談AutoCAD 技術(shù)在公路施工中的運用

劉田俊

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司，山西 晉中 030600)

在計算機應(yīng)用技術(shù)日益發(fā)展普及的今天，AutoCAD技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也日益發(fā)展擴大，在公路工程領(lǐng)域AutoCAD技術(shù)也不單純在工程設(shè)計廣泛使用，它也逐漸深入到了公路工程施工技術(shù)管理中，AutoCAD軟件已不再是單純的設(shè)計工具了，而是可以用來輔助工程施工管理的管理軟件。在公路工程施工中，會遇到各種復(fù)雜的地形地貌或不規(guī)則的結(jié)構(gòu)物，而這些不規(guī)則的地形地貌和結(jié)構(gòu)物在施工規(guī)劃、放樣、工程量計算、工程資料的收集、整理等施工過程中存在許多問題，運用傳統(tǒng)的施工技術(shù)在處理這些問題上將花費大量的人力、物力和時間，而精度和效果難以滿足現(xiàn)代工程建設(shè)的需要。AutoCAD技術(shù)的運用，傳統(tǒng)工藝存在的問題均可以迎刃而解，并且可以達到事半功倍的效果。那么AutoCAD技術(shù)如何在公路施工中發(fā)揮作用的?，F(xiàn)就結(jié)合個人實踐淺談Auto-CAD技術(shù)在公路工程施工中的具體應(yīng)用。

1 AutoCAD技術(shù)在施工現(xiàn)場規(guī)劃布置中的應(yīng)用

公路工程不同于房建工程，施工占線較長，涉及地形又復(fù)雜多變，施工現(xiàn)場規(guī)劃布置難度相對較大，施工人員進入施工現(xiàn)場后，首先要熟悉施工圖紙和現(xiàn)場地形，通常情況要掌握路線走向和路線地形特點就是根據(jù)設(shè)計單位提供路線平面圖等進行路線中邊樁實地放樣來開始的。但路線平面圖除能反映主要地形特點和主要房屋結(jié)構(gòu)外，還是不夠直觀明了。航拍技術(shù)早已得到應(yīng)用，Google衛(wèi)星地圖幾乎能預(yù)覽全球，并且清晰度也逐步提高，如果能將路線中線、占地線、主要構(gòu)筑物等準確的繪制到衛(wèi)星地圖上，并且可以在衛(wèi)星圖上準確、隨意量測距離、面積和繪圖，那么對施工現(xiàn)場規(guī)劃布置會有更大幫助。而通過AutoCAD技術(shù)就可以實現(xiàn)這一想法。具體做法如下:

1)在施工區(qū)域利用GPS測量儀器采集3個較為明顯特征點的經(jīng)、緯度和平面坐標(biāo)，輸入相應(yīng)的平面坐標(biāo)將這3個點繪制到AutoCAD中連接成線(注:測量坐標(biāo)系與CAD坐標(biāo)系相反，即測量坐標(biāo)系X，Y值輸入到CAD中應(yīng)為Y，X值)。

2)根據(jù)采集的經(jīng)、緯度數(shù)據(jù)利用網(wǎng)絡(luò)下載施工所在區(qū)域的Google衛(wèi)星地圖圖片(最高清級)。

3)將所下載的衛(wèi)星地圖圖片復(fù)制粘貼到AutoCAD中，在衛(wèi)星地圖圖片上找到采集的特征點連接成線，應(yīng)用移動(move)，縮放(scale)、旋轉(zhuǎn)(rotate)等命令將地圖和地圖上的三個特征點與先前所繪的點對應(yīng)重合。

4)根據(jù)路線曲線要素和占地寬度在定位好衛(wèi)星圖的Auto-CAD中繪制道路線形、占地和結(jié)構(gòu)物，具體繪制可通過在Excel計算逐樁坐標(biāo)后復(fù)制粘貼到AutoCAD中通過pline命令繪制成多段線，或者用基于AutoCAD的緯地道路設(shè)計軟件繪制線形。這樣就制作成一幅AutoCAD衛(wèi)星圖了，并且衛(wèi)星圖中的地形地貌、房屋建筑等的比例已與路線統(tǒng)一。

5)至此就可以在所做的AutoCAD圖中進行施工現(xiàn)場規(guī)劃布置。具體應(yīng)用:a.路基土方施工中可以在CAD衛(wèi)星圖中繪制規(guī)劃取土場、棄土場地位置，通過AutoCAD中查詢距離和查詢閉合區(qū)域的面積的功能測算出運距、占地面積，甚至方量，通過在圖上規(guī)劃比對再結(jié)合實地考查最終確定土場位置。b.在AutoCAD衛(wèi)星圖方便的規(guī)劃布置施工便道位置、走向、長度，可以提前合理選線避讓開民房建筑等。c.在橋涵施工中可通過AutoCAD衛(wèi)星圖中規(guī)劃布置拌合站、料場、鋼筋場地的位置，面積大小，更可以通過AutoCAD技術(shù)對各種場地進行細部規(guī)劃，直接從CAD圖中提取相應(yīng)臨建設(shè)施的平面坐標(biāo)然后到實地進行放樣，實現(xiàn)圖上和實地的統(tǒng)一。

經(jīng)過我單位在施工實踐應(yīng)用中證明通過AutoCAD技術(shù)進行現(xiàn)場規(guī)劃布置直觀明了，測算方便簡單，精度準確性完全滿足施工現(xiàn)場規(guī)劃布置要求。應(yīng)用AutoCAD技術(shù)輔助使施工現(xiàn)場規(guī)劃布置更為合理、快速，提高了工作效率，降低了前期的施工投入。利用AutoCAD結(jié)合Google衛(wèi)星圖規(guī)劃施工現(xiàn)場也存在一定的弊端，比如個別地區(qū)衛(wèi)星地圖資源缺乏，清晰度較低，更新不及時等等，但隨著科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異的發(fā)展，這些都將不再是問題。圖1～圖3為我單位在某公路工程項目上的應(yīng)用。

