资金运转以及工程的交工。对于工程的隐蔽工程，做资料的时候需要把很多隐蔽结构附在相应的质量检测资料中画出，传统的手工绘图不但需要技术人员付出的大量的劳动而且速度非常慢，已经渐不适应工程建设的需要了。现在使用的办公软件word、excel 等软件的绘图功能相对于AutoCAD 软件在绘图功能上差很多，并且不能完成复杂图形的绘制。利用AutoCAD 软件强大的绘图能力及能够十分自由地在word、excel 等软件中转换的特性，可以把技术人员从隐蔽结构画图的繁琐的工作解脱出来。

3 计算机AutoCAD 技术在本井架基础工程建筑施工中起到的实际效果

该井架基础工程比预定工期提前了21 天，各项质量指标均达监理单位确定的优良水平，达到了设计要求和满足后期井架安装的需要，一次性竣工验收合格并交接，为后期的钢井架顺利安装施工奠定了基础。

［1］路耀华.煤炭工业基本建设管理[J]，1997.

［2］曾维川.AutoCAD 2004[M].天津大学出版社，2004.