(廣東中天市政工程設(shè)計有限公司, 廣東 528099)
現(xiàn)代化路橋設(shè)計創(chuàng)新目的有以下幾點:首先,為了能夠是路橋系統(tǒng)能夠滿足社會發(fā)展需求。能夠使路橋系統(tǒng)發(fā)展真正跟上我國相對較快的社會發(fā)展速度。其次,為了使路橋設(shè)計思路能夠更加適應(yīng)路橋施工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。能夠使路橋設(shè)計方案能夠更大限度的為路橋建設(shè)施工過程提供有利指導(dǎo)。最后,也是為了使路橋設(shè)計方案能夠更加適應(yīng)我國交通行業(yè)發(fā)展要求。使路橋系統(tǒng)能為我國交通運輸業(yè)發(fā)展提供更為堅實的硬件基礎(chǔ)。本文以下對路橋設(shè)計的技術(shù)創(chuàng)新方向也是以這三個目的為主要創(chuàng)新方向。分別對計算機技術(shù)、高性能混凝土技術(shù)以及GPS技術(shù)進行了簡明闡述。
計算機數(shù)字類信息的統(tǒng)計、分析、運算、規(guī)劃能力相較于人力來說是占優(yōu)勢的。因此,計算機數(shù)字技術(shù)能夠有效提高路橋設(shè)計中數(shù)字類信息的處理效率。在進行路橋設(shè)計以前,通常都要對路橋系統(tǒng)氣候、地理位置等外在條件,以及路橋建設(shè)施工相關(guān)條件進行設(shè)計前的統(tǒng)計分析。而這一步驟通常需求進行大量數(shù)據(jù)的收集和分析。這時,就可以利用計算機系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。同時,利用計算機數(shù)字分析處理能力,對這些數(shù)據(jù)信息進行科學快速的分類、對比、直觀呈現(xiàn)結(jié)果等分析處理。以此能夠很大程度的提高路橋設(shè)計前數(shù)據(jù)收集工作的實時性和準確性。同時,路橋系統(tǒng)設(shè)計的難點通常在于線路規(guī)劃、互通立交設(shè)計等方面。而這些設(shè)計難點主要體現(xiàn)在對大量實際調(diào)研數(shù)據(jù)信息與設(shè)計繪圖信息的對比分析上。這時應(yīng)用計算機數(shù)字技術(shù)就可以快速準確的對比出各套設(shè)計方案的利弊。并能對各套設(shè)計方案進行更加主觀的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。幫助設(shè)計團隊更加科學高效的選擇綜合素質(zhì)較高的設(shè)計方案來進行路橋系統(tǒng)建設(shè)難點的設(shè)計。
BIM技術(shù)是利用計算機技術(shù)進一步把各類信息進行數(shù)字化處理,提高整體數(shù)據(jù)處理效率。首先,BIM技術(shù)可以被應(yīng)用在構(gòu)架路橋設(shè)計數(shù)據(jù)分析平臺上。可以以BIM技術(shù)為數(shù)據(jù)分析平臺構(gòu)架理念,以計算機數(shù)據(jù)存儲功能為數(shù)據(jù)分析處理載體,構(gòu)架更加科學、更加全面的數(shù)據(jù)收集、分析、儲存、分析及應(yīng)用平臺。實現(xiàn)對路橋設(shè)計數(shù)據(jù)信息的實時更新、提高路橋設(shè)計各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)溝通效率。最大程度的降低設(shè)計各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)交流障礙。同時,利用BIM技術(shù)可以對3D建模、3D繪圖、施工模擬、碰撞檢查等現(xiàn)代化設(shè)計技巧進行參數(shù)化處理。如,可以在進行確定3D繪圖中心線時,可以對路橋設(shè)計相關(guān)數(shù)據(jù)進行綜合全面分析,從參數(shù)層面選擇更加合適的轉(zhuǎn)換方式。并以中心線設(shè)計方案的創(chuàng)新,提高路線整體規(guī)劃的整體統(tǒng)一性和實用性。
