摘要:利用AutoCAD建立數(shù)字化模型,在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量、放樣、及設(shè)計(jì)文件復(fù)核,直觀反映建筑物或構(gòu)筑物各部位之間的關(guān)系,對(duì)于方案論證和施工組織起到指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:制圖,工程,論文發(fā)表,應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)制圖不斷普及,測(cè)量?jī)x器的更新,測(cè)量理論也隨之發(fā)生了巨大變化,工程測(cè)量、放樣不論從精度還是速度上都有了很大提高,也大大減輕了廣大工程技術(shù)人員的工作強(qiáng)度,下面就以西安鐵路樞紐新建北環(huán)線及薊港鐵路楊北公路下聯(lián)特大橋?yàn)楸尘埃榻B一下AutoCAD制圖在工程中的應(yīng)用。
1.紙上定線功能
1.1工程實(shí)例及背景
西安鐵路樞紐新建北環(huán)線工程,西閻特大橋1-48m系桿拱橋,跨越西閻高速公路,該梁段位于直線上,梁長(zhǎng)49.2m,系梁?jiǎn)纹?80噸,主跨與西閻高速成85度的斜交。為解決高速公路上大型構(gòu)件吊裝的施工難度。系桿拱橋的兩根系梁計(jì)劃采用現(xiàn)澆法施工,用2組D24m便梁66根工字鋼組成現(xiàn)澆支架平臺(tái),便梁采用8根Ф1.2m兩根Ф1.5m支墩支承,支墩下采用挖孔樁基礎(chǔ),為保證高速公路的正常通行,支架平臺(tái)要求在很短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確安裝就位,這便給測(cè)量定位提出了很高的要求, D24m便梁?jiǎn)纹?8.7噸,梁長(zhǎng)24.5米,梁寬0.485米,梁高1.3米,因2組D24m便梁之間要安裝66根工字鋼,且安裝采用螺栓連接,安裝間隙只有1厘米, D24m便梁位置不論縱向還是橫向偏差一點(diǎn),或安裝時(shí)垂直度超限,工字鋼橫梁便無(wú)法安裝,對(duì)于測(cè)量定位來(lái)說(shuō),便提出了很高的要求,我便嘗試借助AutoCAD制圖,對(duì)這次測(cè)量放樣進(jìn)行了一次模擬定位。
1.2實(shí)施步驟
1、實(shí)地測(cè)量,采集數(shù)據(jù)。將測(cè)量數(shù)據(jù)用CAD圖形展繪。展繪出所有控制樁位。
2、根據(jù)設(shè)計(jì)里程、邊角關(guān)系將擬建構(gòu)筑物和既有構(gòu)筑物在CAD圖形上展繪。
3、利用CAD查詢功能查詢各特征點(diǎn)坐標(biāo)、與控制樁位距離、夾角,進(jìn)行精確放樣。
具體方法如下:
因西安鐵路樞紐新建北環(huán)線勘測(cè)設(shè)計(jì)不同于公路,沒(méi)有給出逐樁坐標(biāo)表,采用的是偏角、切線法。首先在復(fù)測(cè)完畢后,建立一個(gè)相對(duì)坐標(biāo)系,并且推算出所有橋墩的中心坐標(biāo),以利于日后測(cè)量放樣,及導(dǎo)線點(diǎn)恢復(fù)。
然后,實(shí)地測(cè)量,將儀器架設(shè)在ZD 8-11處,對(duì)高速公路下系桿拱橋位處平面地形進(jìn)行測(cè)量,測(cè)出水溝、鐵柵欄、中央分隔帶、行車道、超車道、硬路肩邊坡坡底等特征點(diǎn)的坐標(biāo),測(cè)量時(shí)注意做好記錄,以利于在AutoCAD上進(jìn)行展繪,將所有控制點(diǎn)、特征點(diǎn)用直線連接得到平面展繪圖。將平面地形展繪完成后,畫出24#、25#墩平面位置。
下面便可以在這張平面圖上進(jìn)行D24m便梁、66根工字鋼所組成支架平臺(tái)進(jìn)行布置,因本跨位于直線上,又與西閻高速成85度夾角,在繪制24米便梁時(shí),首先將世界UCS,轉(zhuǎn)換為以24#墩為基點(diǎn)的對(duì)象UCS,以矩形繪出(以利于能整體移動(dòng))并考慮系梁施工時(shí)立模和拆模所需的空間尺寸,及兩組便梁間工字鋼橫梁的對(duì)應(yīng)位置,利用AutoCAD的移動(dòng)、查詢命令進(jìn)行調(diào)整,反復(fù)推敲各部尺寸,最終要滿足66根工字鋼橫梁位置準(zhǔn)確,便梁頭距墩帽距離相等,便梁內(nèi)側(cè)距系梁外皮尺寸能滿足施工要求,且兩邊對(duì)稱。便梁位置確定后,10個(gè)臨時(shí)支墩的位置便可以輕易確定,方法與便梁位置確定相同,這里不再贅述。(以上步驟相當(dāng)于一次模擬吊裝),確認(rèn)各部尺寸準(zhǔn)確后利用查詢功能再次查詢各支墩坐標(biāo)、便梁支座中心線坐標(biāo)。然后精確放樣,根椐放樣點(diǎn)在支墩上彈出便梁端線、邊線,進(jìn)行支架平臺(tái)安裝。
