淺議AutoCAD技術(shù)在復(fù)雜建筑工程中的應(yīng)用

王雄威

近年來(lái),隨著城市建設(shè)的發(fā)展,工程建造中遇到越來(lái)越多的復(fù)雜建筑工程,而這些復(fù)雜建筑在工程施工過(guò)程中存在許多問(wèn)題,運(yùn)用傳統(tǒng)的施工技術(shù)在處理這些問(wèn)題上將花費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間,但精度和效果卻難以滿(mǎn)足現(xiàn)代工程建設(shè)的需要。而AutoCAD技術(shù)的運(yùn)用,傳統(tǒng)工藝存在的問(wèn)題均可以迎刃而解,并且可以達(dá)到事半功倍的效果。我單位承建的海派·擎城工程,就很好地把AutoCAD技術(shù)不斷深入運(yùn)用到工程施工技術(shù)管理中去,從而節(jié)約大量的時(shí)間、物力和財(cái)力,確保了工程質(zhì)量。

1 利用AutoCAD進(jìn)行施工測(cè)量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

海派·擎城工程主樓分A,B兩棟,A棟為酒店式公寓13層,高56 m,B棟為住宅26層,高86 m,總體平面造型復(fù)雜,裙房為不規(guī)則形及扇形,中間游泳池為不規(guī)則弧線,其建筑定位測(cè)量放線難度較大?，F(xiàn)以A棟裙樓為例說(shuō)明如何利用AutoCAD進(jìn)行施工測(cè)量定位。

首先用AutoCAD軟件打開(kāi)電子檔圖紙文件進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,如圖1所示施工坐標(biāo)系,我們選定Q1—Q2為Y軸,垂直于Q1—Q2向左為X軸正方向。以Q1為施工坐標(biāo)系原點(diǎn),其坐標(biāo)為X,Y(0,0),線段Q1Q3為X軸進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

在AutoCAD繪圖界面中選擇:【工具】︱【新建 UCS】︱【原點(diǎn)】。

選定圖上的Q1點(diǎn),使Q1點(diǎn)的施工坐標(biāo)為X,Y(0,0)。然后AutoCAD提示:【指定X軸上的點(diǎn)】,我們選定Q2點(diǎn),Q1—Q3線段就是施工坐標(biāo)中主軸線的位置。接著AutoCAD提示:【指定XY平面上的點(diǎn)】,我們選定。至此,所有圖形元素的坐標(biāo)已全部轉(zhuǎn)變?yōu)樗O(shè)定的施工坐標(biāo)系的坐標(biāo),在AutoCAD繪圖界面中選定任何一個(gè)點(diǎn),AutoCAD所顯示的該點(diǎn)的平面坐標(biāo)都是施工坐標(biāo)。測(cè)量放線中,把全站儀設(shè)于Q點(diǎn),以轉(zhuǎn)換后控制點(diǎn)的施工坐標(biāo)測(cè)量,全站儀所顯示的平面坐標(biāo)縱坐標(biāo)將直接是相對(duì)于Q1點(diǎn)的上下游方向的偏移距離;橫坐標(biāo)是相對(duì)于線段Q1—Q3左右方向的偏移距離,即顯示的是施工坐標(biāo),不用再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的運(yùn)算。

使用AutoCAD進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,速度快、效率高,只要遵循上述方法,可以在任何工程的測(cè)圖坐標(biāo)與施工坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中應(yīng)用。

