論CAD軟件在工程施工中的應用

摘要：文中主要介紹了將CAD繪圖軟件與全站儀結合應用于施工項目的測量放線工作中的相關技術要點，并分析了較傳統的測量放樣方法相比所具有的優點。

關鍵詞：CAD；全站儀；測量放樣

施工項目中需要通過測量工作來進行放線，內業資料的整理與計算是影響測量工作的精度的關鍵因素之一。以往通過人工計算，容易由于計算公式過于繁雜而導致錯誤叢生，所以工作效率較低。隨著近幾十年計算機的發展進步，人們逐漸將計算機技術應用到工程測量中來，通過計算機計算程序來對測量數據進行內業計算，并結合CAD繪圖軟件可以更加直觀對測量數據進行校核。全站儀是當前應用最為廣泛的測量儀器，主要是由于其內置有計算程序，能夠智能地對數據進行校核和內業計算，并可以將測量數據導入計算機中，通過CAD軟件來實現測量結果。本文以全站儀放線為例，來介紹CAD軟件在復雜建筑施工放線的應用的特點。

一 CAD軟件在施工測量工程中應用的特點

工程技術人員通過將CAD軟件與全站儀的優點相結合，應用于施工工程的測量放線工作中，大大降低了測量人員參與測量工作的勞動強度，為快速實現復雜工況施工工程測量放線工作提高了效率，可以在施工現場通過該技術對沒有預先計算好坐標的加樁工作予以實施。這種方法最適用于平面控制點距離施工工程較近時：當實際距離較遠時，可多引出幾條折線，折線的選擇原則為：施工現場通視，且地面較平坦無障礙物；當實際距離較遠且地面有障礙物時，可采用小三角測量的方法，確定建筑物附近任意一條直線的位置。

這種技術手段的工作原理就是，把由全站儀獲得的測量數據導入計算機中，由工程技術人員通過CAD軟件將這些測量數據繪制成平面曲線而保存于電腦中，放線時將該電腦帶到放線場地，如果需要施放某個沒有預先計算好樁位坐標的工程樁時，可利用CAD軟件將電腦中的平面曲線資料繪制好樁位，捕捉所需的樁位坐標，與全站儀配合，完成樁位施放工作。隨著無線網絡技術的全面發展和智能手機的逐步普及，在施工現場無法使用電腦時，也可采用智能手機的遠程控制軟件（如TeamViewer等），利用wifi網絡操作聯網的PC機，同樣可完成相應的功能。

二 CAD軟件在施工放樣中的應用實例

（1）測量方案設計

測量放樣工作前期，工程技術人員會使用數字化測量的方式對交通導行、辦公區布置、管線改切等完成設計方案。這個工作的方法如下：工程技術人員使用全站儀將工程場地范圍完成測量工作，將周邊的建筑物（構筑物）和重要的管網線路等標志物的三維坐標數據采集并導入電腦中，并將施工工程的設計藍圖所提供的工程點位將工程的施工范圍納入到同一張圖中。通過相關技術將施工工程周邊的管線改切到這場地形圖中，通過CAD軟件中的工具將工程設計意圖表達出來，利用實測數據完成工程坐標的實現而體現其矢量化意義。

（2）施工放線方法

CAD軟件技術所完成的矢量化電子圖可以有效地反映工程各部位的真實空間位置。利用該技術進行施工放線工作的原理，就是將涉及坐標輸入到電子地圖中或者將設計藍圖掃描到計算機上。一般來說，掃描矢量化后的電子版藍圖往往是表明工程各結構之間的相對關系的，其比例與坐標需經過一系列的縮放與轉換后才能生成與施工坐標系統相統一的坐標系。利用CAD軟件進行測量放線工作步驟如下：首先是繪制出基本圖形；其次將數據計算轉化成圖形計算；最后通過CAD軟件的尺寸標注工具得出計算結果。

（3）利用CAD軟件進行計算校核

由于矢量化的電子地圖能夠完全并準確地反映設計坐標的空間位置，所以工程技術人員可以用CAD軟件來校核坐標計算的準確性。下面通過一個工程實例來分析該技術的應用方法。在筆者負責施工的揭陽206國道改造工程揭東城西段施工中，在樁號K1+200～K1+800處，有一緩和曲線，如采用傳統的計算方法進行計算時，計算過程過于復雜，不僅造成計算困難，還容易出現較大的偏差。因此施工前，我們通過設計單位提供的CAD電子版圖紙，將該段緩和曲線按定距等分繪制點的方式分段，并將各分段點的坐標標注出來，再將各坐標分別輸入全站儀測設現場點位。在CAD中的具體操作如下：1）命令行中輸入：measure回車；2）鼠標選擇緩和曲線；3）命令行中指定線段長度（如10m）；4）鼠標捕捉節點標注坐標。最后將所得點位的坐標值打印出來，在現場按坐標放線法輸入全站儀測設即可。并將所得點位的坐標值與所計算的數值進行比較就可以判斷其正確與否。

（4）施工過程放線質量的控制

為了確保施工測量放線的精確性，需要在測量過程中對各工序的完成質量進行有效控制。在CAD上所生產的電子地圖具有實時捕捉空間位置要素的特點，同時工程測量人員可以根據現場情形對各要素進行編輯。施工工程中，很多施工作業都是不可逆的工作，而通常是每道工序實施和完成的次序及效果既是相互獨立又是相互聯系的。往往前一道工序的完成效果，對于后一道工序的完成情況是有影響的，且后一道工序無法確定前一道工序的完成情況。有了我們所介紹的電子地圖，我們可以將前一道工序的設計方案在計算機上通過CAD畫出，待下一道工序進行過程中，可以直接在電子圖形上完成設計，并根據CAD繪圖軟件中的相關工具進行動態模擬上一道工序的完成情況，從而可以有效地控制下一道工序的完成質量。

三 結語

與傳統測量方法的先外業、后內業相反，利用CAD軟件在測量中應用的方法則采用先內業、后外業的作業順序；傳統方法計算量較大，計算精度較低且容易出錯，工期較長，而CAD軟件方法則不需要進行人工計算、計算精度較高且不容易出錯，工期較短。概括地說，采用全站儀與CAD軟件相結合的方法有效地提高了放線精度，大大縮短了測量放樣的工期，而正被廣大工程技術人員所采用。

參考文獻

[1] CAD繪圖技術在施工測量中的妙用[J].重慶建筑，2010，（02）.

[2] 劉應利.測繪新技術在施工測量中的應用[J].石家莊鐵路職業技術學院學報，2004，（S1）.

[3] 岳建平，劉軍.大型橋梁施工測量信息管理系統研制[J].測繪通報，2004，（08）.