论新技术在路桥设计中的应用

李肇东

（中冶京诚工程技术有限公司， 北京 100176）

0 前言

路桥工程是关乎国家民生的重要基础设施，对于便利交通出行、建设社会经济，具有积极意义和作用。路桥工程设计的优劣，会直接影响到路桥工程的使用寿命和交通运行效率。从设计目标入手，选择科学合理的建设方式，精准衡量工程建设要素，强化设计部门、施工部门以及监督主管部门之间的协调和沟通，全面提升新技术在路桥工程领域的应用。

1 路桥工程设计的原则分析

随着国民经济飞速发展，路桥工程建设数量和规模逐年增大，工程建设领域的不确定因素呈现出多样化特征。全方位衡量设计阶段所涵盖的各关联性要素，实现工程施工技术和设计方案的衔接匹配，坚持科学合理的设计原则是路桥设计行业的迫切需要。

（1）合理选择路桥型态，综合考虑工程结构属性等基本特征，保证路桥工程与周边环境和谐共生，如果设计方案较为突兀，总体工程美观度将会下降[1]。

（2）确保工程设计的安全性和稳定性，充分结合以往工程施工经验，充分研究路桥工程的施工主体。明确桥梁上部需要采用预应力结构作为工程主体，并强化钢筋混凝土结构施工效果，防止裂缝问题的出现。

（3）保证工程路面施工的平整性、连续性，充分考虑司乘人员的行车舒适度。当前交通压力逐渐增加，采用连续结构，加强路桥过渡设计，在增强道路平整度方面将发挥积极作用。

（4）遵循经济性的设计原则。充分有效结合路桥工程的具体施工环境，采用成熟施工技术和设计方案，在保证工程建设效率的前提下，降低工程施工成本。

2 新技术在路桥工程设计中的应用

2.1 计算机BIM技术

BIM技术（Building Information Modeling)，是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，其全面整合工程项目的数据化和信息化数据，将这些信息良好传递到工程项目的全生命周期过程中，即项目策划、运行和维护等各个阶段。其能够有效奠定工程协同建设的基础，并提高生产效率、节约成本和缩短工期。路桥工程项目建设中，信息化建设工作占据重要地位，积极采用BIM技术，强化其整体的渗透性应用效果，从而良好控制工程项目的施工进度管理工作，给工程项目施工提供更为科学细致的设计方案。

BIM技术手段的应用，充分融合在该路桥工程施工建设全过程中，如工程设计环节、工程施工模拟和具体施工指导环节中，以图形方式呈现出工程项目涉及到的各项信息，模拟工程建设的各类情况，从而为工程项目设计提供更多的理论支撑。并在工程项目的施工演示中，及时发现工程设计方案的不足，并加以良好的优化和调整，如工程大跨径路桥工程建设过程中，通过使用BIM技术构建工程模型，分析各项技术参数，发现参数存在不一致情况，及时加以整改，这样尽可能的规避路桥工程施工中常见的一些风险，强化工程结构的稳定性和安全性。

2.2 GIS技术和GPS技术的应用

强化并实现工程体系的总体建设指标，从工程建设的源头提升工程设计质量，进而最大限度的延长工程项目的使用寿命，计算机技术在其中起着越来越举足轻重的作用。路桥软件的发展指标和应用程度，是衡量路桥工程技术水平的关键性因素[1]。深入引进现代新型技术，扩展其功能，增强其属性，是奠定路桥建设和养护一体化的基础，为交通运行提供了良好的前提条件。

2.2.1 GIS技术

GIS技术是计算机软件系统中的重要内容，其使用三维道路信息综合处理方法，充分发挥地理信息系统在路桥工程中的应用优势，将能够更好推进工程项目施工环节顺利实施。数字地理信息系统，可以收集到充分的地形数据，如道路的高程、位置、领域、坐标点以及名称，电力线、地面数据等多种信息，从而良好服务于工程项目施工设计[2]。如某路桥工程桥墩施工中使用GIS技术，首先，需要从该地区数字地形图入手，通过选定任一控制点，计算机屏幕上会直接显示出控制点的各项属性，如坐标、标高。其次，将各项控制点进行良好连接，构成基本的路线，并将一些带有水平曲线的元素输入其中，选择科学性的路线计划。面对工程项目设计中存在着的不足之处，可以及时使用鼠标调整和选择到最佳的路线方案，并结合各项地理信息系统数据库中的信息数据，如土壤、植被、地质环境、建材、储量、区域人口、交通流量以及运输条件等，开展总体工程设计工作[3]。

2.2.2 GPS技术

路桥设计中引进GPS技术，24小时实时监测工程施工情况。发挥GPS技术在路桥路线勘察工作中的优势，更好应对其在多种地形情况下的施工需求，将能够更好提升工程项目施工质量。随着市场经济发展和社会建设，路桥工程建设越来越朝着山区方向发展，对于工程项目设计水平提出了较高的要求。复杂地形是制约路桥工程施工建设效果的主要因素，现阶段普遍使用的常规性测量方法不够精确，通过GPS技术能够起到良好的应对效果[4]。某路桥工程为选定合适施工地址，首先，利用GPS技术开展静态定位工作，确保各项地理坐标、周围环境都能够符合预期标准，并开展实时监控工作，观测地区施工可行性。其次，可以精准实现动态定位目标。GPS技术在路桥工程设计环节中的良好应用，能够良好应用在湖泊区域中，在完成地区测绘工作的基础上，提提升总体的测量精度，该项技术可以有效勘查工程施工的沉降问题，并实施准确定位，结合具体问题表现规避风险内容[5]。

2.3 高性能混凝土技术

高性能混凝土的研究与开发应用，对传统混凝土的技术性能有了重大的突破，对节能、工程质量、工程经济、环境与劳动保护等均有重大的意义。

高性能混凝土技术的高强度、高耐久性、高工作性、高流动性等多方面的优越性能，在路桥工程所涉各种大跨、高墩、大体积构筑物，以及在严酷环境下使用效能得到越来越多的应用。高性能混凝土技术的优化配合比可以将混凝土强度等级从C30提高到C60甚至更高,对受压构件可节省混凝土30%～40%，受弯构件可节省混凝土 10%～20%，有效地减小了结构截面尺寸和自重，进而卓有成效地节约建材用量，节能效果和经济性是显而易见的。

高性能混凝土技术纳入到桥梁工程设计体系中，能够更好适应桥梁基础、主梁等重要部位的构造要求，充分发挥高性能混凝土的强度和韧性，拉大桥梁主梁间距，增大跨径，延长工程结构的使用寿命[6]。

3 结束语

新技术在路桥设计中的应用，为提升路桥工程的整体设计水平，强化工程项目总体施工效果，提供重要的前提条件。路桥设计环节进行中，需要充分有效的遵守路桥工程设计原理，采用合理性的施工设计方式，引进科学先进的新技术，将能够起到良好的效果。将BIM技术、GPS技术、GIS技术以及高性能混凝土技术运用在路桥设计环节中，会推动工程设计环节取得实效，更好的符合工程项目施工建设标准，保障工程建设质量，延长路桥工程的使用寿命，便于交通出行。