2 利用AutoCAD進(jìn)行各種圓弧線、不規(guī)則曲線的簡(jiǎn)化放線

以游泳池為例,該游泳池為圓形加不規(guī)則曲線的組合型;施工中對(duì)于放曲線特別是不規(guī)則曲線需要確定許多點(diǎn)才可放好。如何確定曲線上的點(diǎn),比較常見(jiàn)的是通過(guò)在平面圖上打上方格網(wǎng)來(lái)指導(dǎo)施工放線。施工技術(shù)員通過(guò)數(shù)方格網(wǎng)及應(yīng)用比例尺來(lái)確定線條。筆者通過(guò)施工放線實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)運(yùn)用此種方法有許多難以解決的問(wèn)題。筆者經(jīng)過(guò)實(shí)踐摸索,發(fā)現(xiàn)充分利用AutoCAD輔助設(shè)計(jì)軟件可以使問(wèn)題得以解決。用AutoCAD簡(jiǎn)化放線的總體思路是:在AutoCAD中打開(kāi)平面示意圖,根據(jù)工程曲線及施工現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn),做一條輔助直線段,按精度要求把直線段分成若干等份做垂線段與建筑曲、弧線條相交,這樣得出的若干交點(diǎn)是弧、曲線條上的點(diǎn),然后用AutoCAD的標(biāo)注工具分別標(biāo)注出垂線段的長(zhǎng)度,在園林施工放線中先放出這條輔助直線段,然后再作出那些垂線段,從而得出線條上的點(diǎn),用灰線把這些點(diǎn)連起來(lái)就會(huì)得出順滑的線條。一個(gè)橢圓形水池,用上面方法用AutoCAD做放線圖,對(duì)一個(gè)AutoCAD熟練者不會(huì)超過(guò)5 min,進(jìn)行放線既快速又準(zhǔn)確。

3 利用AutoCAD計(jì)算復(fù)雜建筑的工程量

復(fù)雜建筑工程中經(jīng)常會(huì)遇到一些復(fù)雜不規(guī)則圖形特征的工程量計(jì)算。而利用AutoCAD軟件一個(gè)簡(jiǎn)單的“多段線編輯”命令,即可根據(jù)下面的方法準(zhǔn)確且簡(jiǎn)單地得出需要計(jì)算的圖形的工程量,圓滿(mǎn)地解決這個(gè)問(wèn)題。1)打開(kāi)綠化廣場(chǎng)的AutoCAD圖形,關(guān)閉各種不需要的圖層。2)利用不同的編輯命令將所要計(jì)算的不規(guī)則綠地或曲線地塊的各段線段編輯成頂點(diǎn)相連接的線。3)利用“pedit”命令,將要的線段添加到多線段,形成封閉的多段線。4)利用AutoCAD軟件中的特征查詢(xún)命令,就可以求得該地塊的面積或者不規(guī)則線段的長(zhǎng)度,從而達(dá)到計(jì)算不規(guī)則構(gòu)筑物工程量的目的。這種方法計(jì)算的面積或線段的長(zhǎng)度十分準(zhǔn)確,能夠滿(mǎn)足工程量計(jì)算的精度要求且方便快捷。

4 AutoCAD在工程施工中的綜合應(yīng)用

海派·擎城場(chǎng)地凹凸不平,南北東西的高差最高有3 m,在前期場(chǎng)地平整中,土石方工程數(shù)量較大,按照傳統(tǒng)的方法,首先進(jìn)行橫斷面測(cè)量再繪制橫斷圖,“戴帽子”卡面積,最后進(jìn)行土石方計(jì)算。計(jì)算速度很慢,對(duì)施工進(jìn)度承受不起,而用AutoCAD制圖并進(jìn)行掃描,面積非常準(zhǔn)確,再配合Excel進(jìn)行表格計(jì)算非常迅速。在在施工中,我單位首次使用這種方法,不僅減少了勞動(dòng)強(qiáng)度,并且取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益,現(xiàn)就具體方法描述如下:第一步:外業(yè)測(cè)量。為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,取消了傳統(tǒng)的花桿、皮尺測(cè)量方法,我們使用手持平板計(jì)算機(jī)配合TNS-202全站儀,進(jìn)行橫斷面測(cè)量、記錄橫斷面上每一個(gè)地形變化點(diǎn)到中樁距離和該點(diǎn)的地面高程。第二步:內(nèi)業(yè)繪圖。首先把外業(yè)測(cè)量結(jié)果輸入Excel表格中;以中樁左側(cè)點(diǎn)到中樁距離命為負(fù),中樁距離為0,在中樁右側(cè)的距離為正,輸入到同一列中;進(jìn)行順序排序并且將該數(shù)組換成坐標(biāo)形式,然后復(fù)制該數(shù)組。打開(kāi)CAD程序輸入“pline”繪圖命令,進(jìn)行粘貼,則地面線繪制出來(lái)。最后根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高及標(biāo)準(zhǔn)橫斷面進(jìn)行“戴帽子”。選擇對(duì)象,用CAD面積查詢(xún)命令掃描面積,并且把面積數(shù)量復(fù)制。第三步:內(nèi)業(yè)計(jì)算。把復(fù)制的面積數(shù)量粘貼到已輸入土石方計(jì)算公式的Excel表格中,進(jìn)行土石方計(jì)算。

