試談新技術在路橋設計中的應用

胡秀艷

淄博齊圣路橋勘察設計有限公司

試談新技術在路橋設計中的應用

胡秀艷

淄博齊圣路橋勘察設計有限公司

路橋是交通設施互聯互通的關鍵節點和樞紐工程，是國民經濟發展和社會生活安全的重要保障，在化解傳統產業產能過剩、推動戰略新興產業和第三產業發展、促進產業融合升級、拉動經濟增長等方面發揮著重要作用。改革開放30多年來，中國橋梁在學習引進國外先進橋梁技術的基礎上，走自主建設和創新發展之路，實現了跨越式發展，取得了一批自主創新成果，推動了中國橋梁由大國向強國的邁進，基于此，文章主要研究了新技術在路橋設計中應用的相關內容，僅供參考。

新技術；路橋設計；應用

引言

道路與橋梁之間的連通，對行車的安全與舒適有較大的影響，關系到物流的效率及質量。因此，在路橋設計的過程中，需要實行路橋設計構思的一體化。在路橋的可行性研究階段，需要促進設計、施工以及監管等部門的溝通與協調，對路橋建設的設計方案進行認真比對，精心設計路橋過渡段，將交通安全的風險降到最低。本文以路橋設計構思的一體化作為研究對象，為路橋設計與施工提供有價值的參考，其目的在于促進路橋施工質量的提高，促使物流行業得到更大的發展。

1 路橋設計原則

路橋設計時要根據本地區的自然條件、材料來源、地質情況、施工特點和使用要求，遵循技術可行、經濟合理的原則。橋型選擇及布設除考慮結構本身的合理性與協調性外，還應注重景觀協調。橋梁結構的安全性設計應引起足夠重視。根據已建項目的經驗和教訓，橋梁上部結構盡可能采用預應力結構，對鋼筋混凝土結構應嚴格控制裂縫寬度。

同時盡量采用連續結構，以利于橋面平整，行車舒適。在經濟性方面，對于大部分無凈空要求的橋梁，主要考慮采用在適合云南省的地形地貌，盡量采用施工經驗比較成熟的、經濟的、預制安裝的標準化、定型化結構，以提高工程質量、降低工程造價、方便施工、縮短工期、加快工程進度。注重橋梁高跨比的比選，在無特殊要求時盡量采用經濟跨徑。跨線橋結合地形、地物及周圍環境，在典型路段，考慮選用結構新穎、造型美觀、經濟合理、與景觀協調的橋型結構。

2 道路設計中計算機技術的分類

2.1 仿真技術

仿真技術是目前計算機技術中的一項圖形技術，仿真技術的實現主要是通過相關的計算機軟件以及傳感器技術相結合的方式來共同實現的，在實際的設計工作中，其詳細的實施流程為：設計師要先利用計算機的制圖軟件繪制一個十分逼真的二維圖像，然后在道路設計的工作中創建一個虛擬的施工環境，最后通過施工參數調試來讓施工的設計進行一個逼真的仿真，這樣就能夠讓道路相關的設計人員更好的完善道路設計工作，保證道路工程的施工能夠保時保質的完成。

2.2 建模技術

建模技術實施的主要目的就是為了能夠讓道路的設計工作能夠在時間、經濟等方面有一個大致的了解，這樣就能夠讓道路的設計以及施工企業能夠將其經濟利益最大化，計算機技術中的建模技術大致可以分為兩種，一種是基礎建模，另一種是設計以及施工的建模，兩者相比，后者更加具有難度，設計以及施工的建模需要將兩者的工藝參數以及施工難度進行一個融合，這樣就能夠很好的反應出其實際的工作情況模擬，以CAD繪圖為例，其具有較強的繪圖功能，能夠為道路設計師提供一個更加優越的設計環境以及更加強大的設計功能。

2.3 協調工作系統技術

該技術的提出是在1984年，其主要的應用是在計算機支持通信的情況下，進行多個計算機的協作工作，換而言之，就是通過計算機技術，來達到一個健全的研究系統的功能，在這個技術的實施能夠讓相關的道路設計人員能夠更加方便進行道路設計工作，能夠在設計的過程中各抒己見，最終達成一個具有較高價值的統一意見，該系統的實施讓道路的設計工作變得更加的具有系統性，同時也讓道路工程的建設的成本最小，利益最大化。

2.4 EPR技術

EPR技術一本都用于企業的生產管理以及供應關系上，將EPR技術引入道路的設計工作中是一個全新的理念，也是相關計算機技術的一次改革，EPR技術的實現主要是基于計算機技術的兼容性和包容性，該技術的良好應用能夠讓道路相關的施工企業在道路建設的工程中充分的優化其在設計、物流以及信息方面的工作，進而能夠很好的降低成本投入，提高道路建設的質量以及所得收益。

3 新技術在路橋設計中的應用

3.1 路橋設計中GPS技術的應用

在實際工作中，GPS主要用于道路建設路線的勘察以及隧道的開鑿等工作。另外，GSP還能對監測點進行全天候的檢測。隨著我國道路建設山區化，一些丘陵地區的公路建設由于地形的影響，常規的測量不能打達到良好的效果。所以，GPS技術的應用能夠有效的緩解這種現象。通常來說，GPS技術在橋梁設計的應用中主要表現在兩個方面：

