谈AutoCAD 技术在公路施工中的运用

2013-08-21刘田俊

山西建筑 2013年3期

刘田俊

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西晋中 030600)

在计算机应用技术日益发展普及的今天，AutoCAD技术应用领域也日益发展扩大，在公路工程领域AutoCAD技术也不单纯在工程设计广泛使用，它也逐渐深入到了公路工程施工技术管理中，AutoCAD软件已不再是单纯的设计工具了，而是可以用来辅助工程施工管理的管理软件。在公路工程施工中，会遇到各种复杂的地形地貌或不规则的结构物，而这些不规则的地形地貌和结构物在施工规划、放样、工程量计算、工程资料的收集、整理等施工过程中存在许多问题，运用传统的施工技术在处理这些问题上将花费大量的人力、物力和时间，而精度和效果难以满足现代工程建设的需要。AutoCAD技术的运用，传统工艺存在的问题均可以迎刃而解，并且可以达到事半功倍的效果。那么AutoCAD技术如何在公路施工中发挥作用的。现就结合个人实践浅谈Auto-CAD技术在公路工程施工中的具体应用。

1 AutoCAD技术在施工现场规划布置中的应用

公路工程不同于房建工程，施工占线较长，涉及地形又复杂多变，施工现场规划布置难度相对较大，施工人员进入施工现场后，首先要熟悉施工图纸和现场地形，通常情况要掌握路线走向和路线地形特点就是根据设计单位提供路线平面图等进行路线中边桩实地放样来开始的。但路线平面图除能反映主要地形特点和主要房屋结构外，还是不够直观明了。航拍技术早已得到应用，Google卫星地图几乎能预览全球，并且清晰度也逐步提高，如果能将路线中线、占地线、主要构筑物等准确的绘制到卫星地图上，并且可以在卫星图上准确、随意量测距离、面积和绘图，那么对施工现场规划布置会有更大帮助。而通过AutoCAD技术就可以实现这一想法。具体做法如下:

1)在施工区域利用GPS测量仪器采集3个较为明显特征点的经、纬度和平面坐标，输入相应的平面坐标将这3个点绘制到AutoCAD中连接成线(注:测量坐标系与CAD坐标系相反，即测量坐标系X，Y值输入到CAD中应为Y，X值)。

2)根据采集的经、纬度数据利用网络下载施工所在区域的Google卫星地图图片(最高清级)。

3)将所下载的卫星地图图片复制粘贴到AutoCAD中，在卫星地图图片上找到采集的特征点连接成线，应用移动(move)，缩放(scale)、旋转(rotate)等命令将地图和地图上的三个特征点与先前所绘的点对应重合。

4)根据路线曲线要素和占地宽度在定位好卫星图的Auto-CAD中绘制道路线形、占地和结构物，具体绘制可通过在Excel计算逐桩坐标后复制粘贴到AutoCAD中通过pline命令绘制成多段线，或者用基于AutoCAD的纬地道路设计软件绘制线形。这样就制作成一幅AutoCAD卫星图了，并且卫星图中的地形地貌、房屋建筑等的比例已与路线统一。

5)至此就可以在所做的AutoCAD图中进行施工现场规划布置。具体应用:a.路基土方施工中可以在CAD卫星图中绘制规划取土场、弃土场地位置，通过AutoCAD中查询距离和查询闭合区域的面积的功能测算出运距、占地面积，甚至方量，通过在图上规划比对再结合实地考查最终确定土场位置。b.在AutoCAD卫星图方便的规划布置施工便道位置、走向、长度，可以提前合理选线避让开民房建筑等。c.在桥涵施工中可通过AutoCAD卫星图中规划布置拌合站、料场、钢筋场地的位置，面积大小，更可以通过AutoCAD技术对各种场地进行细部规划，直接从CAD图中提取相应临建设施的平面坐标然后到实地进行放样，实现图上和实地的统一。

