摘要:随着我国社会经济不断发展,当今新建路桥工程数量也不断增多,为了能够保证路桥工程建设质量,全面掌控路桥设计质量有着重要意义。在路桥设计中,科学应用新技术有助于提高设计方案实施效能,保证路桥工程更好更快地完成建设。如在路桥工程设计中,采用计算机技术、GIS技术、新结构与新材料等,不仅可以提高路桥工程设计质量,还可以保障路桥工程的可实施性,提高路桥工程的整体建设效益。
关键词:路桥设计;新技术;应用实践
路桥工程是城市基建的重要组成部分,路桥建设满足了人们的出行需求,同时还是我国经济发展的重要基础,路桥体系是否完善直接影响到我国城乡地区的发展,因此我国路桥建设在不断的发展完善。路桥的设计工作作为建设的基础,对工程的成本、质量、安全、观感等具有重大的影响。随着科技的日益进步,一些新兴的材料和新技术也应运而生并且不断更新,为路桥工程的设计和建设过程提供了很大的帮助。
1路桥设计原则
1.1质量性
路桥工程设计中,要重点考量主体结构、路桥平面的平整度,在能够保证路桥工程施工质量的基础上完成设计。同时还要考虑路桥工程的服务性能,控制工程结构的耐久性,减少客观环境因素对路桥工程带来的负面影响,扩大路桥工程服务年限,提升路桥工程的整体性能。完成设计后还要由专业人员进行审核,及时发现设计方案中存在的问题,提供相应的改进建议,在指定时间内完成设计修改。
1.2因地制宜
为了保证路桥工程的适应性,就必须要贯彻因地制宜原则,在充分展开地质勘察基础上,结合路桥工程客观环境展开设计。地质勘察过程中,要绘制路桥规划设计图,根据水文条件、地质条件等因素,完成桥梁工程设计工作,与周围环境相契合,确保路桥工程建设综合效益。
1.3美观性
路桥工程不仅仅是为了完善城市交通体系,还是一道美丽的风景线,可以通过科学的结构搭配,保证路桥工程设计能够达到政府部门建设要求,并加强与周边环境的配合,不仅要确保桥梁工程的质量性,还要保证工程的美观性,全面提升路桥工程的整体效益。
2路桥工程设计要点分析
2.1深化前期筹备整体工作
从实际执行层面来看,一方面要重视对于前期勘察调研工作人员及外部机构的专业素质审核,确保由专业的人做专业的事,兼顾工作效率的提升及工作效果的展现;另一方面要细致入微的开展现场工作,对路桥可能涉及到的全部层面进行摸底排查,同时秉持以实际运营需求为导向的前向化工作思路,致力于防患于未然。从具体操作层面来看,需要对路桥建立相对完备详细资料档案,将在各个阶段汇总整合的信息详实体现在档案之中,切实做好一桥一档,同时需要重视对于档案信息的及时维护更新,采取多种措施保证将日常巡查发现的问题及日常进行的小修保养实时归档并建立分支档案,着眼于为路桥的整体设计提供积极参考。
2.2优化提升荷载承受压力
随着我国市场经济的日益深入,作为路桥主要使用单位的物流企业面临非常大的经营效益压力,其运输车辆超载行驶的问题越来越突出,尤其是对于处在关键要道位置的路桥,其磨损消耗程度相比于一般位置路桥更为严重恶劣,针对该类普遍问题,一方面需要协调各级政府进行政策宣贯,同时加强相关执法部门的检查纠正;另一方面要考虑在路桥的设计阶段对超载问题进行预先控制,采取多种措施深度优化提升路桥的荷载承受压力水平,进而在最大程度上提升路桥的使用寿命及运营效率,为社会化大生产的有条不紊贡献力量。从具体操作层面来看,需要采用限载举措,在路桥关键区域设置警示性标志板,唯有如此才能尽量从源头上降低路桥荷载承受压力,同时可以通过增加其他设施设备的方式进行强化路桥荷载阈值。
2.3路桥疲劳损伤设计
路桥运营过程中会遭遇有害物质侵蚀、气候温度变化的影响,而且还要承载车辆行驶、超载的荷载,地震、风、雨、雪以及其他各类人为因素。这些要素都会造成桥梁内部出现循环应力,不仅造成桥梁结构出现共振,还会引起桥梁内部出现疲劳损伤问题。疲劳损伤、结构振动不断积累会破坏桥梁整体,内部损伤的宏观表现为表层的裂缝,若能及时对路桥进行疲劳、损伤监测,对桥梁结构表面裂缝进行合理控制,就能避免桥梁结构、材料出现断裂问题。
在路桥设计工作过程中,需要重视桥梁结构疲劳损伤问题,关注整体结构变化,关注桥梁结构个别构件可能出现失效的问题,对桥梁混凝土结构的疲劳损伤、钢筋构件腐蚀问题进行深入研究,以便在设计过程中有针对性地选择有效措施,及时予以规避。
