樁基礎(chǔ)施工放樣數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理系統(tǒng)

楊明峰

[摘要]施工放樣中，通過(guò)AutoCAD工程圖的樁坐標(biāo)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理，使復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單化，并將其計(jì)算成果數(shù)據(jù)上傳至全站儀或RTK，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量放線時(shí)直接調(diào)用。

[關(guān)鍵詞]工程圖 自動(dòng)化處理 數(shù)據(jù)上傳 測(cè)量放樣

[中圖分類(lèi)號(hào)] P283.7 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-392-2

0引言

在施工定位放線測(cè)量中，其計(jì)算雖簡(jiǎn)單，但因數(shù)據(jù)量大，特別是樁基礎(chǔ)放樣。且在放樣時(shí)，人工輸入數(shù)據(jù)至全站儀放樣或手工計(jì)算放樣數(shù)據(jù)都因數(shù)據(jù)量大而造成錯(cuò)誤率較大，且需反復(fù)校驗(yàn)導(dǎo)致測(cè)量員身心疲憊。如何能快速準(zhǔn)確地計(jì)算坐標(biāo)，減少數(shù)據(jù)手工輸入環(huán)節(jié)錯(cuò)誤，成為測(cè)量放樣的關(guān)鍵。作者在實(shí)際工作應(yīng)用中，通過(guò)一整套放樣流程控制，并運(yùn)用AutoCAD二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言Lisp編程，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理，基本上杜絕了人為因素影響。

1樁基礎(chǔ)放樣的特性

隨著計(jì)算機(jī)的普及，使用計(jì)算機(jī)輔助程序來(lái)完成各種測(cè)量工作已經(jīng)是很正常的事情了。但隨著城市建筑的發(fā)展，大型小區(qū)，城市BCD越來(lái)越多，其樁數(shù)都在幾千上萬(wàn)。因其數(shù)據(jù)量特別大，在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，仍然存在很多的影響因素，并具有以下特性。

1.1樁基礎(chǔ)平面布置圖

隨著建筑設(shè)計(jì)理念的發(fā)展，基礎(chǔ)形式呈現(xiàn)復(fù)雜多樣化的發(fā)展趨式，特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的成熟，樁的定位尺寸都是精確到毫米。

1.2樁位坐標(biāo)計(jì)算

我們知道所有正式的圖紙，均以藍(lán)圖為依據(jù)。在這種只有藍(lán)圖的情況下，使用手工計(jì)算樁坐標(biāo)數(shù)據(jù)將變得非常困難，需要根據(jù)各種尺寸關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，數(shù)據(jù)量大、相關(guān)尺寸過(guò)多且復(fù)雜，更不用說(shuō)還得多次人工檢查。當(dāng)然，很多時(shí)候，都可向建設(shè)單位要求提供該圖的CAD電子版，這樣可將手工計(jì)算變?yōu)镃AD坐標(biāo)查詢標(biāo)注，這將大大降低計(jì)算的工作量。但因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)圖都是以軸線為正方向并使用1：1比例進(jìn)行繪制的，我們必須先進(jìn)行比例及坐標(biāo)系的調(diào)整，經(jīng)過(guò)縮放，平移，旋轉(zhuǎn)步驟才能進(jìn)行坐標(biāo)值的標(biāo)注工作，這些操作過(guò)程中有可能產(chǎn)生誤操作，出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。再者目前大部份標(biāo)注工具無(wú)批量標(biāo)注及校核功能，此時(shí)也需要手工進(jìn)行標(biāo)注工作及人工校核，這個(gè)工作量也是很大的，且無(wú)法保證標(biāo)注過(guò)程的完全正確性。

1.3放樣過(guò)程坐標(biāo)輸入

在樁位放樣時(shí)，根據(jù)打印出的坐標(biāo)標(biāo)注圖進(jìn)行樁位放樣，此時(shí)也需要手工將坐標(biāo)值輸入全站儀進(jìn)行放樣，這一步也是由于數(shù)據(jù)量大，且測(cè)量人員必須集中精神輸入及復(fù)核，大腦長(zhǎng)時(shí)間處于緊張狀態(tài)，導(dǎo)致身心疲憊，易出錯(cuò)。

