(廣東中天市政工程設計有限公司, 廣東 528099)
現代化路橋設計創新目的有以下幾點:首先,為了能夠是路橋系統能夠滿足社會發展需求。能夠使路橋系統發展真正跟上我國相對較快的社會發展速度。其次,為了使路橋設計思路能夠更加適應路橋施工技術發展現狀。能夠使路橋設計方案能夠更大限度的為路橋建設施工過程提供有利指導。最后,也是為了使路橋設計方案能夠更加適應我國交通行業發展要求。使路橋系統能為我國交通運輸業發展提供更為堅實的硬件基礎。本文以下對路橋設計的技術創新方向也是以這三個目的為主要創新方向。分別對計算機技術、高性能混凝土技術以及GPS技術進行了簡明闡述。
計算機數字類信息的統計、分析、運算、規劃能力相較于人力來說是占優勢的。因此,計算機數字技術能夠有效提高路橋設計中數字類信息的處理效率。在進行路橋設計以前,通常都要對路橋系統氣候、地理位置等外在條件,以及路橋建設施工相關條件進行設計前的統計分析。而這一步驟通常需求進行大量數據的收集和分析。這時,就可以利用計算機系統對相關數據進行統計。同時,利用計算機數字分析處理能力,對這些數據信息進行科學快速的分類、對比、直觀呈現結果等分析處理。以此能夠很大程度的提高路橋設計前數據收集工作的實時性和準確性。同時,路橋系統設計的難點通常在于線路規劃、互通立交設計等方面。而這些設計難點主要體現在對大量實際調研數據信息與設計繪圖信息的對比分析上。這時應用計算機數字技術就可以快速準確的對比出各套設計方案的利弊。并能對各套設計方案進行更加主觀的數據呈現。幫助設計團隊更加科學高效的選擇綜合素質較高的設計方案來進行路橋系統建設難點的設計。
BIM技術是利用計算機技術進一步把各類信息進行數字化處理,提高整體數據處理效率。首先,BIM技術可以被應用在構架路橋設計數據分析平臺上。可以以BIM技術為數據分析平臺構架理念,以計算機數據存儲功能為數據分析處理載體,構架更加科學、更加全面的數據收集、分析、儲存、分析及應用平臺。實現對路橋設計數據信息的實時更新、提高路橋設計各個環節數據溝通效率。最大程度的降低設計各個環節數據交流障礙。同時,利用BIM技術可以對3D建模、3D繪圖、施工模擬、碰撞檢查等現代化設計技巧進行參數化處理。如,可以在進行確定3D繪圖中心線時,可以對路橋設計相關數據進行綜合全面分析,從參數層面選擇更加合適的轉換方式。并以中心線設計方案的創新,提高路線整體規劃的整體統一性和實用性。
計算機技術包括對計算機專業軟件技術的應用。如,針對路橋設計領域的橋梁結構分析軟件如橋梁博士(Dr.Bridge)、有限元分析軟件(Midas)、有限元分析軟件(ansys)等。這些路橋設計專業應用軟件,從數據處理、信息數據管理、數據呈現、設計模型結構模擬、結構分析、設計模型呈現、設計圖紙繪制、打印等多個方面為路橋設計過程提供更加高效科學的幫助。如橋梁博士能對橋梁結構設計進行細節數據分析,在工作人員進行橋梁結構設計時,實時對結構數據整體進行數據校驗。及時指出設計中出現的數據沖突和結構設計問題,大大提高了橋梁結構設計工作的整體容錯率。在比如,隨著橋梁博士等計算機設計類軟件的不斷發展完善。現階段大多數路橋設計類軟件都具備設計結果的實踐校核功能。其能夠對橋梁設計中的鋼筋框架結構、混凝土材料選擇、斜架橋、桁架梁等重要設計環節進行實踐校驗,這能夠大大提高路橋建設的施工安全性。
由于公路、高速路、高架橋隧道橋、立交橋等路橋系統對建筑設施的安全性、穩定性和使用壽命要求嚴格。因此,在路橋設計中應該選用耐受性、穩定性較高的高性能混凝土作為建設主材料。尤其是在進行高速公路、大型橋梁設計時,可以適時擴大大體積混凝土的應用范圍,提高高速公路路基、路面的使用壽命以及提高大型橋梁結構的穩定性。而高性能混凝土可以采用新型材料逐漸替代水泥材料,提高混凝土材料自身的穩定性。因此,合理運用大體積混凝土施工技術,在路橋設計時,在保證施工質量的前提下,可以對混凝土原材料選取、材料配比、澆筑施工方案設計等多個角度,對路橋系統的主要建設材料進行設計類規劃。這不但能夠提高路橋系統的建設施工質量,同時還能減低路橋系統施工成本,提高路橋系統施工管理效率。
隨著我國公路建設長度以及橋梁規模的不斷增大,導致傳統路橋設計手段出現了一些局限性,而GPS技術的應用在一定程度上能夠彌補這些不足。首先,在進行特長公路設計工作時,就要對道路整體走向以及道路各個位置穿行實際地貌、道路設計總長度以及橫向跨度等進行準確數據分析。而這一過程需要對公路進行分段的空間坐標數據收集和處理。在此過程中,就可以運用GPS空間坐標定位技術,對公路整體設計數據進行更為準確的測量和收集。其次,GPS技術可以實現全方位、全時間的對公路設計方案以及公路建設施工位置等進行實時測量。這就能夠在公路建設施工過程中出現施工條件的變化,繼而影響到施工整體質量的情況時,能夠更加及時的對相應的公路施工設計方案進行調整。最后,GPS技術可以被更加廣泛的應用在路橋設計的位置選擇、高度選擇、施工方案設計、施工進度設計等各個領域。通過GPS定位技術,對路橋施工周邊地形環境進行更加準確的立體定位,以此保證路橋設計規格不會超標,路橋建設施工阻力更加科學合理。
本文以計算機技術、高性能混凝土技術以及GPS技術作為研究主體對高新技術在路橋設計中的應用思路進行簡短闡述。期望其能夠為我國路橋設計創新提供更多的研究方向。但是,由于篇幅限制,以及本人能力制約。本文對高新技術在路橋設計中的應用建議缺乏實踐經驗。期望相關事業單位或個人在進行借鑒時,能夠客觀考慮這一方面。
[1]謝理偉.安全性和耐久性在路橋設計中的應用[J].四川水泥,2018(03):97.
[2]施群鋒.探討影響市政路橋設計的因素及控制措施[J].建材與裝飾,2017(37):234-235.
[3]尹杰.路橋施工中高性能混凝土的應用分析[J].交通世界,2017(19):132-133.