第一，靜態相對定位。所謂的靜態相對為指的是把兩臺或者兩臺以上的信號接收器其中一個放在固定的地面坐標上，然后把其他的信號接收器放在一些未知的地方；置放完成以后，還要保證各個信號接收器都不動，使其能夠全天對于一個衛星進行監控，這樣就能夠獲得準確的定位坐標。第二，動態相對定位。所謂的動態相對定位主要是通過數字回聲技術進行探測，一般來說，這種技術主要應用在湖泊、湖海等地區測繪，并且，能夠保證良好的測量效果。另一方面，這種技術還能對橋梁的沉降原因進行勘察，有效的防止沉降所帶來的質量問題。

3.2 路橋設計中計算機技術的應用

信息化已上升到國家戰略，通過信息化技術可以顯著提高路橋的生產效率、性能水平和建養一體化水平，推動路橋智能化、工業化水平的提升。路橋軟件的自主化程度和專業水平是評價一個國家路橋技術水平的重要指標。30多年來我國在路橋軟件的研發和應用方面取得了一些積極進展，在主要功能、計算精度、計算分析效率等方面已接近國外軟件水平。路橋信息化水平的提升將促進國家級路橋建養一體化平臺的建立，實現橋梁全壽命周期內各項數據的管理和橋梁狀態的實時評估并保障交通安全。BIM技術作為提高路橋信息化水平的有效手段，已得到國家各層面的高度重視。交通運輸部在“十三五”發展規劃中將綜合交通信息化作為未來研發重點，完成了《BIM技術在橋梁工程中的開發及應用調研》，正在開展BIM技術在路橋工程的試點工作。中國鐵路總公司和中國交通建設集團開始編制橋梁BIM標準、研發橋梁BIM應用軟件、開展BIM工程應用和示范。BIM技術已在試點工程中應用于橋梁三維建模、碰撞檢查、施工過程模擬、施工進度管理等。在橋梁工程的設計階段，還可以把計算機技術作為輔助工具。將橋梁建設的實際情況通過現實的虛擬技術，以圖形的方式顯示出來。這樣一來設計人員就可以使業主事先看到，橋梁建成后的外型以及當橋梁工程遭遇地震、臺風情況下的具體表現。虛擬技術還可以在計算機上體現出工程對周圍生態環境的影響，以便采取相應的控制措施。

3.3 高性能混凝土在道路設計中的應用

相較于傳統性能的水泥來說，高性能混凝土有著更好的耐凍性和滲水性，在被大自然災害破壞的這方面，也更加具有穩定性，更加適合應用于道路建設中。因為高性能混凝土具有極好的耐久性，使用這種材料鋪設路基，可以有效的提高道路建設的質量與施工的水平，避免因為受到大自然災害的而遭到破壞，出現下沉等現象。

從另一個方面來說，使用高性能混凝土，能大大的減少道路建設材料的成本。因為在道路建設工程中，使用高性能的混凝土后，可以相應的減少對水泥的使用量。從而在保證道路建設工程質量的情況下，能減少材料的使用量，降低了工程的成本，使道路建設企業獲得更好的經濟效益。同時也保障了該區域的交通道路質量，而不需要投入更多的人力物力去維修，促進了我國交通業的發展，有利于我國的經濟能更好更快發展。

3.4 數字技術應用到路橋設計中的橋梁設計

在對橋梁進行設計時，將數字技術運用到設計中，可以對橋梁下部進行科學準確的計算、合理設計以及制作直觀圖形等作用。路橋設計人員在設計橋梁時，通過人機交互方式進行設計，這樣就可以將橋梁設計的成果立即體現在界面上。然后，通過使用橋梁結構分析軟件(比如橋梁博士Dr·Bridge系統)，就可以更為方便、快捷地將相關橋梁信息數據進行處理和數據庫管理、結構分析、打印等一體綜合性地處理。具體而言，通過橋梁博士Dr·Bridge系統，可以對橋梁的結構進行一個簡便、正確地分析和計算，這成為橋梁設計成功與否的先決條件，對于橋梁設計尤為重要。再比如，路橋設計人員將可視化編程技術、人機交互技術、三維建模等新技術應用到橋梁設計程序中，這些技術自身具備了強大的數據編輯功能，更帶有自動生成工具，因此在輸入相關原始數據時候，就能夠更加地方便和快捷。綜上所述，數字技術運用到路橋中的橋梁設計這一環節，能夠為橋梁設計提供既科學又準確的相關信息與要素，對于設計工作的效率能夠得到極大的提升，同時也為橋梁設計中的結構簡化與輸入等相關問題提供了有效的解決方案。

結束語

為了使我國路橋設計的質量有更大的提高，使經濟能夠更好的發展，我們應當科學、合理的將新的技術應用于路橋設計中。由于傳統的路橋設計方案已經有點跟不上時代的腳步，所以我國應該吸取國外好的路橋設計經驗，完善我國路橋建設過程中的不足，從而提高路橋工程建設的質量，促進我國經濟的全面發展。

[1] 王徐力.GPS技術在路橋設計與監測中的應用[J].交通世界(工程技術)，2015，06：78-79

[2] 任曉華.簡述新技術在路橋設計中的應用[J].建筑工程技術與設計，2015，(25)：903

[3] 陸文超.淺談路橋設計中新技術的應用[J].中華民居(下旬刊)，2014，10：307