公路橋梁建設(shè)工程中應(yīng)用信息技術(shù)的價值研究

鄭孝強

（芒市交通運輸局，云南 芒市 678400）

0 引言

公路橋梁是人們正常出行以及國家發(fā)展進步的保障，完善的公路橋梁體系也是一個國家實力的體現(xiàn)。近些年來我國的現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展速度在不斷加快，在這樣的背景下，傳統(tǒng)公路橋梁建設(shè)所應(yīng)用的技術(shù)手段早已無法有效滿足當下實際需求，而將現(xiàn)代化先進技術(shù)合理有效應(yīng)用在實際開展公路橋梁建設(shè)過程中，有利于更進一步提高工程設(shè)計以及施工技術(shù)水平，所以加強對信息技術(shù)的應(yīng)用逐漸成為我國公路橋梁建設(shè)后續(xù)發(fā)展的重要方向。

1 公路橋梁設(shè)計中對于信息技術(shù)的應(yīng)用

針對信息技術(shù)而言，其主要指通過對現(xiàn)代化電子計算機以及通信手段的應(yīng)用，實現(xiàn)對信息收集、整理、存儲的一項技術(shù)。現(xiàn)階段的我國的各個領(lǐng)域?qū)π畔⒓夹g(shù)的應(yīng)用都較為廣泛。傳統(tǒng)模式下開展的公路橋梁設(shè)計工作，相關(guān)設(shè)計人員要預(yù)先采用人工方式開展信息調(diào)查以及收集工作，工作量非常大，需要投入較多的人力、物力以及財力。通過對現(xiàn)代化先進信息技術(shù)的應(yīng)用，相關(guān)設(shè)計人員能夠利用計算機進行相關(guān)操作建立數(shù)字化設(shè)計方案，此種類型的設(shè)計方案不但能夠保障所計算相關(guān)數(shù)據(jù)的精準性，還能夠方便有關(guān)數(shù)據(jù)的查詢，對后續(xù)開展的公路橋梁養(yǎng)護以及管理工作是非常有利的。另外，相關(guān)設(shè)計人員通過信息技術(shù)的應(yīng)用也可以建立公路橋梁三維圖像，將此三維圖像作為主要依據(jù)實現(xiàn)對設(shè)計方案的優(yōu)化以及完善，為公路橋梁設(shè)計的科學性以及合理性提供有效保障。圖1 為GIS 橋梁智能運維。

圖1 GIS 橋梁智能運維

GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)為空間層面的信息系統(tǒng)，能夠有效收集地球表層有關(guān)數(shù)據(jù)信息，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的儲存、分析以及管理。在實際開展公路橋梁設(shè)計工作過程中，GIS 數(shù)據(jù)管理可以發(fā)揮非常重要的作用，具體如下：①通過對GIS 技術(shù)數(shù)據(jù)管理功能的合理應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對所收集數(shù)據(jù)信息的編輯、分析以及儲存，同時也能夠?qū)⑺@取數(shù)據(jù)信息通過圖形以及表格方式進行展示，建立相應(yīng)的立體模型，為相關(guān)設(shè)計人員在地形分析方面提供很大的便利。②通過合理應(yīng)用GIS 技術(shù)具備的空間分析功能，能夠依據(jù)所收集的數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的三維模型以及二維圖形，包括底層柱狀圖以及土層柱狀圖等這些基礎(chǔ)性的圖件，同時也包括鉆孔平面圖以及地質(zhì)剖面圖，特別是若實際開展的公路橋梁施工所處地形具有較強的復(fù)雜性，那么通過采用建立三維模型或者二維圖的方式可以給相關(guān)設(shè)計人員的觀察和分析提供很大便利，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對本有設(shè)計方案的優(yōu)化以及完善。③通過合理應(yīng)用GIS 技術(shù)所具備的可視化建模功能，對于實際中所遇到的地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域可以根據(jù)所收集的相關(guān)數(shù)據(jù)建立三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，針對該模型，相關(guān)設(shè)計人員可以根據(jù)自身意愿將其切割成為立體剖面圖，另外設(shè)計人員也能夠針對模型添加相應(yīng)特殊結(jié)構(gòu)、例如透鏡體以及自定義夾層等。

1.1 GPS 技術(shù)

GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)是當前階段應(yīng)用非常廣泛的一種定位技術(shù)，其實現(xiàn)了定位精準化以及動態(tài)化，現(xiàn)階段在手機定位、地質(zhì)勘探等方面提供了很大的幫助。GPS 技術(shù)在實際當中的應(yīng)用原理主要是利用衛(wèi)星信號實現(xiàn)對相關(guān)物體三維坐標的定位，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對該物體動態(tài)化追蹤。對于實際開展的公路橋梁設(shè)計工作來說，通過對GPS 技術(shù)的應(yīng)用，在其定位功能的支持下，除了能夠有效緩解傳統(tǒng)所應(yīng)用相關(guān)勘測技術(shù)在勘測結(jié)果不準確以及技術(shù)應(yīng)用復(fù)雜性等問題之外，其所具備的數(shù)字回聲測探功能也能夠在跨海跨河施工方面提供有效的幫助，充分保障水下地形測量結(jié)果的準確性，確保獲取結(jié)果能夠作為相關(guān)方案設(shè)計的重要依據(jù)。

