桩基础施工放样数据自动化处理系统

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[摘要]施工放样中，通过AutoCAD工程图的桩坐标数据自动化处理，使复杂的计算过程简单化，并将其计算成果数据上传至全站仪或RTK，在施工现场进行测量放线时直接调用。

[关键词]工程图 自动化处理 数据上传 测量放样

[中图分类号] P283.7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-392-2

0引言

在施工定位放线测量中，其计算虽简单，但因数据量大，特别是桩基础放样。且在放样时，人工输入数据至全站仪放样或手工计算放样数据都因数据量大而造成错误率较大，且需反复校验导致测量员身心疲惫。如何能快速准确地计算坐标，减少数据手工输入环节错误，成为测量放样的关键。作者在实际工作应用中，通过一整套放样流程控制，并运用AutoCAD二次开发语言Lisp编程，实现了数据自动化处理，基本上杜绝了人为因素影响。

1桩基础放样的特性

随着计算机的普及，使用计算机辅助程序来完成各种测量工作已经是很正常的事情了。但随着城市建筑的发展，大型小区，城市BCD越来越多，其桩数都在几千上万。因其数据量特别大，在数据处理过程中，仍然存在很多的影响因素，并具有以下特性。

1.1桩基础平面布置图

随着建筑设计理念的发展，基础形式呈现复杂多样化的发展趋式，特别是结构设计软件的成熟，桩的定位尺寸都是精确到毫米。

1.2桩位坐标计算

我们知道所有正式的图纸，均以蓝图为依据。在这种只有蓝图的情况下，使用手工计算桩坐标数据将变得非常困难，需要根据各种尺寸关系进行计算，数据量大、相关尺寸过多且复杂，更不用说还得多次人工检查。当然，很多时候，都可向建设单位要求提供该图的CAD电子版，这样可将手工计算变为CAD坐标查询标注，这将大大降低计算的工作量。但因为结构图都是以轴线为正方向并使用1：1比例进行绘制的，我们必须先进行比例及坐标系的调整，经过缩放，平移，旋转步骤才能进行坐标值的标注工作，这些操作过程中有可能产生误操作，出现数据错误。再者目前大部份标注工具无批量标注及校核功能，此时也需要手工进行标注工作及人工校核，这个工作量也是很大的，且无法保证标注过程的完全正确性。

1.3放样过程坐标输入

在桩位放样时，根据打印出的坐标标注图进行桩位放样，此时也需要手工将坐标值输入全站仪进行放样，这一步也是由于数据量大，且测量人员必须集中精神输入及复核，大脑长时间处于紧张状态，导致身心疲惫，易出错。

目前较多采用直接标注桩坐标并打印出图、或提取桩坐标并传输至全站仪或RTK放样的方式。

我们知道，坐标计算是施工放样过程中非常重要的一环，这两种方式均因没有形成一整套的放样操作流程，没有严密的检查机制，使其能方便、快捷、准确的进行计算。特别有些测量人员只是追求简单快捷，仅使用坐标提取工具进行简单数据提取，没有建立相应的校验检查机制，无法达到降低错误概率的效果。

作者通过长期的实际工作经验，建立了一套桩位放样的控制流程，综合了数据处理，数据检查、桩位放样的全过程。通过多层次的数据检查机制，消失了大部分影响因素，提高了桩位放样的效率、降低了发生错误的概率。

针对上述3点关键步骤，均设置了处理及检验程序

桩基础平面布置图：若只有蓝图，则通过CAD绘图，将复杂计算变为几何复制。若有CAD电子版，则仅检查修正几何尺寸。通过这种处理方法化繁为简。

桩位坐标计算：不进行原图缩放、平移、旋转等操作，通过直接定义坐标系转换参数，并保存在图形文件中，操作简单，复核直观。

放样过程坐标输入：直接上传数据至全站仪或RTK。特别对于使用全站仪的地方，仅需输入点号调用即可，大大降低工程量，且无需担心数据错误。这里需要特别说明，不管使用RTK或全站仪时必须复核第三已知点。

