路桥设计及新技术的应用实践研究

路桥设计及新技术的应用实践研究

李宏宇

天津公路工程设计研究院有限公司，天津市 300000

摘要：随着我国基础设施的不断完善，路桥设计行业也有了显著发展。但与此同时，路桥设计行业的竞争日益激烈，传统的设计模式和效率已经不能适应新的市场形势的需要。因此，路桥设计行业需不断提高自身硬实力，通过加强各专业沟通、合理使用新技术、创新设计思维，提高工作效率、完善设计内容，进一步提升设计服务水平，进而提高企业竞争力。

关键词：路桥设计；新技术；应用实践

引言

作为一项系统性的工作，如何在设计过程中提高设计水平，对提高项目的建设质量有很大的帮助。但就目前情况来看，在路桥设计过程中，由于各种因素的影响，设计效果有所降低，满足不了预期的要求。因此需要分析路桥设计及新技术的应用，探寻出更为科学有效的优化设计方案意义重大。

1道路桥梁设计完善措施

1.1加强工程布局、荷载设计

为了保证路桥工程的施工质量，必须加强工程布置、荷载和排水设计。首先，要加强对施工现场的调查，充分考虑施工现场的周边环境和地质条件，充分了解布局和荷载问题。只有结合工程的实际状况，方可更加真实地对桥梁工程进行总体布局和计算，从根本上提升道路桥梁工程的适应性，避免裂缝问题出现。

1.2确保桥梁结构的安全性与耐久性

为提高道路桥梁的安全性和耐久性，设计时应综合考虑设计结构的安全性和耐久性，尽可能选用质量可靠、性能良好的建筑材料，这样可以有效增加结构的承载力和稳固性。其次，相关设计人员在设计过程中要以相关的规范标准作为指导，严格按照要求来对工程进行设计，保证工程的安全性和可靠性。最后要注重对道路桥梁的日常维修和养护，按时对桥梁进行维修，这样可以有效增强道路桥梁的使用寿命，提高工程水平的安全性和可靠性。

1.3提高道路桥梁施工材料的质量

为了提高道路桥梁的安全性和可靠性，必须严格控制建筑材料的质量，必须从信誉度高的厂家采购，并对采购的材料进行严格的质量检测。例如在施工过程中对于加强钢筋和混凝土的保护工作等，要确保钢筋混凝土存放环境保持干燥，避免因室外环境等因素而对钢筋混凝土造成侵蚀和强度等级降低等问题的出现。在对道路桥梁进行设计时也要提前预设计一定的坡度，方便雨水的排放，避免积水问题的出现。在整个施工过程中也要对过渡段处理工作进行重视，在路面设置保护层并且设置排水管，对于过度面要用无砂混凝土板进行处理。对道路桥梁进行过渡段处理，可以有效防止桥头跳车现象的发生，最大程度保证车辆行驶安全。

1.4缓和过渡段的设计

在道路和桥梁的设计过程中，过渡段的设计非常重要，因为过渡段可以有效地减少车辆颠簸的发生，减少行车过程中的安全隐患。然而，在过渡段的设计过程中 ，对主体结构和高度和沉降度的控制是较为重要的，所以在对其刚度差和沉降差进行设计时，要严格按照相关的设计标准来进行。除此之外，在工程进行的不同阶段也会出现一些细微的调整，尤其是在强度和刚度的指标上，需要根据施工程阶段的不同时间做出相应的调整。并且在对道路桥梁过渡段进行设计中在其地基处理上也存在着难题，在设计时要提前做好设计准备，提出多种解决方案，这样可以有效地降低施工难度，提高工程质量。

