論新技術在路橋設計中的應用

李肇東

（中冶京誠工程技術有限公司， 北京 100176）

0 前言

路橋工程是關乎國家民生的重要基礎設施，對于便利交通出行、建設社會經濟，具有積極意義和作用。路橋工程設計的優劣，會直接影響到路橋工程的使用壽命和交通運行效率。從設計目標入手，選擇科學合理的建設方式，精準衡量工程建設要素，強化設計部門、施工部門以及監督主管部門之間的協調和溝通，全面提升新技術在路橋工程領域的應用。

1 路橋工程設計的原則分析

隨著國民經濟飛速發展，路橋工程建設數量和規模逐年增大，工程建設領域的不確定因素呈現出多樣化特征。全方位衡量設計階段所涵蓋的各關聯性要素，實現工程施工技術和設計方案的銜接匹配，堅持科學合理的設計原則是路橋設計行業的迫切需要。

（1）合理選擇路橋型態，綜合考慮工程結構屬性等基本特征，保證路橋工程與周邊環境和諧共生，如果設計方案較為突兀，總體工程美觀度將會下降[1]。

（2）確保工程設計的安全性和穩定性，充分結合以往工程施工經驗，充分研究路橋工程的施工主體。明確橋梁上部需要采用預應力結構作為工程主體，并強化鋼筋混凝土結構施工效果，防止裂縫問題的出現。

（3）保證工程路面施工的平整性、連續性，充分考慮司乘人員的行車舒適度。當前交通壓力逐漸增加，采用連續結構，加強路橋過渡設計，在增強道路平整度方面將發揮積極作用。

（4）遵循經濟性的設計原則。充分有效結合路橋工程的具體施工環境，采用成熟施工技術和設計方案，在保證工程建設效率的前提下，降低工程施工成本。

2 新技術在路橋工程設計中的應用

2.1 計算機BIM技術

BIM技術（Building Information Modeling)，是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具，其全面整合工程項目的數據化和信息化數據，將這些信息良好傳遞到工程項目的全生命周期過程中，即項目策劃、運行和維護等各個階段。其能夠有效奠定工程協同建設的基礎，并提高生產效率、節約成本和縮短工期。路橋工程項目建設中，信息化建設工作占據重要地位，積極采用BIM技術，強化其整體的滲透性應用效果，從而良好控制工程項目的施工進度管理工作，給工程項目施工提供更為科學細致的設計方案。

BIM技術手段的應用，充分融合在該路橋工程施工建設全過程中，如工程設計環節、工程施工模擬和具體施工指導環節中，以圖形方式呈現出工程項目涉及到的各項信息，模擬工程建設的各類情況，從而為工程項目設計提供更多的理論支撐。并在工程項目的施工演示中，及時發現工程設計方案的不足，并加以良好的優化和調整，如工程大跨徑路橋工程建設過程中，通過使用BIM技術構建工程模型，分析各項技術參數，發現參數存在不一致情況，及時加以整改，這樣盡可能的規避路橋工程施工中常見的一些風險，強化工程結構的穩定性和安全性。

2.2 GIS技術和GPS技術的應用

強化并實現工程體系的總體建設指標，從工程建設的源頭提升工程設計質量，進而最大限度的延長工程項目的使用壽命，計算機技術在其中起著越來越舉足輕重的作用。路橋軟件的發展指標和應用程度，是衡量路橋工程技術水平的關鍵性因素[1]。深入引進現代新型技術，擴展其功能，增強其屬性，是奠定路橋建設和養護一體化的基礎，為交通運行提供了良好的前提條件。

2.2.1 GIS技術

GIS技術是計算機軟件系統中的重要內容，其使用三維道路信息綜合處理方法，充分發揮地理信息系統在路橋工程中的應用優勢，將能夠更好推進工程項目施工環節順利實施。數字地理信息系統，可以收集到充分的地形數據，如道路的高程、位置、領域、坐標點以及名稱，電力線、地面數據等多種信息，從而良好服務于工程項目施工設計[2]。如某路橋工程橋墩施工中使用GIS技術，首先，需要從該地區數字地形圖入手，通過選定任一控制點，計算機屏幕上會直接顯示出控制點的各項屬性，如坐標、標高。其次，將各項控制點進行良好連接，構成基本的路線，并將一些帶有水平曲線的元素輸入其中，選擇科學性的路線計劃。面對工程項目設計中存在著的不足之處，可以及時使用鼠標調整和選擇到最佳的路線方案，并結合各項地理信息系統數據庫中的信息數據，如土壤、植被、地質環境、建材、儲量、區域人口、交通流量以及運輸條件等，開展總體工程設計工作[3]。

2.2.2 GPS技術

路橋設計中引進GPS技術，24小時實時監測工程施工情況。發揮GPS技術在路橋路線勘察工作中的優勢，更好應對其在多種地形情況下的施工需求，將能夠更好提升工程項目施工質量。隨著市場經濟發展和社會建設，路橋工程建設越來越朝著山區方向發展，對于工程項目設計水平提出了較高的要求。復雜地形是制約路橋工程施工建設效果的主要因素，現階段普遍使用的常規性測量方法不夠精確，通過GPS技術能夠起到良好的應對效果[4]。某路橋工程為選定合適施工地址，首先，利用GPS技術開展靜態定位工作，確保各項地理坐標、周圍環境都能夠符合預期標準，并開展實時監控工作，觀測地區施工可行性。其次，可以精準實現動態定位目標。GPS技術在路橋工程設計環節中的良好應用，能夠良好應用在湖泊區域中，在完成地區測繪工作的基礎上，提提升總體的測量精度，該項技術可以有效勘查工程施工的沉降問題，并實施準確定位，結合具體問題表現規避風險內容[5]。

2.3 高性能混凝土技術

高性能混凝土的研究與開發應用，對傳統混凝土的技術性能有了重大的突破，對節能、工程質量、工程經濟、環境與勞動保護等均有重大的意義。

高性能混凝土技術的高強度、高耐久性、高工作性、高流動性等多方面的優越性能，在路橋工程所涉各種大跨、高墩、大體積構筑物，以及在嚴酷環境下使用效能得到越來越多的應用。高性能混凝土技術的優化配合比可以將混凝土強度等級從C30提高到C60甚至更高,對受壓構件可節省混凝土30%～40%，受彎構件可節省混凝土 10%～20%，有效地減小了結構截面尺寸和自重，進而卓有成效地節約建材用量，節能效果和經濟性是顯而易見的。

高性能混凝土技術納入到橋梁工程設計體系中，能夠更好適應橋梁基礎、主梁等重要部位的構造要求，充分發揮高性能混凝土的強度和韌性，拉大橋梁主梁間距，增大跨徑，延長工程結構的使用壽命[6]。

3 結束語

新技術在路橋設計中的應用，為提升路橋工程的整體設計水平，強化工程項目總體施工效果，提供重要的前提條件。路橋設計環節進行中，需要充分有效的遵守路橋工程設計原理，采用合理性的施工設計方式，引進科學先進的新技術，將能夠起到良好的效果。將BIM技術、GPS技術、GIS技術以及高性能混凝土技術運用在路橋設計環節中，會推動工程設計環節取得實效，更好的符合工程項目施工建設標準，保障工程建設質量，延長路橋工程的使用壽命，便于交通出行。