2数据处理流程

2.1处理流程（图1）

2.2流程说明

本流程充分利用了AutoCAD软件中自带数学坐标系的功能，将测量计算的繁琐操作变为简单的尺寸复核。然后对图中对象（桩位）自身的数学坐标进行提取，并通过提前定义好的坐标系转换参数，进行坐标系转换，即得到了我们需要的放样数据。

2.2.1CAD图绘制或获取：

目前施工中，均可向甲方索要基础图的电子版，当无法获取时，则直接在AutoCAD中按照施工蓝图进行绘制，绘制时按照先绘制轴网，后绘制桩位的原则进行。

由于CAD图中可能存在重叠图元，这时还需进行桩位的消重检查处理。

2.2.2图纸复核：

当有电子版图后，必须与正式提供的施工蓝图进行尺寸复核。复核时要逐轴线逐尺寸进行复核，确保尺寸与蓝图完全一致。

特别是甲方提供的电子版，会出现设计方已经进行了修改但未及时提供修改后新的电子版。也会出现设计方在进行尺寸修改时仅修改尺寸标注数字，而未进行相应的几何尺寸调整。

2.2.3自定义坐标系：

使用程序对图纸进行坐标系的自定义。由于建筑结构图大部分使用1：1的比例绘制，且以轴线为正方向。而我们需要的是1：1000的比例及测量坐标系，使用常规方法则需要进行平移、缩放、旋转的过程，较为复杂，易出错。而使用程序通过2个已知点的坐标数据输入，即可确定坐标系的原点，方位角，及比例尺，无需进行图纸的变换。

并将参数保存于图形文件中，方便查检及再次提取。

2.2.4检查坐标系：

为防止操作失误或总图坐标错误等因素，在完成自定义坐标系后，必须在图中使用坐标标注程序以自定义坐标系为基准对已知的第三点坐标进行标注复核，若不正确则必须查找原因。

2.2.5放样点（桩位）编号：

对所有放样点进行编号，以便后期处理。这里编号可分为手动选择编号或全自动编号，可以采用常规的按轴线从左到右，从上到下的规则进行编号，也可按其他排序规则。

全自动编号为将桩的数学坐标提取，然后根据从上到下，从左到右的原则（可选）进行排序。排序后，按顺序进行编号。

本程序在排序时加入了“容差”值，让排序符合人的操作习惯。如在同轴线上，桩位上下偏差一定范围，均视为相等。

2.2.6编号检查：

很多时候编号并不是一次性全编号的，这时就会出现重号或漏号，需进行检查及修改。完成后可根据需要进行编号图的打印，方便放样时使用。

2.2.7放样数据自动化生成：

根据已经定义好的坐标系及完成的编号，对桩位坐标数据进行自动化处理，生成文本格式的数据文件。完成后可根据需要进行数据的打印，方便存档备查。

2.2.8上传全站仪：

使用与全站仪配套的数据传输软件，将生成的数据文件上传至全站仪或RTK。数据文件格式需与全站仪格式一致。不一致时，可使用excel进行数列调整至一致后另存为csv格式即可。

3控制程序

本流程对于几个关键点进行特控。

3.1图形尺寸检查

此处是一切数据来源的基础，必须要反复检查。特别要注意尺寸显示与实际数据不一致的地方，针对此问题特编制了一个[标注尺寸检查]功能。

3.2自定义坐标系

图中的2个已知坐标点不能太近，尽量分别位于控制范围的两端，提高控制精度。

3.3编号

需要检查是否存在漏号、重号情况

3.4提取

注意生成的数据需要打开，并人工进行随机检查部分数据。

3.5放样

这里需要注意全站仪或RTK设置基站完成后，必须复核第三已知点，在仅有两点的情况下，需要复测后视点。且尽可能再放样1～2个前期已放样的点，看两次放样误差是否超限。

4结束语

本数据处理控制流程，使用计算机辅助设计软件AutoCAD将坐标数据计算从几何计算转换为几何复制，并辅以检查机制，即简化了计算过程又保证了数据复核准确。整个流程简单易操作，非常适用。

本文只是通过简单的流程概述来说明本方法的运用，仅仅是提出一种放样流程控制方法，具体操作方法，及程序实现，因版面限制，无法展开，详情可网上搜索作者的《网蜂CAD工具箱》。