目前較多采用直接標(biāo)注樁坐標(biāo)并打印出圖、或提取樁坐標(biāo)并傳輸至全站儀或RTK放樣的方式。

我們知道，坐標(biāo)計(jì)算是施工放樣過(guò)程中非常重要的一環(huán)，這兩種方式均因沒(méi)有形成一整套的放樣操作流程，沒(méi)有嚴(yán)密的檢查機(jī)制，使其能方便、快捷、準(zhǔn)確的進(jìn)行計(jì)算。特別有些測(cè)量人員只是追求簡(jiǎn)單快捷，僅使用坐標(biāo)提取工具進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)提取，沒(méi)有建立相應(yīng)的校驗(yàn)檢查機(jī)制，無(wú)法達(dá)到降低錯(cuò)誤概率的效果。

作者通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，建立了一套樁位放樣的控制流程，綜合了數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)檢查、樁位放樣的全過(guò)程。通過(guò)多層次的數(shù)據(jù)檢查機(jī)制，消失了大部分影響因素，提高了樁位放樣的效率、降低了發(fā)生錯(cuò)誤的概率。

針對(duì)上述3點(diǎn)關(guān)鍵步驟，均設(shè)置了處理及檢驗(yàn)程序

樁基礎(chǔ)平面布置圖：若只有藍(lán)圖，則通過(guò)CAD繪圖，將復(fù)雜計(jì)算變?yōu)閹缀螐?fù)制。若有CAD電子版，則僅檢查修正幾何尺寸。通過(guò)這種處理方法化繁為簡(jiǎn)。

樁位坐標(biāo)計(jì)算：不進(jìn)行原圖縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等操作，通過(guò)直接定義坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)，并保存在圖形文件中，操作簡(jiǎn)單，復(fù)核直觀。

放樣過(guò)程坐標(biāo)輸入：直接上傳數(shù)據(jù)至全站儀或RTK。特別對(duì)于使用全站儀的地方，僅需輸入點(diǎn)號(hào)調(diào)用即可，大大降低工程量，且無(wú)需擔(dān)心數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。這里需要特別說(shuō)明，不管使用RTK或全站儀時(shí)必須復(fù)核第三已知點(diǎn)。

2數(shù)據(jù)處理流程

2.1處理流程（圖1）

2.2流程說(shuō)明

本流程充分利用了AutoCAD軟件中自帶數(shù)學(xué)坐標(biāo)系的功能，將測(cè)量計(jì)算的繁瑣操作變?yōu)楹?jiǎn)單的尺寸復(fù)核。然后對(duì)圖中對(duì)象（樁位）自身的數(shù)學(xué)坐標(biāo)進(jìn)行提取，并通過(guò)提前定義好的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，即得到了我們需要的放樣數(shù)據(jù)。

2.2.1CAD圖繪制或獲?。?/p>

目前施工中，均可向甲方索要基礎(chǔ)圖的電子版，當(dāng)無(wú)法獲取時(shí)，則直接在AutoCAD中按照施工藍(lán)圖進(jìn)行繪制，繪制時(shí)按照先繪制軸網(wǎng)，后繪制樁位的原則進(jìn)行。

由于CAD圖中可能存在重疊圖元，這時(shí)還需進(jìn)行樁位的消重檢查處理。

2.2.2圖紙復(fù)核：

當(dāng)有電子版圖后，必須與正式提供的施工藍(lán)圖進(jìn)行尺寸復(fù)核。復(fù)核時(shí)要逐軸線逐尺寸進(jìn)行復(fù)核，確保尺寸與藍(lán)圖完全一致。

特別是甲方提供的電子版，會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)方已經(jīng)進(jìn)行了修改但未及時(shí)提供修改后新的電子版。也會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)方在進(jìn)行尺寸修改時(shí)僅修改尺寸標(biāo)注數(shù)字，而未進(jìn)行相應(yīng)的幾何尺寸調(diào)整。

2.2.3自定義坐標(biāo)系：

使用程序?qū)D紙進(jìn)行坐標(biāo)系的自定義。由于建筑結(jié)構(gòu)圖大部分使用1：1的比例繪制，且以軸線為正方向。而我們需要的是1：1000的比例及測(cè)量坐標(biāo)系，使用常規(guī)方法則需要進(jìn)行平移、縮放、旋轉(zhuǎn)的過(guò)程，較為復(fù)雜，易出錯(cuò)。而使用程序通過(guò)2個(gè)已知點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入，即可確定坐標(biāo)系的原點(diǎn)，方位角，及比例尺，無(wú)需進(jìn)行圖紙的變換。

