探讨数字技术在路桥设计中的应用

探讨数字技术在路桥设计中的应用

姜灵钰

浙江非简工程设计有限公司 浙江杭州  310000

摘要：随着我国城镇化和城市化建设的不断深入，基础设施的建设对城镇化发展和城市化发展有决定性影响。路桥工程作为城市发展脉搏，不仅发挥着推动城市经济发展的作用，还承担着城市与城市之间沟通往来的重要作用。本文主要对数字技术在路桥设计中的应用进行论述，详情如下。

关键词：路桥设计；数字技术；工程设计；设计质量控制

引言

道路桥梁是确保交通畅通的咽喉，其通行能力是沟通区域路网和地块的关键，直接影响着周边的经济效益和社会效益。随着周边地块开发带来的日益增长的交通流量，配套的交通基础设施难以提供便捷的出行。道路桥梁工程的设计质量会对城市经济发展产生重要影响，通过高新数字技术加强道路桥梁工程的设计质量和可实施性，采取有效的质量控制措施，保证设计质量满足工程建设的要求，促进道路桥梁工程的进一步发展。

一、市政道路桥梁设计与城市发展之间的关系

在城市发展建设过程中，交通发挥着关键作用，主要是因为交通关系着城市运转与发展的方方面面，人们的工作、生产、生活等都离不开交通，提高城市居民生活质量和生活水平都有赖于交通。通过完善城市市政道路桥梁建设，可以实现对城市空间结构的优化，加快城市发展步伐，提高城市居民幸福指数。同时，在社会快速发展和进步的背景下，城市居民对于交通体系的要求在不断提升，市政道路桥梁作为组成城市道路交通网络的一部分，对提升城市人口、工业承载力，缓解城市环境污染问题发挥着重要作用，通过改善城市生态环境，为城市塑造良好形象。而实现这些目标的关键在于科学合理的市政道路桥梁设计，可见，市政道路桥梁设计与城市发展之间的关系非常紧密，需要相关单位充分重视，这样才可以充分发挥市政道路桥梁设计对城市发展的积极作用。

二、数字技术在路桥设计中的应用

2.1制定完善的设计方案

（1）在进行道路桥梁工程设计的过程中，设计人员要对城市发展现状进行分析，制定完善的设计方案。（2）设计人员需要分析影响设计的因素，如地形地貌、自然环境等，综合这些影响因素制定防治策略，降低道路桥梁工程施工的不利影响。（3）充分了解城市人文资源，在此基础上，提升道路桥梁工程设计的合理性，使其蕴含人文特点，展现城市特色，建造具有地方特色的道路桥梁工程。

2.2限额设计合理控制工程成本

（1）限额设计包括：造价目标、质量目标、进度目标、安全目标及环保目标。各个目标之间既相互关联又相互制约，因此，在分析论证限额设计目标时，应统筹兼顾，全面考虑，追求技术经济合理的最佳整体目标。首先，将上一阶段确定的投资额分解到道路、桥梁、排水、景观、电 气、结构等设计部门的各个专业。其次，将投资限额再分解到各个单项工程、

单位工程、分部工程及分项工程。在目标分解过程中，要对设计方案进行综 合分析与评价。最后，将各细化的目标明确到相应设计人员，制定明确的限 额设计方案。通过层层目标分解和限额设计，实现对投资限额的有效控制。

（2）限额设计推进通常包括限额初步设计和限额施工图设计两个阶 段。限额施工图设计阶段，遵循各目标协调并进的原则，做到各有机结合和统一，防止忽略其中任何一个。在施工图设计完成后，进行施工 图设计的技术经济论证，分析施工图预算是否满足设计限额要求，以供设计方、项目管理方参考。

2.3技术经济分析论证。

（1）设计方案必须进行技术经济分析。通过对设计方案、工艺、设备等进行价值工程的评价，在满足功能要求的前提下，采用技术经济合理、可以降低工程投资的方案。

（2）设计方应提出所采用经济分析的单项指标、综合指标相应的依据、理由，对主要设备、材料的选用，应经过充分的询价、分析，积累技术经济资料，推荐选用的设备、材料，应注明规格、型号、性能、技术指标等，并提出质量、功能方面的要求，确保投资概算的合理与稳定。对特殊情况需追加投资的，应遵循合理、经济、科学、有效的原则，严格控制。无确切、合理 理由的，不得随意突破。

（3）在保证方案实施的可实施和可操作性前提下，设计中凡能进行定量分析的设计内容，应通过计算，用数据说明其技术经济的合理性。同时在设计中采用新技术、新工艺，缩短工期和其它一切能节约投资的措施，深入开展设计方案的技术经济比较及论证工作，促进和不断提高设计水平。

（4）道路专业

严格控制土石方平衡，减少现状老路的翻挖和外运，合理设计软基处理和路基路面方案，减少道路施工周期，减少对现状交通的影响。尽量选用本地产量丰富的路基填料，并在满足技术要求的前提下考虑就地取材的路基填料和废物利用。选用经济合理的地基处理方案。通过对本地市场的调查和相关工程实际情况的分析，采用符合当地气候条件、生产工艺、施工习惯的路面结构和材料。

