談AutoCAD 技術在公路施工中的運用

劉田俊

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

在計算機應用技術日益發展普及的今天，AutoCAD技術應用領域也日益發展擴大，在公路工程領域AutoCAD技術也不單純在工程設計廣泛使用，它也逐漸深入到了公路工程施工技術管理中，AutoCAD軟件已不再是單純的設計工具了，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，會遇到各種復雜的地形地貌或不規則的結構物，而這些不規則的地形地貌和結構物在施工規劃、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，運用傳統的施工技術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代工程建設的需要。AutoCAD技術的運用，傳統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技術如何在公路施工中發揮作用的。現就結合個人實踐淺談Auto-CAD技術在公路工程施工中的具體應用。

1 AutoCAD技術在施工現場規劃布置中的應用

公路工程不同于房建工程，施工占線較長，涉及地形又復雜多變，施工現場規劃布置難度相對較大，施工人員進入施工現場后，首先要熟悉施工圖紙和現場地形，通常情況要掌握路線走向和路線地形特點就是根據設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構外，還是不夠直觀明了。航拍技術早已得到應用，Google衛星地圖幾乎能預覽全球，并且清晰度也逐步提高，如果能將路線中線、占地線、主要構筑物等準確的繪制到衛星地圖上，并且可以在衛星圖上準確、隨意量測距離、面積和繪圖，那么對施工現場規劃布置會有更大幫助。而通過AutoCAD技術就可以實現這一想法。具體做法如下:

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

2)根據采集的經、緯度數據利用網絡下載施工所在區域的Google衛星地圖圖片(最高清級)。

3)將所下載的衛星地圖圖片復制粘貼到AutoCAD中，在衛星地圖圖片上找到采集的特征點連接成線，應用移動(move)，縮放(scale)、旋轉(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重合。

4)根據路線曲線要素和占地寬度在定位好衛星圖的Auto-CAD中繪制道路線形、占地和結構物，具體繪制可通過在Excel計算逐樁坐標后復制粘貼到AutoCAD中通過pline命令繪制成多段線，或者用基于AutoCAD的緯地道路設計軟件繪制線形。這樣就制作成一幅AutoCAD衛星圖了，并且衛星圖中的地形地貌、房屋建筑等的比例已與路線統一。

5)至此就可以在所做的AutoCAD圖中進行施工現場規劃布置。具體應用:a.路基土方施工中可以在CAD衛星圖中繪制規劃取土場、棄土場地位置，通過AutoCAD中查詢距離和查詢閉合區域的面積的功能測算出運距、占地面積，甚至方量，通過在圖上規劃比對再結合實地考查最終確定土場位置。b.在AutoCAD衛星圖方便的規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衛星圖中規劃布置拌合站、料場、鋼筋場地的位置，面積大小，更可以通過AutoCAD技術對各種場地進行細部規劃，直接從CAD圖中提取相應臨建設施的平面坐標然后到實地進行放樣，實現圖上和實地的統一。

經過我單位在施工實踐應用中證明通過AutoCAD技術進行現場規劃布置直觀明了，測算方便簡單，精度準確性完全滿足施工現場規劃布置要求。應用AutoCAD技術輔助使施工現場規劃布置更為合理、快速，提高了工作效率，降低了前期的施工投入。利用AutoCAD結合Google衛星圖規劃施工現場也存在一定的弊端，比如個別地區衛星地圖資源缺乏，清晰度較低，更新不及時等等，但隨著科學技術、網絡技術日新月異的發展，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用。

圖1 總體布置

2 AutoCAD技術與公路施工測量放樣

AutoCAD技術在施工測量放樣中的應用較為廣泛，較為常用的為橋涵結構物的施工放樣，具體比如:橋梁支座的定位放樣，橋梁支座數量較多，運用傳統方法進行坐標計算較為繁瑣，計算結果不夠直觀，尤其是對復雜平曲線上的斜交橋的支座坐標進行計算時容易出錯。而用AutoCAD可以利用現有圖紙坐標(如樁基坐標)在CAD圖中繪出相應軸線，再根據圖紙尺寸應用復制、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即為測量放樣坐標，所畫即為所得(注:測量坐標系與CAD坐標系相反，即測量坐標系X，Y值輸入到CAD中應為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用AutoCAD技術輔助進行。

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技術在路基土石方測算中的應用

一般在路基土石方工程施工前要進行原地面復測(即縱斷、橫斷測量)，并進行土石方測算。1)復核原設計圖紙數量;2)為土石方施工結算提供準確合理的依據。根據以往的辦法:1)進行施工外業的數據采集即縱斷中樁高程和橫斷上的平距、高差的采集。2)外業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出面積并換算為實際橫斷面積，最后根據平均斷面法進行土石方計算。以上內業工作又多又繁瑣，容易出錯并且計算結果很難讓人信服，難以滿足現代工程建設計量的需要。而利用AutoCAD技術繪制橫斷圖就能圓滿地完成內業計算工作。具體如下:1)將所采集的縱橫斷數據輸入到Excel電子表格中，利用Excel方便的公式及復制功能將橫斷數據轉換成X，Y格式，完成后逐樁復制X，Y數據。2)在AutoCAD中用pline命令繪制多段線，所用坐標就粘貼X，Y數據，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的里程段內的土石方數量。事實證明利用AutoCAD技術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量時，更可以利用基于AutoCAD技術的南方測繪CASS軟件和緯地道路設計軟件進行常規的道路斷面法計算或者采用數模法，三角網法，方格網法等等AutoCAD技術手段進行計算，在此不再細述。

4 AutoCAD技術在公路施工資料中的應用

隨著工程建設備案制度的完善，要求工程資料與工程建設同步進行，工程資料的完善與否將影響到工程的計量、項目部的資金運轉以及工程的交工。做資料的時候經常需要附入相關的草圖以便明了直觀的反映問題。傳統的手工繪圖已經不適應工程建設的需要了，而現在使用的辦公軟件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等軟件中轉換。

5 結語

AutoCAD技術在公路工程施工中的應用還有很多，隨著AutoCAD技術的不斷完善和發展，它在公路工程施工決策管理方面、現場管理方面，以及工藝技術方面的應用天地將更加廣闊。

展望未來，計算機技術的發展是無止境的，我們每一位工程技術人員都將以此先進的技術為手段，在各自崗位上發揮最佳能力，并以熱忱的服務、優質的施工、敬業的精神，為公路工程的建設做出我們的貢獻。

[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.工程圖學基礎教程[M].北京:機械工業出版社，2006.

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