并將參數(shù)保存于圖形文件中，方便查檢及再次提取。

2.2.4檢查坐標(biāo)系：

為防止操作失誤或總圖坐標(biāo)錯(cuò)誤等因素，在完成自定義坐標(biāo)系后，必須在圖中使用坐標(biāo)標(biāo)注程序以自定義坐標(biāo)系為基準(zhǔn)對(duì)已知的第三點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)注復(fù)核，若不正確則必須查找原因。

2.2.5放樣點(diǎn)（樁位）編號(hào)：

對(duì)所有放樣點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，以便后期處理。這里編號(hào)可分為手動(dòng)選擇編號(hào)或全自動(dòng)編號(hào)，可以采用常規(guī)的按軸線從左到右，從上到下的規(guī)則進(jìn)行編號(hào)，也可按其他排序規(guī)則。

全自動(dòng)編號(hào)為將樁的數(shù)學(xué)坐標(biāo)提取，然后根據(jù)從上到下，從左到右的原則（可選）進(jìn)行排序。排序后，按順序進(jìn)行編號(hào)。

本程序在排序時(shí)加入了“容差”值，讓排序符合人的操作習(xí)慣。如在同軸線上，樁位上下偏差一定范圍，均視為相等。

2.2.6編號(hào)檢查：

很多時(shí)候編號(hào)并不是一次性全編號(hào)的，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)重號(hào)或漏號(hào)，需進(jìn)行檢查及修改。完成后可根據(jù)需要進(jìn)行編號(hào)圖的打印，方便放樣時(shí)使用。

2.2.7放樣數(shù)據(jù)自動(dòng)化生成：

根據(jù)已經(jīng)定義好的坐標(biāo)系及完成的編號(hào)，對(duì)樁位坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理，生成文本格式的數(shù)據(jù)文件。完成后可根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的打印，方便存檔備查。

2.2.8上傳全站儀：

使用與全站儀配套的數(shù)據(jù)傳輸軟件，將生成的數(shù)據(jù)文件上傳至全站儀或RTK。數(shù)據(jù)文件格式需與全站儀格式一致。不一致時(shí)，可使用excel進(jìn)行數(shù)列調(diào)整至一致后另存為csv格式即可。

3控制程序

本流程對(duì)于幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行特控。

3.1圖形尺寸檢查

此處是一切數(shù)據(jù)來(lái)源的基礎(chǔ)，必須要反復(fù)檢查。特別要注意尺寸顯示與實(shí)際數(shù)據(jù)不一致的地方，針對(duì)此問(wèn)題特編制了一個(gè)[標(biāo)注尺寸檢查]功能。

3.2自定義坐標(biāo)系

圖中的2個(gè)已知坐標(biāo)點(diǎn)不能太近，盡量分別位于控制范圍的兩端，提高控制精度。

3.3編號(hào)

需要檢查是否存在漏號(hào)、重號(hào)情況

3.4提取

注意生成的數(shù)據(jù)需要打開(kāi)，并人工進(jìn)行隨機(jī)檢查部分?jǐn)?shù)據(jù)。

3.5放樣

這里需要注意全站儀或RTK設(shè)置基站完成后，必須復(fù)核第三已知點(diǎn)，在僅有兩點(diǎn)的情況下，需要復(fù)測(cè)后視點(diǎn)。且盡可能再放樣1～2個(gè)前期已放樣的點(diǎn)，看兩次放樣誤差是否超限。

4結(jié)束語(yǔ)

本數(shù)據(jù)處理控制流程，使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD將坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算從幾何計(jì)算轉(zhuǎn)換為幾何復(fù)制，并輔以檢查機(jī)制，即簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程又保證了數(shù)據(jù)復(fù)核準(zhǔn)確。整個(gè)流程簡(jiǎn)單易操作，非常適用。

本文只是通過(guò)簡(jiǎn)單的流程概述來(lái)說(shuō)明本方法的運(yùn)用，僅僅是提出一種放樣流程控制方法，具體操作方法，及程序?qū)崿F(xiàn)，因版面限制，無(wú)法展開(kāi)，詳情可網(wǎng)上搜索作者的《網(wǎng)蜂CAD工具箱》。