圖1 總體布置

2 AutoCAD技術(shù)與公路施工測量放樣

AutoCAD技術(shù)在施工測量放樣中的應(yīng)用較為廣泛，較為常用的為橋涵結(jié)構(gòu)物的施工放樣，具體比如:橋梁支座的定位放樣，橋梁支座數(shù)量較多，運用傳統(tǒng)方法進行坐標(biāo)計算較為繁瑣，計算結(jié)果不夠直觀，尤其是對復(fù)雜平曲線上的斜交橋的支座坐標(biāo)進行計算時容易出錯。而用AutoCAD可以利用現(xiàn)有圖紙坐標(biāo)(如樁基坐標(biāo))在CAD圖中繪出相應(yīng)軸線，再根據(jù)圖紙尺寸應(yīng)用復(fù)制、偏離、修改等命令快速繪出支座中心點，支座中心點在圖中所顯示坐標(biāo)即為測量放樣坐標(biāo)，所畫即為所得(注:測量坐標(biāo)系與CAD坐標(biāo)系相反，即測量坐標(biāo)系X，Y值輸入到CAD中應(yīng)為Y，X值)。這樣進行計算不但計算簡單而且非常直觀，方便檢查復(fù)核，而且在原有的成果圖再進行下一步的繪制計算將變得更為簡單。類似應(yīng)用還有很多，比如:承臺、肋板的施工放樣、耳背墻、錐坡的施工放樣等等都可以應(yīng)用AutoCAD技術(shù)輔助進行。

圖2 土場布置

圖3 料場、拌和站、鋼筋場布置

總之多了這樣一種施工放樣計算方法提高了工作效率，減少了錯誤，為施工測量放樣工作帶來了極大的便利。

3 AutoCAD技術(shù)在路基土石方測算中的應(yīng)用

一般在路基土石方工程施工前要進行原地面復(fù)測(即縱斷、橫斷測量)，并進行土石方測算。1)復(fù)核原設(shè)計圖紙數(shù)量;2)為土石方施工結(jié)算提供準確合理的依據(jù)。根據(jù)以往的辦法:1)進行施工外業(yè)的數(shù)據(jù)采集即縱斷中樁高程和橫斷上的平距、高差的采集。2)外業(yè)完成后采用米格紙法按一定的比例繪制逐樁地面線和“帶帽”線，完成后在米格紙上數(shù)出面積并換算為實際橫斷面積，最后根據(jù)平均斷面法進行土石方計算。以上內(nèi)業(yè)工作又多又繁瑣，容易出錯并且計算結(jié)果很難讓人信服，難以滿足現(xiàn)代工程建設(shè)計量的需要。而利用AutoCAD技術(shù)繪制橫斷圖就能圓滿地完成內(nèi)業(yè)計算工作。具體如下:1)將所采集的縱橫斷數(shù)據(jù)輸入到Excel電子表格中，利用Excel方便的公式及復(fù)制功能將橫斷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成X，Y格式，完成后逐樁復(fù)制X，Y數(shù)據(jù)。2)在AutoCAD中用pline命令繪制多段線，所用坐標(biāo)就粘貼X，Y數(shù)據(jù)，地面線即可等比例繪制完畢，然后進行“帶帽”線的繪制，利用AutoCAD的復(fù)制、粘貼、修改功能完成帶帽工作形成封閉的橫斷圖。3)橫斷圖繪制完畢后利用AutoCAD特有的功能——面積查詢命令逐一求得橫斷圖面積。4)利用查出的橫斷面面積就可求得相應(yīng)的里程段內(nèi)的土石方數(shù)量。事實證明利用AutoCAD技術(shù)進行土石方計算相比過去的“米格紙”法效率和準確性提高很多。如果計算較大的土石方數(shù)量時，更可以利用基于AutoCAD技術(shù)的南方測繪CASS軟件和緯地道路設(shè)計軟件進行常規(guī)的道路斷面法計算或者采用數(shù)模法，三角網(wǎng)法，方格網(wǎng)法等等AutoCAD技術(shù)手段進行計算，在此不再細述。

4 AutoCAD技術(shù)在公路施工資料中的應(yīng)用

隨著工程建設(shè)備案制度的完善，要求工程資料與工程建設(shè)同步進行，工程資料的完善與否將影響到工程的計量、項目部的資金運轉(zhuǎn)以及工程的交工。做資料的時候經(jīng)常需要附入相關(guān)的草圖以便明了直觀的反映問題。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。

5 結(jié)語

AutoCAD技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用還有很多，隨著AutoCAD技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，它在公路工程施工決策管理方面、現(xiàn)場管理方面，以及工藝技術(shù)方面的應(yīng)用天地將更加廣闊。

展望未來，計算機技術(shù)的發(fā)展是無止境的，我們每一位工程技術(shù)人員都將以此先進的技術(shù)為手段，在各自崗位上發(fā)揮最佳能力，并以熱忱的服務(wù)、優(yōu)質(zhì)的施工、敬業(yè)的精神，為公路工程的建設(shè)做出我們的貢獻。

[1] 童 蕾.中文AutoCAD 2005工程制圖實用指南[M].北京:冶金出版社，2005.

[2] 葉 琳.工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[M].北京:機械工業(yè)出版社，2006.

[3] 張克林.高速公路路基施工技術(shù)發(fā)展淺析[J].現(xiàn)代公路，2008(5):31-32.