路桥设计的构思及对新技术的探讨黄高臻

路桥设计的构思及对新技术的探讨黄高臻

黄高臻

云南万山公路勘察设计有限公司云南昆明650000

摘要：近年来我国的社会经济飞速发展，其中路桥工程的质量越来越好对我国经济的发展也起到了一定的推动作用，这一点是无可争辩的。在交通业不断发展以及完善的时候中，路桥建设是否安全与每一个在外出行的人都息息相关，一个路桥工程质量的好坏对不管是对于人们的外出安全还是交通运输业的发展都有着直接的影响，现如今，路桥建设的重要性正在被越来越重视。然而，目前的建设技术已经渐渐的跟不上时代，对一些比较专业的工艺要求来说，一般的建设技术已经难以满足。所以，对于路桥建设，需要专业人员大力改革，吸取一些新的技术、吸取精华、去其糟粕，这样的话对路桥工程的质量以及功能才能继续符合社会的需求。

关键词：路桥设计；新技术；措施

随着城市交通事业的快速发展，为了全面处理道路拥挤问题和安全问题，希望大力建设路桥工程。在设计路桥工程期间需要做好科学性和合理性准备工作，全面处理和解决交通问题。所以在建设路桥工程期间需要全面注重路桥设计问题。一个优质的路桥设计方案能够有效延长路桥使用寿命，还能够全面保障过往行人的生命与安全。随着近些年路桥事故频发，在后期维护和分析当中能够看出，大多数事故都是因为不合理设计所导致。因此在路桥前期规划期间需要全面做好设计方案，从根本上确保后期实际应用的安全性。

1路桥设计的理念原则

二十一世纪是经济和科技飞速发展的新时期，人类研究的各项新技术和新成果都得到了突飞猛进的发展，并逐渐被应用在日常的生产和生活当中。在各项的民生经济指标当中，路桥设计由于处在绝对的基础地位，所以其重要性也越发的凸显出来。其具体的设计理念主要遵循以下几点原则：

（1）保证路桥设计的可靠性和安全性。在路桥设计过程中，要确保的就是路桥在未来应用中的安全性，以避免由于施工不当而引发的安全事故。这就需要设计师充分发挥其设计经验，并结合施工地的实际情况来设计出最优方案，并将其投入到具体的施工当中。

（2）保证路桥设计的稳定性和舒适性。路桥施工的目的是为了服务于车辆和行人，为其提供交通便利。而决定路桥施工舒适度的重要一点就是路面的平整度。基于此，在路桥施工的过程中，采用合理的过渡方法，增强路面的平整度也就显得尤为重要。

（3）保证路桥设计的经济性和生态性。自二十一世纪以来，我国始终坚持可持续发展的战略目标，将生态环境放在首位。在路桥设计的过程中，同样需要遵循可持续发展的原则，结合具体的施工环境，使其与生态环境有机的结合起来，并将施工成本控制在最低，优化整体的施工方案。

2路桥设计中的常见问题

2.1桥头软土地基设计处理过程中没有妥善处理

在一些路桥设计施工中，桥头施工地点所处的地层为软土地层。由于环境地质的影响，在这些软土地层上就十分容易出现桥头下陷、地基垮塌等现象，影响道路交通安全，威胁社会经济资源，严重的影响了施工质量。在施工过程中由于地质勘探人员的疏忽，导致在勘探过程中没有足够的取样调查，或钻探深度没有达到要求，对建设土层做出一个错误的判断。没有及时发现软土图层，在施工完毕后就会很容易导致桥头出现问题。相关人员在选择软土层计算方式时与实际情况不相符合，从而使计算结果出现误差、地理位置选择失误，从而难以判断软土层的位置所在。在软土层上修建的工程由于软土处理没有采取适当的方法，被雨水所渗透，软土层就很容易垮塌。同时，如果是强雷雨、暴雨天气的话，冲击力大的雨水会造成软土层被冲散。需要我们在施工的过程中合理的处理软土基层，使其内在实质化。交通管理部门出台的道路基本施工条例中明确规范道路在建成的两到三个月之间要对道路进行短期观察，保证道路每个月的沉降值在6毫米之内。而桥梁与道路的链接处需要保持10厘米之内的沉降，通过安全观察期后才能紧接着接下来的施工。