经过我单位在施工实践应用中证明通过AutoCAD技术进行现场规划布置直观明了，测算方便简单，精度准确性完全满足施工现场规划布置要求。应用AutoCAD技术辅助使施工现场规划布置更为合理、快速，提高了工作效率，降低了前期的施工投入。利用AutoCAD结合Google卫星图规划施工现场也存在一定的弊端，比如个别地区卫星地图资源缺乏，清晰度较低，更新不及时等等，但随着科学技术、网络技术日新月异的发展，这些都将不再是问题。图1～图3为我单位在某公路工程项目上的应用。

图1 总体布置

2 AutoCAD技术与公路施工测量放样

AutoCAD技术在施工测量放样中的应用较为广泛，较为常用的为桥涵结构物的施工放样，具体比如:桥梁支座的定位放样，桥梁支座数量较多，运用传统方法进行坐标计算较为繁琐，计算结果不够直观，尤其是对复杂平曲线上的斜交桥的支座坐标进行计算时容易出错。而用AutoCAD可以利用现有图纸坐标(如桩基坐标)在CAD图中绘出相应轴线，再根据图纸尺寸应用复制、偏离、修改等命令快速绘出支座中心点，支座中心点在图中所显示坐标即为测量放样坐标，所画即为所得(注:测量坐标系与CAD坐标系相反，即测量坐标系X，Y值输入到CAD中应为Y，X值)。这样进行计算不但计算简单而且非常直观，方便检查复核，而且在原有的成果图再进行下一步的绘制计算将变得更为简单。类似应用还有很多，比如:承台、肋板的施工放样、耳背墙、锥坡的施工放样等等都可以应用AutoCAD技术辅助进行。

图2 土场布置

图3 料场、拌和站、钢筋场布置

总之多了这样一种施工放样计算方法提高了工作效率，减少了错误，为施工测量放样工作带来了极大的便利。

3 AutoCAD技术在路基土石方测算中的应用

一般在路基土石方工程施工前要进行原地面复测(即纵断、横断测量)，并进行土石方测算。1)复核原设计图纸数量;2)为土石方施工结算提供准确合理的依据。根据以往的办法:1)进行施工外业的数据采集即纵断中桩高程和横断上的平距、高差的采集。2)外业完成后采用米格纸法按一定的比例绘制逐桩地面线和“带帽”线，完成后在米格纸上数出面积并换算为实际横断面积，最后根据平均断面法进行土石方计算。以上内业工作又多又繁琐，容易出错并且计算结果很难让人信服，难以满足现代工程建设计量的需要。而利用AutoCAD技术绘制横断图就能圆满地完成内业计算工作。具体如下:1)将所采集的纵横断数据输入到Excel电子表格中，利用Excel方便的公式及复制功能将横断数据转换成X，Y格式，完成后逐桩复制X，Y数据。2)在AutoCAD中用pline命令绘制多段线，所用坐标就粘贴X，Y数据，地面线即可等比例绘制完毕，然后进行“带帽”线的绘制，利用AutoCAD的复制、粘贴、修改功能完成带帽工作形成封闭的横断图。3)横断图绘制完毕后利用AutoCAD特有的功能——面积查询命令逐一求得横断图面积。4)利用查出的横断面面积就可求得相应的里程段内的土石方数量。事实证明利用AutoCAD技术进行土石方计算相比过去的“米格纸”法效率和准确性提高很多。如果计算较大的土石方数量时，更可以利用基于AutoCAD技术的南方测绘CASS软件和纬地道路设计软件进行常规的道路断面法计算或者采用数模法，三角网法，方格网法等等AutoCAD技术手段进行计算，在此不再细述。

4 AutoCAD技术在公路施工资料中的应用

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。做资料的时候经常需要附入相关的草图以便明了直观的反映问题。传统的手工绘图已经不适应工程建设的需要了，而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。AutoCAD软件就有强大的绘图能力，并且能够十分自由地在Word，Excel等软件中转换。