广西路佳道桥勘察设计有限公司佛山分公司 528000
摘要：随着我国的社会不断发展，我国的城市化建设速度不断加快，市政路桥施工也得到了快速的发展。作为我国城市化建设过程中重要的一环，路桥工程不但对于我国人民的日常生活有着重要意义，同时也是我国经济持续稳定发展的重要保障。如今我国的市政路桥设计虽然取得了骄人的成绩，但是依旧存在着一些不足，为了更好的完善我国市政路桥设计，本文通过对我国市政路桥线形设计的应用进行分析阐述。
关键词：市政路桥工程；线性设计；应用研究
1、引言
市政路桥工程的线形设计，通常会受到道路红线、既有建 筑物、管线、其他构筑物以及设计规范等方面的制约与影响，因此在实际设计过程中，往往需要非常准确的确定线位，常规 设计往往需要通过多次尝试，费时费力，且未必取得良好效 果。如果能在设计时充分利用数学方法，通过几何作图以及数 学计算则会产生事半功倍的效果。
2、路桥线形设计对交通安全的重要性
路桥线形设计过程中，通常需要考虑路桥的平面设计、纵 断面设计两种线形，以及路桥横断面设计协调性等。在确定路 桥几何线形时，还需要结合地形、地物、土地的合理利用及环 境保护因素时，充分利用路桥几何组成部分的合理尺寸和线 形组合，从施工、养护、经济、交通运行等角度出发，保证平面、纵断面、路桥横断面设计的组成相协调。线形好坏对于交通安 全具有重要作用，如果路桥线形不合理，则会降低路桥通行能 力，造成运输从业者时间和经济上的损失，甚至诱发大大小小、各种各样的交通意外事故。优质合理的的路桥几何线形设计，可以提供清晰醒目的行车方向，提供足够的行车视距及其 他信息，能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。
3、路桥线形设计的影响
一般来说，路线线形设计的主要影响因素包括三点，即平 面线形、纵断面线形以及线形组合，如果在其设计中应用数学 方法，将能够为设计提供可靠有效的依据，带来良性影响。具 体的设计内容如下：
3.1 平面线形 道路的平面线形包括长直线、平曲线两种。长直线指的是 道路主体的线形，如果直线过长，则容易使驾驶员在行驶过程 中，出现疲劳、注意力分散、开快车等问题，从而严重影响驾驶 的安全性；而平曲线的设计，即弯道设计，如果曲率越大，则转 弯半径就越大，因而容易导致交通事故的发生。
3.2 纵断面线形 纵断面线形的设计，往往直接影响到交通事故发生的概 率。此类交通事故通常发生于道路前进方向上的上、下坡，纵 向坡度以及两个坡段之间的衔接的插入竖曲线路段。由于上、下坡实际行车条件的差异，发生事故的概率也不同。正常情况下，长距离纵坡路段的行车非常容易发生事故，而且概率会随 坡度的增加而有所增加。
3.3 线形组合 道路建设的路段、地形原本就存在一定复杂性，因此在设 计中出现道路线形的组合形式。对于不同的路段，线形的组合 形式也不同。大量线形实例证明，引起交通事故的多发原因之 一，就是道路线形的组合设计不合理。其具体表现在：线形组 合中，线形元素起点、终点的衔接不畅，致使曲率的变化出现 不连续状况，甚至出现陡变点，给驾驶员行车造成了不利的影 响。目前出现的不合理线形组合通常有断背曲线、纵断面凹凸 反复组合、小半径平曲线与竖曲线组合等。
4、市政路桥线形设计中几何作图的应用
几何作图在市政路桥线形设计中的应用较多，例如广 东省某桥梁，该桥梁为斜拉桥，南北岸引桥且通航孔桥、水中引桥，位于越麻斜海湾之上，线路全长 3 981 m，主桥 长 840 m，桥面为双向四车道一级公路，属于广东 373 省道 的一部分。我们在确定中心线的情况下，需要将道路的中 心线与道路外的中心线布置到同一条直线上，但是实际情 况是两条中心线有很大的偏差，所以在设计中我们要在两 条中心线上各自增加一条直线。
