淺談AutoCAD 配合全站儀在靜壓管樁施工中的運(yùn)用

陸松巖

0 引言

在工程地基處理方法中，采用打工程樁來提高地基承載力的方法很常見，傳統(tǒng)的樁位放線大多使用經(jīng)緯儀和鋼尺，使用經(jīng)緯儀和鋼尺的方式在放線過程中有以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn):

1)需要大量的人力相互配合，測量過程工作量大，計(jì)算繁瑣。

2)鋼尺、經(jīng)緯儀因空氣溫度、濕度等存在誤差，所以造成精度不高。

3)靜壓樁機(jī)在移動(dòng)過程中經(jīng)常會(huì)把周邊的點(diǎn)位破壞掉，二次放線困難。隨著全站儀的普及使用，靜壓管樁的施工精度大為提高，但在使用全站儀給靜壓管樁放線過程中，最麻煩也是最關(guān)鍵的工作就是樁位坐標(biāo)的計(jì)算與復(fù)核。

下面以一個(gè)家居裝飾廣場靜壓管樁定位放線為例，淺談全站儀與CAD制圖相結(jié)合方法的應(yīng)用。

該家居裝飾廣場位于江蘇省南通市，占地總面積為98 500 m2，地上由8幢建筑單體組成，采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)，管樁型號(hào)為PC-500(100)AB-C70-15，樁長為15 m，共3 832根樁。施工隊(duì)進(jìn)場施工時(shí)，該區(qū)域內(nèi)的拆遷工程還未結(jié)束，場地高低不平，河塘眾多，鑒于以上諸多客觀因素，用傳統(tǒng)方法進(jìn)行定位放線，存在著視線不通、量距困難、地形復(fù)雜等難題。因此，根據(jù)八個(gè)單體的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、工期要求和施工現(xiàn)場實(shí)際情況，以建立直角坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，分單體施工，采用CAD電子圖作業(yè)配合全站儀定位，正確、快速地測放出各單體的樁位坐標(biāo)。

1 CAD電子圖作業(yè)

CAD電子圖作業(yè)的第一步工作是建立樁位坐標(biāo)系。這一步，必須借助設(shè)計(jì)院提供建筑總平面圖，在總平面圖上，我們能很清楚地看清各個(gè)單體建筑之間的位置關(guān)系。但設(shè)計(jì)院提供的建筑總平面圖采用的是城市坐標(biāo)系，東西向橫坐標(biāo)軸為Y，南北向縱坐標(biāo)軸為X，與我們習(xí)慣上的數(shù)學(xué)坐標(biāo)系及AutoCAD坐標(biāo)相反，這個(gè)坐標(biāo)系用來給建筑放線定位沒有任何問題，但用來給密集樁位定位就很不方便，一方面，城市坐標(biāo)的數(shù)值很大，標(biāo)注在每個(gè)樁位上會(huì)產(chǎn)生數(shù)值的重疊，另一方面，為了適應(yīng)城市坐標(biāo)的標(biāo)注方式，還得把CAD圖中獲得的坐標(biāo)值進(jìn)行X，Y方向的轉(zhuǎn)換。因此，對于區(qū)域內(nèi)的樁位坐標(biāo)，我們應(yīng)設(shè)定自己的建筑坐標(biāo)網(wǎng)。為了確保所建立的坐標(biāo)系內(nèi)坐標(biāo)不出現(xiàn)負(fù)數(shù)，一般把總平面圖中西南角最外側(cè)的建筑物一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)設(shè)為(0，0)點(diǎn)，把該地塊地址界線東西方向定為X軸，南北方向定為Y軸。

坐標(biāo)網(wǎng)建立后，第二步工作就是把每個(gè)單體的樁位圖繪制到總平面中。這一步會(huì)遇到兩種情況:一種是單體的基本軸線與坐標(biāo)網(wǎng)相平行，這時(shí)直接把樁位圖繪制到總平圖中相應(yīng)的位置。另一種是單體軸線與坐標(biāo)網(wǎng)呈一定夾角，這種情況首先要計(jì)算一下建筑物的外側(cè)軸線與X軸的夾角，這個(gè)夾角在CAD圖中可通過添加輔助線方法測量出來。在測出夾角以后，把整個(gè)樁位圖旋轉(zhuǎn)這個(gè)角度后繪制到總平圖中。

通過上面兩步工作，每個(gè)單體的樁位圖已全部繪制在一張CAD圖中了，第三步工作是獲取每個(gè)樁位坐標(biāo)，由于AutoCAD系統(tǒng)本身并不提供坐標(biāo)的標(biāo)注功能，只有查詢功能，因此要實(shí)現(xiàn)直接標(biāo)注圖形中任何一點(diǎn)的坐標(biāo)就必須借助于AutoCAD提供的AutoLISP程序，通過AutoCAD命令和AutoLISP程序相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)批量標(biāo)注。

編寫的AutoLISP腳本如下:

(defun c:zwzb()

(if(=hzt nil)(setq hzt 1))

(setq thzt hzt)

(setq thzt(getdist(strcat″ 文字高度 ＜ ″(rtos thzt)″＞:″)))

(if thzt(setq hzt thzt))

(command″style″″standard″″黑體″hzt 1″″″″″″)

(initget 1″A B″)

(setq gclx(getkword″ 絕對坐標(biāo)(A)/相對于某點(diǎn)的坐標(biāo)(B) ＜A ＞:″))

(setq pt0(list 0 0))

(cond

((=gclx″A″)