1.3心得體會(huì)
通過(guò)以上方法控制整個(gè)支架平臺(tái)的安裝,僅用了一天的時(shí)間,便安裝就位,所有尺寸準(zhǔn)確無(wú)誤,避免了在高速公路上實(shí)地測(cè)量定位的危險(xiǎn)性,減輕了外業(yè)作業(yè)強(qiáng)度。防止了煩瑣計(jì)算產(chǎn)生錯(cuò)誤的可能性。所有細(xì)部尺寸幾乎在計(jì)算機(jī)前模擬完成,大大節(jié)省了人力。
經(jīng)歷這次嘗試,我感覺(jué)通過(guò)AutoCAD制圖在工程測(cè)量放線中的應(yīng)用,減輕了外業(yè)工作量、便于內(nèi)業(yè)進(jìn)行測(cè)量成果分析、誤差調(diào)整、紙上模擬定線。可以防止計(jì)算錯(cuò)誤,驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果。此方法特別適應(yīng)于大型,并且較為復(fù)雜的尺寸組合的定位,其結(jié)果較為直觀,避免了繁雜的計(jì)算過(guò)程,當(dāng)然簡(jiǎn)單的平面控制,就沒(méi)有必要采用以上方法。
2.放樣及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)復(fù)核功能
2.1工程實(shí)例及背景
薊港鐵路楊北公路下聯(lián)特大橋,是一座S型曲線橋,鐵路橋梁設(shè)計(jì)一般只給出偏角、偏距、及曲線要素。進(jìn)行曲線橋梁布置復(fù)核設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)因?yàn)橛?jì)算量大往往是非常繁瑣的事,但要是借助AutoCAD進(jìn)行復(fù)核就非常簡(jiǎn)單。
2.2實(shí)施步驟
1、在Excel上建立導(dǎo)線控制樁表如表1將導(dǎo)線控制樁、展繪到AutoCAD圖形上;
2、利用Excel上CONCATENATE函數(shù)將北、東坐標(biāo)合并成一列如下表,復(fù)制合并后的坐標(biāo);
3、打開(kāi)AutoCAD—單擊工具菜單—選擇新建ucs(w)繞Z軸旋轉(zhuǎn)90度—選擇新建ucs(w)繞X軸旋轉(zhuǎn)180度即可得到測(cè)量坐標(biāo)系,選擇繪制點(diǎn)命令,在指定點(diǎn)處右鍵粘貼即可得到導(dǎo)線控制樁的平面位置。
4、根據(jù)曲線要素及設(shè)計(jì)資料計(jì)算得到橋墩中心樁,橋墩中心樁的展繪步驟及方法同上,于是我們便可以得到如下圖形,若計(jì)算有誤AutoCAD圖形將會(huì)直觀反映出來(lái)。
5、把所有橋墩中心相連,得到橋梁工作線,進(jìn)行偏角、偏距、梁縫復(fù)核。
2.3心得體會(huì)
此方法可以先計(jì)算墩中心坐標(biāo)后畫圖復(fù)核也可以根據(jù)設(shè)計(jì)資料先畫圖后查詢點(diǎn)坐標(biāo),運(yùn)用以上方法進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)復(fù)核最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)果很直觀。
結(jié)束語(yǔ)
AutoCAD功能強(qiáng)大,它還可以應(yīng)用到二次拋物線(如系桿拱拱肋)、緩和曲線等復(fù)雜線性的放樣總之只要有曲線方程均可借助Excel及函數(shù)關(guān)系與AutoCAD鏈接達(dá)到精確放樣的要求。還可以通過(guò)三維建模進(jìn)行一些復(fù)雜幾何形體的體積計(jì)算。本文所介紹的AutoCAD制圖在土建工程中的應(yīng)用,僅僅是筆者在這個(gè)方面的一點(diǎn)嘗試和體會(huì),不足之處希望各位專家批評(píng)指正。
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