1.2 CAD 技術(shù)

CAD（計算機輔助設(shè)計）技術(shù)主要是通過對計算機或者相關(guān)圖形設(shè)備的應(yīng)用，可以為相關(guān)設(shè)計人員提供支持和幫助的一種技術(shù)。就當前階段實際情況來看，CAD 技術(shù)已經(jīng)受到了各大領(lǐng)域以及行業(yè)的認可并且得到了廣泛的應(yīng)用，將此項技術(shù)應(yīng)用在工程設(shè)計以及工程施工過程中可以發(fā)揮良好效果，為企業(yè)創(chuàng)造更為可觀的經(jīng)濟效益。對于當前時代發(fā)展背景下的各大土木工程企業(yè)來說，實現(xiàn)對CAD 技術(shù)的合理有效應(yīng)用已經(jīng)成為提高其競爭實力的重要手段。在實際開展公路橋梁相關(guān)設(shè)計工作過程中對于CAD 技術(shù)的應(yīng)用，其主要能夠在以下3 個方面提供有效幫助：①在外業(yè)測量方面的應(yīng)用。近些年來公路橋梁勘測技術(shù)的信息化水平得到了很大的提升，GPS 技術(shù)以及遙感技術(shù)等現(xiàn)代化先進勘探技術(shù)能夠在空間采集和處理方面發(fā)揮非常重要的作用，同時也能夠充分保障信息采集的準確性以及效率。CAD 技術(shù)與以上技術(shù)有機結(jié)合進行應(yīng)用，可以使業(yè)外測量獲取結(jié)果高效傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)當中，在此基礎(chǔ)上利用圖形處理功能便可以建立清晰明確的勘測圖像，可以為相關(guān)設(shè)計人員的分析以及優(yōu)化工作方面提供有效幫助。②在公路橋梁選線選址過程中的應(yīng)用。通過合理使用CAD 技術(shù)可以將外勘測相關(guān)繪制圖紙作為主要依據(jù)，以此來圍繞地形地貌、地質(zhì)條件等相關(guān)因素進行對比，在公路橋梁選線以及選址方面開展充分分析和探究，并且加強對系統(tǒng)自身數(shù)據(jù)分析以及處理功能的應(yīng)用，從多個角度出發(fā)對比各項選線選址方案，以此來從其中選擇最具科學性以及可行性的最佳方案。③在公路橋梁設(shè)計方面的應(yīng)用。在實際開展公路橋梁工程設(shè)計工作過程中，CAD 技術(shù)在其中應(yīng)用的作用主要表現(xiàn)在可以為相關(guān)設(shè)計人員提供較多的模型數(shù)據(jù)庫，使設(shè)計人員能夠結(jié)合實際情況以及實際需求選擇應(yīng)用模型，在此基礎(chǔ)上分別將各模型應(yīng)用于虛擬施工環(huán)境當中，以此來開展對比工作，在此基礎(chǔ)上選擇最佳設(shè)計方案應(yīng)用到實際施工建設(shè)中。

2 公路橋梁施工中信息技術(shù)的應(yīng)用

在當前時代發(fā)展背景下，傳統(tǒng)施工技術(shù)手段早就不能夠有效滿足實際發(fā)展需求，針對此種情況，就應(yīng)該積極引進更具現(xiàn)代化的先進技術(shù)手段，實現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)的有效結(jié)合，推動公路橋梁施工建設(shè)的智能化發(fā)展，這對于節(jié)約工程施工中人力、物力以及時間的投入來說是非常有利的。

2.1 傳統(tǒng)施工技術(shù)概述

2.1.1 模板工程施工技術(shù)

實際開展的模板工程設(shè)計工作應(yīng)該充分結(jié)合實際情況以及質(zhì)量標準要求進行，保證模板尺寸、模板表面平整程度以及縫隙等可以充分符合規(guī)范施工標準。實際當中應(yīng)該對模板選材方面給予足夠重視，材料質(zhì)量和工程建設(shè)質(zhì)量以及安全性之間存在著密不可分的聯(lián)系。在模板和相關(guān)支架材料方面應(yīng)該優(yōu)先選擇剛才，或者結(jié)合實際需要應(yīng)用木材以及其他的新型材料，材料材質(zhì)應(yīng)該結(jié)合工程具體情況進行適當調(diào)整，但質(zhì)量應(yīng)該禁止低于三級。在開展模板制作以及安裝工作期間，需要注意控制工程結(jié)構(gòu)以及其他構(gòu)件每一個部分形狀、尺寸以及所在位置的準確性，針對標高以及軸線給予合理把控，充分保障工程的穩(wěn)定性。另外，還需要注意在模板安裝期間應(yīng)該保證模板與模板之間連接的緊密性，避免出現(xiàn)漏漿情況。公路橋梁橋面的混凝土鋪裝如圖2 所示。

