浅谈新技术在市政道路桥梁设计中的应
用
摘要:随着近年来我国土木工程行业的不断发展,路桥工程相关的理论与技术也变得愈发成熟。在新时期,我国的路桥设计水平已得到大幅度提升,且已取得阶段性成果。但路桥在设计的过程中还存在许多问题等待解决,部分设计人员在设计时过于注重路桥的美观性与经济性,从而忽视了路桥的耐久性与安全性,导致路桥在投入使用后出现了许多质量问题。
关键词:新技术;路桥;设计;应用 引言
路桥工程与人们的日常生活密不可分,只有路桥工程的安全性得到保证,方可保证人们的使用安全。在路桥施工中,存在各种裂缝问题,会对路桥的整体结构造成较大的安全隐患。所以为了有效预防裂缝问题的出现,就要分析路桥设计问题和裂缝问题出现的原因,以便根据存在的问题,针对性地提出干预措施,优化工程实施质量。
1路桥设计的影响因素 1.1环境因素
路桥工程对我国的城市发展有着重要的意义,是我国城市规划建设中重要的组成部分之一。我国的路桥工程大多处于市区或郊区,有着施工现场工作环境复杂特点。路桥工程在建设时,经常会受到电力通信工程、市政给排水工程的影响。因此,路桥的安全性与耐久性与环境有着密切的关系,气候变化、周边建筑、管道工程、地质水文条件等环境因素都会对路桥设计质量产生影响,从而埋下巨大的安全隐患,降低路桥的安全性与耐久性。设计人员在路桥设计的过程中,必须做好相应的地质勘查工作,根据施工现场的实际情况,并结合路桥工程的具体要
求开展设计工作,将安全性设计意识与耐久性设计意识落实在路桥设计的全程,才能推动路桥设计的科学化合理化发展。
1.2路桥设计缺乏整体性
目前在路桥的设计过程中,存在着对整个设计环节缺乏整体性观测的缺点。因为在具体的设计过程中,许多工作人员会根据自己的想法去进行设计,而没有结合施工地的实际情况来对路桥设计作出合适的方案。这样会导致路桥在使用过程中出现安全问题和质量问题。所以在对路桥进行设计的过程中,要综合全局对于施工地的具体情况做出细致的考察,具体问题具体分析,提出针对施工地的具体有效措施。因为在路桥建设过程中每个环节都是紧密相连的,要从全局性的角度来对整个设计做整体性的规划。
2新技术在路桥设计中的应用 2.1建立参数化图库
路桥项目具有投资大、分项繁杂的特点,其线位、横断面、桥型还因环境的差异而各具特色,但诸多分项的计算理论及设计形式大同小异。通过建立参数化图库,可实现部分分项的快速出图。参数化图库的建立主要是通过参数化绘图工具实现的。参数化设计工具在保持图形结构对应关系不变的情况下,通过修改尺寸完成图形的修改。参数化图形存储形式是一个样图和数据文件。需要出图时,首先选定样图,然后输入或者导入参数,运行参数化设计工具,即可实现自动出图。图库中的图形资料方便调用或参考使用,大大提高了工作效率,减少许多重复劳动,同时还可通过比较﹑归纳,使设计项目更加优化合理。随着BIM技术的发展,3D参数化图库的建立也成为诸多设计单位的关注重点。以Revit软件为例,族库是建立BIM模型的基础,而族库的建立过程就是一个参数化建模的过程。族库的尺寸、物理特性是可定义的参数,通过修改这些参数可达到调整尺寸和信息的目的。族库的建立过程是一个积累的过程,完善的族库可极大地提高BIM模型的建立速度,这也是BIM正向设计的基础。在设计工程中,还可以在BIM模型的基础上进行二次开发,将几何模型转化为有限元模型,从而降低电算的工作量。因此,建立参数化图库,不仅是在搭建年轻设计人员学习的平台,更是在积累设
计单位无形的资产,对传统的设计模式进行创新的同时,提高设计人员的工作效率和设计质量。
2.2施工温度控制
路桥设计问题和裂缝问题控制中,要重点考虑温度因素,温度因素对于混凝土裂缝问题具有直接影响,如果混凝土浇筑过程中内外部温度的温差比较大,就极易产生裂缝问题。为了规避施工温度造成的裂缝,具体措施体现在两个方面:首先要注意施工过程中的天气情况,如果需要在气温较高的条件下浇筑混凝土,则需要控制浇筑的厚度,将浇筑的时间控制在合理范围内,如此方可保证热量在既定时间内通过表面散开。其次,路桥混凝土浇筑中,应该准备足够的混凝土温度测温管,方便做好对混凝土上、中、下部位的温度测量,同时做好温度记录,随时观察温度变化,根据温度变化,严格控制混凝土内外部温差,如果内部温度持续上升,需要及时采取措施控制温度,避免温差过大引发裂缝问题。
2.3创新路桥的设计
随着时代的发展和科学的进步,在路桥的施工过程中出现了许多新的工艺、新的技术和新的材料,所以这就要求设计人员在工作过程中要尽量做到与时俱进,在具体的设计方案中要结合新的工艺和新材料、新技术,不断更新自己的设计理念,满足现代化的要求。目前一些新技术的出现对于路桥的设计工作有非常大的帮助,例如5D技术、VR技术等,这些技术可以通过建模的方式使人们能够直观地看到路桥建成后的具体样式,从而分析出在使用过程中可能出现的各种安全隐患,通过各种技术来避免各种安全隐患的出现。除此之外还可以利用现代信息技术对整个方案中的资金花费进行整体的评估和预算,这样可以有效地控制成本的支出,有效提高工作人员的工作质量和工作效率。需要引起注意的是,对于一些新技术和新材料在使用之前一定要做好各种安全质量监测,以免影响工程质量。
2.4三维可视化
三维可视化是提升设计效率的技术手段之一,它是一种解释工具,也是一种设计成果的表达工具,使非设计人员也能很好地理解该项目具体情况,可促进设计人员与业主的流畅沟通。三维可视化是BIM的特性之一。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。
结语
路桥设计工作是整个建设环节中的重要环节。路桥设计直接影响工程施工和正常使用的安全性,所以在具体的路桥设计过程中要遵循相关的质量要求规范和标准,更新设计理念,加强设计水平,减少安全隐患的出现,为车辆通行提供安全保证。
参考文献
[1]赵文剑.路桥设计中的常见问题与改善措施[J].工程技术研究,2020,5(19):201-202.
[2]陈博.路桥设计中结构化设计的应用研究[J].交通世界,2020(24):77-78.