談樁基施工中的測量放樣

羅 冬 華

(天津華北地質(zhì)勘查局，天津 300181)

談樁基施工中的測量放樣

羅 冬 華

(天津華北地質(zhì)勘查局，天津 300181)

結(jié)合具體實(shí)例，從精確定位樁坐標(biāo)、提取樁編號(hào)、轉(zhuǎn)換坐標(biāo)文件格式、將樁位坐標(biāo)輸入全站儀四個(gè)方面出發(fā)，介紹了樁基施工測量放樣的過程與方法，以提高樁位放樣的效率，確保樁位坐標(biāo)的準(zhǔn)確性。

定位樁坐標(biāo)，樁編號(hào)，格式轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)通訊

1 概述

AutoCAD是由美國Autodesk公司于20世紀(jì)80年代初為微機(jī)上應(yīng)用CAD技術(shù)(Computer Aided Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))而開發(fā)的繪圖程序軟件包，經(jīng)過不斷的完善，現(xiàn)已成為國際上廣為流行的繪圖工具。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進(jìn)行各種操作。AutoCAD在建筑工程行業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。

在樁基施工領(lǐng)域，施工技術(shù)人員一般用設(shè)計(jì)提供的總平圖及CAD電子版樁位圖來定位樁坐標(biāo)、提取坐標(biāo)并樁位放樣。定位樁坐標(biāo)的常規(guī)方法是通過CAD畫線、量角度以及旋轉(zhuǎn)樁位圖來定位，通常角度精確至少三位小數(shù)才能基本滿足精度要求。在對樁位進(jìn)行編號(hào)時(shí)，人們習(xí)慣上先在設(shè)計(jì)藍(lán)圖上編樁號(hào)，再通過CAD逐個(gè)對電子版樁位圖編號(hào)。而提取樁位坐標(biāo)時(shí)也是逐個(gè)手工拾取、逐個(gè)復(fù)制到文本文檔中。具體到樁位放樣時(shí)逐個(gè)輸入坐標(biāo)來完成。通過以上描述可看出，常規(guī)的樁位放樣過程中存在較多的手工操作步驟，不僅效率低下而且也大大增加了出錯(cuò)的幾率。

本文通過對CAD及插件功能的進(jìn)一步應(yīng)用、使用Excel進(jìn)行坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)換，將樁位坐標(biāo)一次性導(dǎo)入全站儀，使樁位放樣達(dá)到準(zhǔn)確、快捷、高效的目的。為便于敘述，本文以天津市海河劇院樁基工程施工測量放樣為例，來闡述整個(gè)內(nèi)業(yè)處理過程。

2 定位樁坐標(biāo)

通常情況下，電子版樁位圖與總平圖坐標(biāo)不一致，在施工放樣樁位前，要按照總平圖重新定位樁位圖，使兩者坐標(biāo)相一致。定位樁位圖需要借助AutoCAD來完成，操作中應(yīng)注意CAD坐標(biāo)系與測量坐標(biāo)系的X，Y是相反的。選總平面已知兩坐標(biāo)在樁位圖中畫線，以樁位圖對應(yīng)點(diǎn)為基點(diǎn)整體移動(dòng)至直線上相應(yīng)點(diǎn)，然后通過旋轉(zhuǎn)，使另外一點(diǎn)也對應(yīng)至相應(yīng)點(diǎn)，即可達(dá)到樁位拾取坐標(biāo)的目的(見圖1)。

2.1 電子版樁位圖的審核

可用設(shè)計(jì)提供的CAD電子版樁位圖與正式提交的藍(lán)圖相比較能發(fā)現(xiàn)標(biāo)注不清、尺寸有誤等問題，這就需要在施工放樣前及時(shí)與設(shè)計(jì)人員溝通確認(rèn)。與藍(lán)圖完全對應(yīng)的CAD電子版樁位圖才能用于樁位放樣。

2.2 總平圖選點(diǎn)

總平面通常標(biāo)注出建筑物主要軸線交點(diǎn)坐標(biāo)，坐標(biāo)值以m為單位。為力求精確，從總平圖上選取距離相對較遠(yuǎn)的兩軸線交點(diǎn)用于定位樁位圖。例如海河劇院H′/1′交點(diǎn)(296 970.798，97 770.365)與A″/5″交點(diǎn)(296 939.057，97 836.840)。

2.3 定位、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)

定位：先復(fù)制一張樁位圖，樁位圖上通常以mm為單位，CAD坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系X,Y相反，故于樁位圖點(diǎn)“直線”，輸入上述兩點(diǎn)坐標(biāo)(97 770 365，296 970 798)及(97 836 840，296 939 057)，直線兩點(diǎn)分別為A,B。

移動(dòng)：選中樁位圖，點(diǎn)“移動(dòng)”，以樁位圖中H′/1′交點(diǎn)為基點(diǎn)，輸入 (97 770 365，296 970 798)，樁位圖即整體移動(dòng)至上述直線的A點(diǎn)。