此次施工使用全站儀測(cè)量,用Excel配合AutoCAD進(jìn)行土石方計(jì)算完全擺脫了在米格紙上繪圖、卡面積的手工方法,實(shí)現(xiàn)了既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又快速準(zhǔn)確的機(jī)械化方法。

5 AutoCAD在工程施工中的一般應(yīng)用

輔助制圖的應(yīng)用:AutoCAD軟件在建筑制圖上非常有幫助,在電腦上繪制各種建筑施工圖紙,洽商現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖、施工流水圖等,直觀準(zhǔn)確的給予施工人員指導(dǎo)。例如施工中的放大樣,利用CAD繪制圖形后就可以準(zhǔn)確的得出各部位所需的尺寸數(shù)據(jù),這樣就大大的節(jié)省了在工程管理中處理各項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題的時(shí)間?，F(xiàn)場(chǎng)平面布置方案等也離不開(kāi)CAD制圖的幫助,把宏觀的現(xiàn)場(chǎng)微縮到計(jì)算機(jī)圖形上,使工作變得更加快捷、簡(jiǎn)單。

隨著工程建設(shè)備案制度的完善,傳統(tǒng)的手工繪圖已經(jīng)不適應(yīng)工程建設(shè)的需要了,而現(xiàn)在使用的辦公軟件Word,Excel等軟件的繪圖功能相對(duì)于AutoCAD軟件在繪圖功能上差很多,并且不能完成復(fù)雜圖形的繪制。AutoCAD軟件就有強(qiáng)大的繪圖能力,并且能夠十分自由地在Word,Excel等軟件中轉(zhuǎn)換。

通過(guò)CAD技術(shù)的應(yīng)用,項(xiàng)目部的內(nèi)外溝通更加流暢,加強(qiáng)了對(duì)信息的收集、整理、處理、儲(chǔ)存、傳遞管理。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著CAD技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助管理也顯得日益重要,如果只滿(mǎn)足于用CAD出圖,只能算是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用的初級(jí)階段。目前,CAD正向4D,5D發(fā)展,以CAD技術(shù)為基礎(chǔ)的建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是現(xiàn)在建筑行業(yè)研究的熱點(diǎn),也是建筑信息化的核心技術(shù),它的全面應(yīng)用,將為建筑業(yè)界的科技進(jìn)步產(chǎn)生不可估量的影響,大大提高建筑工程的集成化程度,使設(shè)計(jì)乃至整個(gè)工程的質(zhì)量和效率顯著提高,成本降低。展望未來(lái),我們每一位工程人員都應(yīng)以此先進(jìn)的技術(shù)為手段,推廣建筑信息模型這一新的概念、新的技術(shù)和新的方法作為加速建筑工程信息化技術(shù)的切入點(diǎn),以迅速提升建筑企業(yè)的管理水平和技術(shù)水平,提高工程質(zhì)量和效率,降低成本,增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

[1]鄧學(xué)才.復(fù)雜建筑施工放線[M].第 2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000.

[2]王繼成,方從鐲,倪占東.基于CAD平臺(tái)的復(fù)雜弧形建筑施工放線[J].施工技術(shù),2007(8):86-88.

[3]易 芳.淺析AutoCAD技術(shù)在隧道施工中的運(yùn)用[J].山西建筑,2009,35(12):366-367.