2.2搭板的不合理设计

面对路桥过渡阶段的不均匀沉降问题的解决方法有很多，我们最常用也最容易想到的就是搭板的引入和使用，通过人为搭建搭板保证道路在沉降过程中的人身安全和道路安全这种方法可谓是治标不治本，不能从根源上解决路桥链接设计与质量问题。同时，在施工过程中搭板也存在不合理的设计，平整的路面经过加工后就会出现因为搭板问题所引发的高低不同，在选择搭板时我们要根据搭板的受力情况合理规范搭板的长度。作为施工中的重要环节，我们很容易就能看出搭板在桥头施工中的重要作用。搭板作为桥梁承载力的额外附加，对道路交通运输的安全性有着巨大的作用，所以在选择搭板以及施工设计的过程中一定要把握好搭板的使用方法。

在对这两点问题的深度概括以及总结中我们不难发现施工单位应该提升路桥一体化的设计思路，在保证路桥设计有充分的资金支持的情况下，我们要对大河流进行小跨境的桥梁设计。通过合理化的施工技术和处理方法，对路桥设计进行全方位的思考，在对水泥混凝土或沥青的路面上，要在桥头与道路相连接的地方铺设加厚式的水泥板。同时为了保证桥梁的质量，我们需要在选择材料的过程中着重挑选具有高度回弹力的建筑施工材料，保证桥梁在通车时的安全性能和使用寿命。这种材料能够控制桥梁的沉降速度，也能为桥梁增加一定的柔度，保证桥梁的平整性和加大成熟力的范围。在以往的设计施工过程中，道路施工与桥梁施工是相互分开的部分，导致桥梁与道路之间的连通性变差，从而导致桥梁下陷，出现质量问题。我们要根据桥梁长度结合道路施工，在道路与桥梁相连接的地方建设过渡性的路面，从而缓解路桥所承受的交通运输压力。

3路桥设计中新技术的具体应用

3.1GPS技术的应用

GPS技术，又名全球定位系统。20世纪70年代，美国开始研发GPS技术。1994年，具备海陆空实时定位的三维系统正式诞生。从此，GPS定位系统被广泛的应用在军事、民用交通等多种领域。随着时间的推移，人类科技水平的进一步提高，GPS系统早已不仅仅局限于国防领域，而是渗透到人类的生产和生活当中的各个领域。在近些年来，它更是凭借其精准的定位和科学的分析系统，被路桥施工设计所大量采用，极大的促进了路桥建设的发展。

在路桥设计当中，GPS技术可以对施工的进度采取全方位不间断的监控，使施工的过程始终处于人类的掌控之中。在实际的路桥施工过程中，GPS定位系统可以对施工道路的实际情况进行详细的勘探，使得人类能够提前对未知的地形作出相应的设计方案。同时，也能够进一步提高施工的质量。我国国土面积辽阔，地形也较为复杂多样。随着我国经济实力的不断增强，路桥设计和发展将不断的向高原和山地挺进，这也就对路桥施工产生了诸多制约，在无形之中加大了路桥施工的难度。然而，GPS的运用则很好的解决了这个问题。在地形复杂的区域，采用GPS技术进行地质勘探，有着极强的精准性和科学性，可以解决大部分的施工测量难题。其具体操作方法为：首先通过GPS定位系统对所选定的施工地点进行确定，并实时监测生态环境是否符合路桥施工的标准；然后，对施工的地点实行精确的动态定位，以便确定施工的具体方案。除此之外，在诸如湖泊、湿地等水源地，GPS技术还可以对水源地周围的土壤水分和地质沉降等因素进行精确的测绘，以便路桥的设计施工过程更加安全合理。

3.2GIS技术的应用

GIS技术，又称地理信息系统，属于一项空间分析技术，同时它也是计算机软件系统中的一项重要内容。早在20世纪80年代，我国便已经开始将GIS技术应用于日常的生活领域当中。它通过利用三维的信息图像处理技术来模拟路桥设计施工中的实际情况，从而保证施工能够更好更顺利的进行。