2新技术的应用

2.1基于BIM技术的桥梁建模

（1）在新建工程中，创建各标段标高不同的平面轴网，并在平面轴网中创建结构族来加载新建工程，按照承台、桩基、桥墩、墩帽、支座的理论顺序依次进行设计。其次，参照设计图纸，取一个原点，从该原点向外辐射，依次填充下弦杆、腹杆、上弦杆、桥面板﹑横梁等构件，最后，将桥面的工序绘制完成。将上述所有元素进行组合设计，在软件中形成可视化的项目，完成桥梁整体模型的设计。基于BIM技术，该模型可以展示合理的施工进度与流程以及各工种之间的衔接合作，透明的可视化效果，完全方便于设计人员同施工人员的技术交底。（2）采集场地和建筑条件道路几何图形和拓扑，赋予桥梁数字化“外衣”：对于连续性的承台等结构，采用模块化参数进行设计，提升建模设计效率；对于复杂异形构件，在设计软件中用数字进行边界的衍生；对于相同类型的不同项目，直接进行数字替换，快速生成新的模型，避免重复化设计，还可利用数据的双向操作性确定设计的桥梁是否影响现有和设计项目中的元素。数字化信息技术的应用，使得建模可以实现精确﹑快速、可调和多次使用。利用桥梁建模的参数信息，还可以协调业主方与施工方，将大量的设计信息以参数的形式交付查看，譬如桥梁的材料、载荷、预应力钢绞线模式等，从而加强决策。（3）录入设计要素，生成桥梁设计的详细报表，结合立体模型，生成现场施工所需的剖面图、立面图、三维施工图。生成图纸以后，串接桥梁分析软件，对其规范设计要求进行充分地验证，确保该次桥梁设计满足国家现行标准。其次，依托于结构的稳定性，进行钢筋的验算设计，并生成钢筋需求计划与量单，再通过桥梁各部位、各构件之间的参数契合关系，对桥梁的结构性进行优化，以立体漫游的方式，对结构内嵌管线及钢筋进行碰撞检查，消除施工安全隐患，提高安装效率，还可增大或缩减结构与管线间的最优间距，自动改变修改部位的材料用量，降低项目成本。最后，结合桥梁各标段的分布状况，自动组装生成所设计的桥梁模型。

2.2三维可视化

三维可视化是提高设计效率的技术手段之一。它是设计结果的解释工具和表达工具，使非设计人员能够很好地了解项目的具体情况，能够促进设计人员和业主之间的顺利沟通。三维可视化是BIM的特点之一。通过模型展示项目的三维效果，可以了解复杂节点的空间相对关系，可以检查模型碰撞问题，还可以通过后续渲染处理得到精美的项目效果展示。伴随着VR技术的发展，“VR+BIM”的应用可直接查看整体的设计成果，并通过漫游和选择等功能对设计中的关键部位进行检查，以沉浸方式直接掌握项目总体设计情况。近年来，随着计算机技术的发展，还实现了BIM、GIS、倾斜摄影等技术的融合。GIS是利用计算机对地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。倾斜摄影测量使用无人机搭载多镜头倾斜摄影影像传感器进行地形测绘并获得高清影像。“BIM+GIS+倾斜摄影技术”是在GIS系统中融合轻量化的BIM模型和倾斜摄影，能够有效结合宏观场景与微观工程，              体现设计成果与现状地形的关系，精确模拟工程建设后的效果，显著提升方案的可视化程度，满足项目BIM成果三维汇报、设计优化及方案比选等应用需求。设计单位通过可视化软件，可将专业、抽象的二维设计图三维直观化，并可通过辅助软件漫游关键部位，协助各方进行细致的研究讨论。设计成果与现状地形相结合的可视化，模拟项目建成后的效果。相较于传统的二维平面汇报，三维可视化汇报可显著缩短各方对项目了解的过程，提高汇报效率，使得判断项目需求是否得到满足更为明确、高效，决策更为准确。

结束语

路桥工程设计是项目建设和运营的起点，应给予足够的重视。路桥设计行业需要解决现阶段存在的问题，积极应用新技术提升竞争力。通过建立参数化图库，提高设计人员的专业水平及工作效率； 在BIM模型的基础上，实现项目的可视化，协助项目的决策，提高方案内容的合理性，为路桥项目的工程质量提供保障。

参考文献：

[1]王平.路桥设计及新技术的应用实践研究[J].运输经理世界,2021(25):104-106.

[2]谭伟刚.路桥设计及新技术的应用实践研究[J].智能城市,2020,6(09):30-31

[3]孙小艳.路桥设计的构思及对新技术的探讨[J].居舍,2019(25):93-94.