旋轉(zhuǎn)：選中整個(gè)樁位圖，點(diǎn)“旋轉(zhuǎn)”，以A點(diǎn)為基點(diǎn)，輸入?yún)⒄铡癛”，參照角A為角點(diǎn)，故先單擊A點(diǎn)，而后單擊樁位圖中A″/5″軸交點(diǎn)，最后單擊B點(diǎn)，即完成定位。

校核：于旋轉(zhuǎn)完成后的樁位圖中查詢A′/1′，H″/5″軸交點(diǎn)坐標(biāo)，與總平面上兩點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)相比較，只有在準(zhǔn)確無誤的情況下才可使用，如有錯(cuò)誤，需仔細(xì)審核操作步驟，直到正確為止。

上述步驟即可完成精確定位樁位坐標(biāo)，如采用簡化的相對坐標(biāo)系，通常移動(dòng)樁位圖上對應(yīng)點(diǎn)至相應(yīng)坐標(biāo)，無需旋轉(zhuǎn)等操作，只是要把控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相同坐標(biāo)系統(tǒng)。

3 樁編號(hào)及坐標(biāo)提取

樁號(hào)在樁基施工中的重要性不言而喻，但手工編樁號(hào)一般會(huì)造成重號(hào)、漏號(hào)等現(xiàn)象，且耗時(shí)較長。手工拾取樁位坐標(biāo)時(shí)易出現(xiàn)捕捉不到位的情況，造成樁位坐標(biāo)的偏差，并且是重復(fù)性操作。用AutoCAD自帶AutoLisp編寫的樁編號(hào)插件gczbh.vlx，在編樁號(hào)的同時(shí)自動(dòng)提取樁位坐標(biāo)并生成記事本文件，捕捉準(zhǔn)確且不會(huì)重號(hào)或漏號(hào)，可以分層編號(hào)，所編樁號(hào)放在命令執(zhí)行前的當(dāng)前圖層，只對樁位上的“圓”編號(hào)，故原樁為塊參照，需先炸開為“圓”。

3.1 新建樁型、樁號(hào)圖層

通過“格式”—“圖層”—“新建圖層”按鈕來實(shí)現(xiàn)新建樁型和樁號(hào)圖層的目的，按相應(yīng)樁型為樁型圖層來命名，如海河劇院樁型圖層分別命名為“工程樁A”“工程樁B”“抗拔樁”，可以通過調(diào)整顏色來區(qū)分。另海河劇院新建有“樁號(hào)”圖層。

3.2 樁型分圖層

選中不同的樁型的所有或部分樁，使它們屬于以該樁型命名的相應(yīng)圖層，便于使用“快速選擇”的命令，大大提高操作效率。

3.3 樁號(hào)層置為當(dāng)前圖層

使用插件前，將“樁號(hào)”層置為當(dāng)前圖層，這樣可以使編完的樁號(hào)全部落在“樁號(hào)”層中。

3.4 加載樁編號(hào)插件

通過“工具”—“加載應(yīng)用程序”—“gczbh.vlx”。在命令行中輸入“gczbh”，回車后需輸入要編號(hào)的圓所在的圖層，如“工程樁A”，下一步選擇對象，輸入樁直徑(600)，輸入起始編號(hào)(1)，彈出文件對話框，輸入坐標(biāo)文件存入的文件夾及名稱，點(diǎn)“保存”即完成整個(gè)編號(hào)過程。本例中對工程樁A中6個(gè)承臺(tái)18根全部按先上后下、先左后右的順序一次性編出樁號(hào)并同時(shí)提取18個(gè)樁位的坐標(biāo)。“工程樁B”“抗拔樁”均以此方法編號(hào)。

3.5 按樁型每承臺(tái)一編號(hào)

上述過程中，同一承臺(tái)的樁號(hào)不連續(xù)，查找樁號(hào)時(shí)稍感費(fèi)力。為便于快速查找樁號(hào)，按承臺(tái)來編號(hào)，不失為一個(gè)好辦法，但編樁號(hào)的過程重復(fù)一些，同時(shí)也形成了很多個(gè)樁坐標(biāo)文件。

全部編號(hào)完成后，將所有坐標(biāo)文件連接成一個(gè)文件，可以借助工具軟件，如“TXT文件合并器”等。

4 坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)換

提取樁位坐標(biāo)時(shí)所保存的坐標(biāo)格式是“樁號(hào),X,Y”，且坐標(biāo)值以mm為單位。而用全站儀進(jìn)行樁位放樣時(shí)通常是以m為單位，因此首先要轉(zhuǎn)換成相應(yīng)全站儀格式。例如博飛BTS-800系列全站儀的格式為“點(diǎn)號(hào),特征碼,X,Y,Z”，特征碼一般為空，Z坐標(biāo)一般為0，即需要轉(zhuǎn)換為“樁號(hào),X,Y,0”格式。同時(shí)將坐標(biāo)值的單位轉(zhuǎn)換成以m為單位。采用有很好數(shù)據(jù)處理功能的Excel來處理。