圖2 公路橋梁橋面混凝土鋪裝

2.1.2 加強混凝土工程技術(shù)管理

在實際開展混凝土澆筑工作過程中，所應(yīng)用的施工材料包括水泥、砂石。為了保障工程施工效果，就一定不能缺少科學性施工方法的支持。實際所采購的混凝土原材料需要充分滿足相關(guān)設(shè)計標準，在落實澆筑工作之前需要開展試驗，目的是為了選擇最佳水灰比。在進行混凝土澆筑過程中，應(yīng)該遵循隨用隨拌的原則，同時需要保證建筑的連續(xù)性。

2.2 傳統(tǒng)技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合

2.2.1 計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)

在實際開展公路橋梁建設(shè)工作過程對于計算機方針技術(shù)的應(yīng)用，能夠在結(jié)構(gòu)計算以及管理方面發(fā)揮重要作用。針對仿真技術(shù)而言，可以將其看作為建筑施工的重要保障，特別是對于內(nèi)力仿真分析技術(shù)的合理應(yīng)用，可以為工程建設(shè)安全奠定堅實基礎(chǔ)。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)將仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢結(jié)合在一起，設(shè)計人員對其的合理應(yīng)用可以建立相應(yīng)的三位虛擬環(huán)境，更具具有真實性，以此來通過虛擬施工，為本有施工方案的優(yōu)化以及完善提供重要依據(jù)。

2.2.2 計算機支持協(xié)同工作

此項技術(shù)在近些年來得到快速發(fā)展，其能夠在計算機的支持下創(chuàng)建相應(yīng)的群體共享交流平臺。對于傳統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)來說，其通常只具備建立用戶與系統(tǒng)交互的功能，無法實現(xiàn)用戶與用戶的交互。而計算機支持協(xié)同工作便有效解決此項問題，不同用戶可以在同一環(huán)境中進行同樣工作，具體來說就是處在不同區(qū)域的人群能夠通過計算機獲取虛擬交互環(huán)境，以此共同開展一項工作。此項技術(shù)在當前階段的公路橋梁工程建設(shè)中能夠發(fā)揮非常重要的作用，可以為各部門之間的交流溝通提供很大便利，這對以保障公路橋梁工程建設(shè)效率來說是非常有利的。

2.2.3 ERP 系統(tǒng)

ERP（企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)主要實現(xiàn)了現(xiàn)代化信息技術(shù)和先進管理理念之間的有效結(jié)合，能夠為企業(yè)的決策方面提供相應(yīng)管理平臺。針對ERP 系統(tǒng)而言，其最早的出現(xiàn)主要是為了服務(wù)于企業(yè)的生產(chǎn)管理，包括人力資源管理、機械設(shè)備管理以及相關(guān)數(shù)據(jù)管理等。在實際開展公路橋梁工程建設(shè)過程中對于ERP 系統(tǒng)的應(yīng)用，主要依靠的是其軟件具備的包容性以及兼容性，和其他相關(guān)軟件結(jié)合在一起共同應(yīng)用，在計算機網(wǎng)絡(luò)的支持下使企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈和外部施工建立有效銜接，能夠為企業(yè)相關(guān)資源的管理提供很大方便，實現(xiàn)信息、物流以及資金的高效轉(zhuǎn)移以及優(yōu)化，這對于給企業(yè)創(chuàng)造更為可觀的經(jīng)濟效益來說意義重大。

2.2.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與BIM 技術(shù)的結(jié)合

針對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際開展公路橋梁建設(shè)過程中的應(yīng)用來說，傳感器技術(shù)、RFID 標簽以及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)能夠發(fā)揮非常重要作用。近些年來我國的科學技術(shù)呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢，公路橋梁建設(shè)期間所涉及的各個構(gòu)件、機械設(shè)備以及檢測設(shè)備等都與物聯(lián)網(wǎng)建立了一定的聯(lián)系，比如實現(xiàn)了懸索橋主纜以及吊索的智能化。在這個過程中，人力的工作更多集中在收據(jù)收集以及分析方面。而通過對BIM 三維數(shù)據(jù)信息模型的應(yīng)用能夠?qū)⑵渥鳛橄嚓P(guān)信息的載體，以此來實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，將原本較為抽象的數(shù)據(jù)更為直觀展現(xiàn)在相關(guān)工作人員面前，將BIM 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效結(jié)合在一起為公路橋梁建設(shè)提供更為良好的服務(wù)，以此來更進一步提高BIM 技術(shù)的應(yīng)用價值。

3 結(jié)語

綜上所述，近些年來我國的科學技術(shù)發(fā)展速度在不斷加快，越來越多的現(xiàn)代化先進信息技術(shù)廣泛應(yīng)用在我國的公路橋梁建設(shè)過程中，發(fā)揮著不容小覷的作用，并且獲取了較為優(yōu)異的成果，從中可以看出，信息技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用一定會是建設(shè)行業(yè)后續(xù)發(fā)展的重要方向。