3路桥工程设计中新技术的应用措施
3.1GPS技术的应用
GPS技术是通过测量出专业测量人员接收机到已知位置卫星之间的距离,综合多颗卫星数据,然后就可计算出接收机的准确位置。GPS测量技术与常规测量技术相比,具有许多的优点:(1)GPS的使用不受时间和地点限制,可以在全球任一时间、任意位置进行测量;(2)GPS使用时不会受到天气的影响,即使在大雾、暴雨、风雪等恶劣的天气条件下也可以准确地进行定位测量等工作;(3)与传统技术需要通视才能进行测量相比,在使用GPS进行测量时,两点之间只要能接收到卫星信号就可以对测量点进行准确定位测量,无需通视,增加了测量的便利性;(4)GPS自动化测量的技术在不断的更新完善,GPS接收机的功能越来越全面,而变得体积更小,重量更轻,携带方便,在一些地形复杂的环境下,测量人员只需将仪器架设好,GPS接收机便会自动完成测量并记录,降低了测量难度。总体来说,GPS技术比起传统测量技术,速度更快、准确度更高、操作更加简便、自动化程度更高。GPS技术在桥梁、路桥设计上得到了很好的应用。目前在大型桥梁和特大型桥梁的平面控制测量和变形监测中,GPS静态相对定位技术发挥着重要的作用,可彻底解决传统技术中长距离测量准确度下降的问题,获得高精度的测量数据。还有GPS的动态性对定位技术和GPS-RTK定位技术的应用,可有效提高工作效率和降低成本,且为路桥的设计提供了新的技术支持。GPS在桥梁上还有一个重要的应用,桥梁沉降变形的监测。我国有许多的跨海跨河等大跨度桥梁,使用该技术对桥梁进行沉降变形监测,相比传统测量方法,可节省大量人力、物力,大幅减少工作量,无需通过几点和监测点间的通视,通过卫星进行定位,不受天气环境条件影响,达到成本低、精度高、可连续性工作、自动化监测的效果,能有效提高设计的寿命,保证桥梁的安全。GPS在路桥工程测量上也具有很大的应用空间。在一些条件较为恶劣的自然环境中,如在山谷山丘上,利用GPS技术进行高程测量可以得到精确的数据。GPS-RTK技术可以快速准确得到某一位点的空间三维坐标,具有时效性强的特点,特别适合应用于路桥的设计中。随着GPS测量技术和测量设备的日益更新发展,该技术的功能将会越来越完善,采用该技术代替部分传统测量方法,可让测量更加便捷,有利于提高路桥设计的准确性、安全性。
3.2GIS技术的应用
GIS指地理信息系统,集地理学、城市科学、计算机科学、信息和空间科学为一体的学科。GIS技术主要是用于管理地理空间分布数据,具有综合性和实用性的特点,对大数据进行分析处理,可将图像信息、地理信息和数据信息综合在一起,达到可视化的动态模拟,为设计提供参考标准。目前GIS技术在工程测量和规划设计中应用较多。在工程测量工作中,运用GIS技术,可以提高工程测量的精准性和效率。设计师通过运用GIS系统,可以快速准确地了解地块的地质、坡度、水文等信息,GIS系统还可对设计地块周围人流、交通情况进行数据的构建和分析,可为基础服务设施的规划和路桥交通的规划提供准确的参考。GIS技术通过地理数据信息构建地理数据模型,保障了设计过程的科学性和合理性。
3.3BIM技术
随着我国科学技术不断发展,当今BIM技术在建筑工程领域中的应用愈加广泛。BIM软件能够绘制路桥工程的3D模型,通过构建3D模型,更加直观地看到路桥工程设计参数,并根据参数信息对设计方案进行改进。BIM软件的功能十分强大,可以达到提升路桥工程设计质量的目的。采用BIM建模技术,对整个工程模型仿真模拟,观察工程设计的仿真结果,找出设计模型中存在的不足,对路桥原有设计方案进行优化改进。应用BIM技术,计算出整个设计方案的安全性、耐久性,还可以借助BIM软件模拟性能,模拟路桥工程的抗震等级,根据路桥工程设计的抗震要求,改进路桥工程结构性能,提升工程的整体抗震等级。
4结语
综上所述,为了能够保证路桥工程设计质量,必须要遵循路桥工程设计原则,掌握路桥工程的设计要点,关注路桥结构承载性、疲劳损伤,积极运用新技术,如BIM软件、GIS技术等,进一步发挥路桥工程设计效益。
参考文献
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