经过测量我们可以得出两 条中心线之间有夹角，我们假设设立此夹角为 A，在 A 范 围内利用几何作图的方式增加中心线。在几何作图后，我们将其运用到实际施工中，利用预 应力混凝土混合梁搭建斜拉桥且主通航孔桥为双塔双索 面，采用五连跨半漂浮体系。水中引桥均为双幅桥面，主梁为分离式结构，单箱单室截面。钢箱梁设计为流线型，以增强抗风性能。边跨采用混凝土箱梁，主梁梁高和箱体 外形与钢箱梁保持一致。主塔为钢筋混凝土结构，各塔柱外侧两角点处设凹槽以增强主塔曲线美。在斜拉桥边墩、辅助墩处均设置纵向活动支座，横桥向设置 有抗震挡块。塔梁交叉处设有横向、竖向支座。为抵抗纵 桥向地震作用，塔梁交叉处梁底桥中心设置有 STU 抗震支 座。为保证桥梁的安全，除了在承台周围设置缓冲吸能装 置外，还在每墩海床面处设一腰箍，以加强群桩整体抗弯作用。作为一种安全储备，在主塔基础四周设置吸能防撞 装置，既能减缓船舶对桥墩撞击，也能避免船舶被撞损。
5、市政路桥线形设计中 BlM 的应用情况
5.1 BIM 对市政路桥线形设计中场地选用的分析
在市政路桥线形设计时，场地的选择会直接影响到线 形最终的呈现效果，所以场地的选择是非常重要的，我们 一定要仔细分析现场的环境，明确市政路桥的选址。BIM 技术与 GIS 地理信息结合后，能够高效实现对市级路桥建 筑场地信息的收集，可以更好地帮助设计师利用 BIM 建 模，更好地模拟出现场的实际情况，能够针对现场问题探 讨如何确定路桥的线形。
5.2 实现路桥线形可视化
传统的市政路桥主要依赖平面图示，设计师及用户 不能够全面、立体地观察路桥线形在实际桥梁中的使用情 况，只能通过想象互相磨合，从而更改构建。而 BIM 技术能够很好地缓解这一问题，为设计师与使用者提供客观的 三维视觉效果图，他们看到的效果就是施工后所呈现出来 的效果，这样不仅可以帮助设计师直观地发现路桥线形初 期存在的问题，还有利于设计师进行线形修改，可以大幅 提高设计师的工作效率，还可以帮助路桥线形更好地呈现 在路桥设计中。这样能够减少设计师在设计过程中与用户 发生不必要的设计理念冲突，利用客观的三维后期呈现图 提高各方对路桥线形整改的满意程度。可以说 BIM 技术 的应用让市政路桥整体的投资及收获都有质的提升。另外 还要提出一点，BIM 技术运用到桥梁设计中促使市政路桥 整体有了很大改变，与传统的市政建筑相比，不再是局限 在设计阶段，已经能够延伸到市政路桥建筑整个生命周期 中，规划、设计、施工和运营都参与其中，减少了政府的 开支，做好有效的协同设计，提高整个建筑行业的整体性，让市政行业有了更好的发展。
5.3 道路线形优化设计
道路路线设计与绘制是市政道路设计中的重要内容，在设计过程中会涉及各种控制因素，因此，在市政道路中 心线的选定过程中应当统筹考虑各种控制因素，之后按照 市政道路设计中的线位进行拟合处理，并依据市政道路设 计规定中的各项基本要求，对设计方案中的平曲线、曲线 半径以及缓和曲线等各个曲线要素进行适当的调整和优 化。另外，道路的纵断面设计能够有效地提升城市空间的 利用效率，对于城市发展建设和交通系统的良好运行具有 积极的促进作用。现阶段，城市道路设计一般会将纵断面 设计作为主要的考虑因素之一，但传统的纵断面设计技术 存在一定的不足，而 BIM 技术能够对其进行有效的优化，BIM 技术中的 Civil 3D 计算机软件能够通过三维地形设计，根据道路中心线的设计方案进行优化修改，极大地提高了 设计效率。
6、结束语
现在人们不再仅仅关注出行的方便，在市政路桥上也开始倾向美观化，路桥的美观性主要通过线形表现出来，所以我们必须做好线形的设计规划。在线形设计时，设计师要遵守国家及当地政府的设计规划标准，确保所设计的路桥线形符合设计规范。设计师要能够意识到，线形设计更 多的是为了与路桥周边的自然环境相结合，而不是孤立出 一个主体，喧宾夺主，失去自然与美的和谐准则。
参考文献：
[1]伍泽彪.浅析市政路桥施工中常见的质量问题与解决措施[J].四川水泥，2018
[2]黄湘，罗琦.市政路桥工程施工管理的特点与措施[J].交通企业管理，2020