計算機技術(shù)包括對計算機專業(yè)軟件技術(shù)的應(yīng)用。如,針對路橋設(shè)計領(lǐng)域的橋梁結(jié)構(gòu)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(shè)計專業(yè)應(yīng)用軟件,從數(shù)據(jù)處理、信息數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、設(shè)計模型結(jié)構(gòu)模擬、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計模型呈現(xiàn)、設(shè)計圖紙繪制、打印等多個方面為路橋設(shè)計過程提供更加高效科學的幫助。如橋梁博士能對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計進行細節(jié)數(shù)據(jù)分析,在工作人員進行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時,實時對結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)整體進行數(shù)據(jù)校驗。及時指出設(shè)計中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)沖突和結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,大大提高了橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的整體容錯率。在比如,隨著橋梁博士等計算機設(shè)計類軟件的不斷發(fā)展完善。現(xiàn)階段大多數(shù)路橋設(shè)計類軟件都具備設(shè)計結(jié)果的實踐校核功能。其能夠?qū)蛄涸O(shè)計中的鋼筋框架結(jié)構(gòu)、混凝土材料選擇、斜架橋、桁架梁等重要設(shè)計環(huán)節(jié)進行實踐校驗,這能夠大大提高路橋建設(shè)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(tǒng)對建筑設(shè)施的安全性、穩(wěn)定性和使用壽命要求嚴格。因此,在路橋設(shè)計中應(yīng)該選用耐受性、穩(wěn)定性較高的高性能混凝土作為建設(shè)主材料。尤其是在進行高速公路、大型橋梁設(shè)計時,可以適時擴大大體積混凝土的應(yīng)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(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(wěn)定性。因此,合理運用大體積混凝土施工技術(shù),在路橋設(shè)計時,在保證施工質(zhì)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(shè)計等多個角度,對路橋系統(tǒng)的主要建設(shè)材料進行設(shè)計類規(guī)劃。這不但能夠提高路橋系統(tǒng)的建設(shè)施工質(zhì)量,同時還能減低路橋系統(tǒng)施工成本,提高路橋系統(tǒng)施工管理效率。
隨著我國公路建設(shè)長度以及橋梁規(guī)模的不斷增大,導(dǎo)致傳統(tǒng)路橋設(shè)計手段出現(xiàn)了一些局限性,而GPS技術(shù)的應(yīng)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(shè)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(shè)計總長度以及橫向跨度等進行準確數(shù)據(jù)分析。而這一過程需要對公路進行分段的空間坐標數(shù)據(jù)收集和處理。在此過程中,就可以運用GPS空間坐標定位技術(shù),對公路整體設(shè)計數(shù)據(jù)進行更為準確的測量和收集。其次,GPS技術(shù)可以實現(xiàn)全方位、全時間的對公路設(shè)計方案以及公路建設(shè)施工位置等進行實時測量。這就能夠在公路建設(shè)施工過程中出現(xiàn)施工條件的變化,繼而影響到施工整體質(zhì)量的情況時,能夠更加及時的對相應(yīng)的公路施工設(shè)計方案進行調(diào)整。最后,GPS技術(shù)可以被更加廣泛的應(yīng)用在路橋設(shè)計的位置選擇、高度選擇、施工方案設(shè)計、施工進度設(shè)計等各個領(lǐng)域。通過GPS定位技術(shù),對路橋施工周邊地形環(huán)境進行更加準確的立體定位,以此保證路橋設(shè)計規(guī)格不會超標,路橋建設(shè)施工阻力更加科學合理。
本文以計算機技術(shù)、高性能混凝土技術(shù)以及GPS技術(shù)作為研究主體對高新技術(shù)在路橋設(shè)計中的應(yīng)用思路進行簡短闡述。期望其能夠為我國路橋設(shè)計創(chuàng)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(shù)在路橋設(shè)計中的應(yīng)用建議缺乏實踐經(jīng)驗。期望相關(guān)事業(yè)單位或個人在進行借鑒時,能夠客觀考慮這一方面。
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