具體操作步驟如下：打開Execl表，通過“文件”—“打開”命令調(diào)出之前保存的“海河劇院樁坐標(biāo).txt”文件，進(jìn)入文本導(dǎo)入向?qū)е薪缑?，默認(rèn)分隔符號(hào)，點(diǎn)擊下一步，點(diǎn)選逗號(hào)一欄，再點(diǎn)擊下一步，最終完成坐標(biāo)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入工作。導(dǎo)入的數(shù)據(jù)通常是三列，一列樁號(hào)、一列X坐標(biāo)、一列Y坐標(biāo)，于樁號(hào)后加兩列，B1單位格輸入公式“=D1*0.001”，而后向C1拖動(dòng)，同時(shí)選中B1，C1向下拖動(dòng)至最后一行。選中A，B，C三列點(diǎn)“復(fù)制”，于新建工作表中“選擇性粘貼數(shù)值”，重新形成“樁號(hào)，X，Y”三列，不過XY坐標(biāo)值已轉(zhuǎn)換為m制單位。在X坐標(biāo)前增加一空列，在Y坐標(biāo)后輸入一列0，這樣將其變成全站儀所成格式，再將轉(zhuǎn)換好數(shù)據(jù)復(fù)制在另一個(gè)txt文檔中，將空格替換為“,,”或“,”，即完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入全站儀前的準(zhǔn)備工作。

5 全站儀數(shù)據(jù)通訊

5.1 以博飛BTS-800系列全站儀為例

廠家自帶全站儀與電腦的數(shù)據(jù)線及數(shù)據(jù)通訊軟件。數(shù)據(jù)線一頭接全站儀專用口，另一頭通過com口或USB口接至電腦。全站儀自帶數(shù)據(jù)通訊軟件為bfcom.exe，綠色軟件，無需安裝。

5.2 bfcom導(dǎo)入、設(shè)置波特率、點(diǎn)發(fā)送

打開bfcom程序，點(diǎn)擊“文件”—“導(dǎo)入”命令，調(diào)出存放樁位坐標(biāo)的數(shù)據(jù)文檔，點(diǎn)擊“通訊”—“發(fā)送”命令，進(jìn)入到通訊設(shè)置界面，設(shè)置與全站儀相同的波特率，點(diǎn)擊確定，即可完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入全站儀中的工作。但值得注意的是涉及多棟樓時(shí)為了讓樁號(hào)不與已知點(diǎn)號(hào)重復(fù)，需要在導(dǎo)入數(shù)據(jù)之前對樁號(hào)增加樓號(hào)或工程名稱為前綴，這樣可以更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)的調(diào)用。

5.3 全站儀打開、內(nèi)存菜單下點(diǎn)通訊輸入

在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，要將全站儀和電腦相連，打開全站儀，進(jìn)入到“內(nèi)存”菜單中，點(diǎn)擊通訊輸入項(xiàng)，即可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

一個(gè)工程所有樁位坐標(biāo)一次性輸入全站儀，現(xiàn)場樁位測量放樣或樁位復(fù)核時(shí)，無需再手工輸入樁位坐標(biāo)，根據(jù)樁號(hào)即可快速調(diào)用。內(nèi)業(yè)資料的強(qiáng)化，也極大提高了外業(yè)的效率。

6 結(jié)語

通過以上過程的介紹，先用AutoCAD來精確定位樁位圖，快速準(zhǔn)確的自動(dòng)提取樁位坐標(biāo)，再用Excel處理樁坐標(biāo)文件格式后，最后通過電腦與全站儀的數(shù)據(jù)通訊將樁位坐標(biāo)輸入到全站儀，整個(gè)過程準(zhǔn)確而高效，省去了大量的中間人工操作環(huán)節(jié)，使勞動(dòng)效率明顯提高，同時(shí)避免了人工操作過程中差錯(cuò)率較高的缺陷。這一整套的高效操作思路，不僅適用于樁基施工領(lǐng)域，在放樣的點(diǎn)位較多時(shí)，均可采用這一方法。希望本文對同行有所助益。

[1] 何保喜.全站儀測量技術(shù)[M].鄭州:黃河水利出版社，2009.

[2] GB 50026—2007,工程測量規(guī)范[S].

[3] 劉浩宇.建筑工程測量中數(shù)字化測量技術(shù)應(yīng)用分析[J].測繪時(shí)代，2009(8)：32-33.

On measure lofting of pile foundation construction

Luo Donghua

(TianjinNorthChinaGeologicalExplorationBureau,Tianjin300181,China)

Combining with factual examples, the paper introduces the process and methods for the pile foundation construction measure lofting from the accurate guide pile coordinate, extracting pile code, transferring coordinate document formats, inputting pile coordinate into total station, so as to improve the pile lofting and ensure the accuracy of the pile coordinate.

guide pile coordinate, pile code, format transfer, data telecommunication

1009-6825(2015)02-0048-02

2014-11-06

羅冬華(1981- )，女，工程師

TU473.1

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