(progn(setq xpt0 0)

(setq ypt0 0)

)

)

((=gclx″B″)

(progn(setq pt0(getpoint″ 點(diǎn)取基準(zhǔn)坐標(biāo)點(diǎn)位置:″))

(setq xpt0(getreal″ 該基準(zhǔn)點(diǎn) X=:″))

(setq ypt0(getreal″ 該基準(zhǔn)點(diǎn) Y=:″))

)

)

((=gclx″″)

(progn(setq xpt0 0)

(setq ypt0 0)

)

)

((=gclx nil)

(progn(setq xpt0 0)

(setq ypt0 0)

)

)

(t nil)

)

(if(=wz nil)(setq wz″TR″))(initget 1″TL TR BL BR″)

(setq tWZ(getkword(strcat″ 文字位于標(biāo)注點(diǎn)的方位:左上(TL)/右上(TR)/ 左下(BL)/右下(BR) ＜ ″wz″＞:″)))

(if(/=twz″″)(setq wz twz))

(setq os(getvar″osmode″))

(while(setq pt(getpoint″ 點(diǎn)取標(biāo)注點(diǎn)位置:″))

(if(=wz″TR″)(setq p1(list(+(nth 0 pt)(* hzt 5))(+(nth 1 pt)(* hzt 5)))))

(if(=wz″TL″)(setq p1(list( － (nth 0 pt)(* hzt 5))(+(nth 1 pt)(* hzt 5)))))

(if(=wz″BL″)(setq p1(list( － (nth 0 pt)(* hzt 5))( －(nth 1 pt)(* hzt 5)))))

(if(=wz″BR″)(setq p1(list(+(nth 0 pt)(* hzt 5))(－(nth 1 pt)(* hzt 5)))))

(command″point″pt)

(setvar″osmode″0)

(setq xpt(+(－(nth 1 pt)(nth 1 pt0))xpt0)ypt(+(－(nth 0 pt)(nth 0 pt0))ypt0))

(command″leader″pt p1″″(strcat″x= ″(bl3 xpt))(strcat″y= ″(bl3 ypt))″″)

(setvar″osmode″os)

)

);defun

(defun bl3(x)

(setq sintx(rtos x 2 3))

(setq abx(abs x))

(setq sxsd(rtos(－abx(fix abx))2 3))

(setq lx(strlen sxsd))

(if(=lx 1)(setq s(strcat sintx″.000″)))

(if(=lx 3)(setq s(strcat sintx″00″)))

(if(=lx 4)(setq s(strcat sintx″0″)))

(if(=lx 5)(setq s(strcat sintx″″)))

(princ s)

)

上述AutoLISP程序編輯完成后，以xy.Isp為文件名保存到AutoCAD的安裝文件夾中。通過“工具”菜單內(nèi)“AutoLISP”中的“加載應(yīng)用程序”進(jìn)行加載。在命令行輸入:zwzb，即可連續(xù)標(biāo)注若干點(diǎn)坐標(biāo)。

2 全站儀定位

在取得每個(gè)樁位坐標(biāo)數(shù)據(jù)后，接下來就利用全站儀的存儲(chǔ)記憶功能把樁位數(shù)據(jù)輸入到全站儀中。在架設(shè)全站儀器前，準(zhǔn)備好大量的木樁(或筷子)作為標(biāo)記物，根據(jù)圖上編號(hào)對木樁進(jìn)行編號(hào)，完成后，在施工現(xiàn)場找到圖紙上標(biāo)明的實(shí)際地物點(diǎn)，一個(gè)作為站點(diǎn)，一個(gè)作為后視點(diǎn)，在站點(diǎn)上安放全站儀，調(diào)平儀器，調(diào)出相應(yīng)的放樣程序，輸入站點(diǎn)點(diǎn)號(hào)，再輸入后視點(diǎn)點(diǎn)號(hào)，將全站儀目鏡對準(zhǔn)那個(gè)后視點(diǎn)，點(diǎn)選“ok”，再調(diào)用“放樣”程序，然后依次調(diào)用各點(diǎn)號(hào)，按步驟分別定出各個(gè)點(diǎn)位，拿相應(yīng)點(diǎn)的木樁進(jìn)行標(biāo)記。這樣通過用全站儀放線的方式，我們精確而快速地把每個(gè)樁位進(jìn)行了快速定位。在靜壓管樁開始施工后，遇到被樁機(jī)破壞掉的點(diǎn)位，只要找到樁位編號(hào)，就能迅速的調(diào)取坐標(biāo)值，重新進(jìn)行定位放樣。筆者就是采用上述方法，高效、快速地解決了樁位坐標(biāo)計(jì)算問題。樁位放樣偏差小于5 mm，樁基驗(yàn)收時(shí)，3 832根樁中最大的偏差也不超過9 cm，完全滿足樁位偏差不超過1/2樁徑的驗(yàn)收要求，取得了良好的工程效果。通過上述工程實(shí)例，我們可以清楚地看到CAD繪圖軟件與全站儀結(jié)合應(yīng)用后，大大提高了測量工作的效率，減輕了工作量，保證了施工樁位的精度和準(zhǔn)確性，減少或者避免一些不必要的錯(cuò)誤，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 杜清標(biāo).AutoLISP在總圖坐標(biāo)標(biāo)注中的應(yīng)用［J］.有色金屬設(shè)計(jì)，2004，31(3):89-92.

［2］ 蔡鵬飛.淺析AutoCAD和全站儀在工程測量中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2010，36(6):350-351.