在路桥设计的过程中，由于实际地形的复杂化和多样化，平面的设计图例很难将其全部展现出来。这也在无形中为路桥建筑的设计增加了巨大的劳动成本，也为路桥的设计工作带来了不小的难题。但由于科学技术的发展，随着GIS技术的出现并在路桥设计中的完美应用，也让三维立体设计图样很好的解决了这个问题。相较于传统的路桥图纸设计模式，GIS技术生成的三维立体图像可以给人以更加直观的感受，将整个路桥未来的施工阶段进行模拟，形象分明的将施工效果呈现在计算机上。除此之外，在GIS的数据系统上，路桥设计也变得更加简单方便，各种施工算法都可以借助计算机来完成，极大的减少了人工的计算量，也使得施工的数据更加精确可靠。在道路勘测的方面，由于GIS系统中储存有大量的地形数据，这其中包括施工周围的生态环境和人文环境，都一览无余的呈现在设计师的面前，使设计师能够针对实际情况来制定最为适合的设计方案。其具体的操作过程为：在GIS地形图中选择控制点，此时计算机上会将所选点位的各项信息呈现在屏幕上，如：坐标、标高等。然后选定施工路线，并将各点在计算机上进行连线，设定施工路线。最后，针对施工路线中的各种客观因素对整体施工设计进行逐步调整，使路桥施工满足最初设计的初衷，最终落实到实际的应用当中。

3.3BIM技术创新

现如今在桥路工程的设计之中，许多设计师们广泛的应用了计算机技术，在一定程度上提高了路桥建设的质量。正是因为在路桥的设计中应用了许多先进化、自动化以及专业化程度比较高的软件，才使路桥工程更加先进。我们国家在路桥工程应用软件领域，不管是开发还是研究软件都有着丰富的实践经验，在计算精度、分析能力等许多方面都在努力的赶超国外的水平。

随着不断的提高信息化水平，建造路桥建筑“建养一体化平台”，增强了路桥工程的质量。另外，交通部门还有一门非常重要的技术，名字叫BIM技术，在展开路桥工程设计的时侯，利用计算机技术能够把勘测收集得到的数据材料建造一个三维立体图形，设计人员就能够直观的进行分析，从而找出设计中的问题，可以进行及时的更改，增强路桥的实用性。

3.4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。

3.5计算机技术

现阶段，在路桥工程设计当中也开始普及计算机技术，在较大程度上提升路桥工程的设计质量。自动化和专业化的路桥设计可以确保整个设计方案的科学性和合理性。应用软件研究开发技术设计路桥工程，在计算能力和精度分析等方面均能够与国外发达国家相比较。除此之外，交通建设部门采用BIM技术优化改善路桥工程设计方案已经得到广泛认可和应用。

3.6新结构与高性能材料的应用

桥梁结构设计中，新结构的应用对于改善桥梁的性能。鉴于新结构对桥梁的影响，桥梁结构设计中，可将新结构切实应用到桥梁设计中。例如：主梁结构中的钢箱梁结构、钢桁架、钢-混凝土叠合梁等，这些梁在原有的基础上。例如：某一桥梁长度为1.2km，高度为0.3m，为完成对该桥梁的施工，该工程选择内置式钢锚箱、钢锚梁等钢混组合索塔锚固结构，顺利实现桥梁施工。另外，在桥梁拱肋施工中，各类新结构成为桥梁的重要组成部分，现阶段，常见的新型结构主要包括混凝土拱肋、钢箱拱肋、钢桁拱肋等。高性能材料同样可以应用到桥梁施工中，高性能混凝土逐渐成为路桥施工的关键，高性能混凝土主要有C50、C60混凝土，这些高强度的混凝土有效改善桥梁结构的性能与安全，减少由结构稳定性诱发的桥梁安全问题。此外，其他种类的混凝土类型可应用到路桥设计中，如纤维混凝土，这类混凝土可增强混凝土的粘结性能，进而增加结构的强度，扩大桥梁的稳定。如轻质混凝土，在原有混凝土性能的基础上，减少混凝土重量，进而达到提升桥梁整体抗震性能的目的。对于符合材料FRP等符合材料，还可以有效应用到桥梁的修复和加固中，达到除险加固的目的。

结论

随着科学技术的日新月异，各种新技术如雨后春笋般层出不穷，给人类的生产和生活带来了巨变。对于当下的路桥施工设计来说，利用多种新技术来进行辅助，能够极大的提高施工的质量，降低施工的成本，促进建筑行业的发展。未来，也同样需要科研人员不断地探索，以更多的新技术能够运用到路桥设计当中。

参考文献

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