（5）桥梁专业

从桥梁方案入手，从源头上控制工程中桥梁的规模，在满足道路总体要求、河道以及水务规划的前提下，选择经济合理的桥梁方案，通盘考虑新建、老桥改扩建等方案，通过比选确定近远期桥梁方案，为建设资金的目标控制打下基础。桥梁结构类型选择中，选用使用性能好、质量稳定、耐久性好、方便施工的结构类型，从而将桥梁施工期尽量缩短，降低施工难度，节省工程费用。考虑新技术、新材料在设计中的应用，新技术以及新材料的突破往往带来的不仅是产品性能的提升，通常也会对成本带来实质性的降低，有利于总体投资的控制。与其它相关专业密切配合，共同创造相互有利的边界条件，进一步完善方案的落实和造价的控制。

2.4信息采集

采集信息是现代路桥工程设计活动的基础工作内容，前期形成的现场实地、测量信息是后期高质、高效设计工作推进的基础。大部分路桥工程是在露天环境下建造的，地形、气候条件及周围环境等均影响项目建设质量，前期采集工程相关信息时，设计人员一定要高度重视以上因素对项目设计工作质量、效率形成的影响。其可以采用数字技术执行信息采集工作，例如：应用数码相机拍摄以上信息，将其存储成数据信息，并且能够完整地传输至计算机系统内，借此方式确保工程现状信息的真实度。其也可以应用数码相机等设施拍摄拟建路桥的环境，将其转型成数据信息输入至计算机内，在计算机软件的协助下加工信息，制作并生成动画形式的信息样本输出，借此方式使工程现状信息的可获取性得到更大的保障。在科学技术日新月异的背景下，移动互联技术水平呈现出不断提升趋势，信息采集工作推进过程中对设计工作人员的现场勘察行为的依赖性不断降低，可以结合需求调用行业大数据内的部分信息，或者比较实地勘察数据与数据库内的信息，用于检测验证数据的精准度。一些路桥单位将数字化系统用于路桥工程设计的整个过程，督导设计人员依照系统提供的标准化信息采集模板更加高效、精准地开展现场设计勘察工作。总之，利用数字技术采集路桥工程相关设计信息，使设计单位采集信息时实现了真正意义的标准化，为后期数据统计及同类项目大数据库构建提供可靠支持，给设计人员设计工作中预览与调取部分数据创造了很多便利条件。

2.5图纸的导出和保存

导出设计图纸是路桥设计工作中的重要一步骤，参照导出的图纸，能为路桥现场施工提示可靠依据。在Autodesk、civil3D等软件的协助下，能把三维模型自动分解成二维图形，包括平面图、立面图和截面图等，并结合工程功能要求、现场环境特征等，快速绘制出带有明确标识的细分构造图，便于参建工人阅览及应用。合理应用数字技术，一方面规避了既往设计人员重复执行同一工作内容的情况，另一方面也能协助设计单位减少支出。设计图纸的保存始终是路桥设计工作中的重难点之一，因为工程施工中存在着诸多可控因素，设计图纸的版本更新较快，部分设计人员没有养成完整保存各个版本图纸的良好习惯，通过合理应用企业既有云盘等数字技术，能够快速把各个版本的图纸传送至云盘或设置电脑与云盘两者的实时同步。如果图纸版本部分内容发生改动，企业云盘系统便能自动保存并清晰地呈现出版本的信息，如果改动后的内容存在错差，那么可以快速对版本进行回滚操作，有益于提升路桥设计图纸的完善性及保存效率。

2.6道路桥梁设计方案的确立路径

（1）明确道路桥梁设计要素。道路桥梁在完成各项设计任务之前，应突出设计要素的合理选择，划定道路桥梁设计的基本框架，将经济性、技术性及适用性纳入整个设计体系中，以确保加固设计、美观设计等系列设计任务的顺利完成。在经济性方面，设计人员需要根据投资方、建设方的要求，确定项目施工建设周期，以建设周期为主线，综合考量施工过程涉及材料的价格变化情况及技术发展情况，在此基础上，明确道路桥梁施工材料的类型及技术构成，避免道路桥梁项目设计成本过高，影响后续项目成本管理工作的开展。

（2）优化调整设计方案。对于同一道路桥梁项目，不同的设计人员会形成差异化的设计方案，针对这种情况，设计团队需要做好整体性的设计方案梳理评估工作，从设计方案的实用性、可操作性及经济性等角度出发，明确道路桥梁设计方案的优缺点。同时，有针对性地开展方案的优化调整系列工作，以更好地发挥设计方案对道路桥梁施工活动的指导作用。

结语

数字技术是路桥设计由既往计算机辅助绘图过渡至计算机辅助设计的可靠形式，将该项技术用于路桥设计实践中，不仅能显著提升设计工作效率，规避传统设计中不合理因素，还能加速路桥设计的标准化、智能化进程，进而创造出更理想的工程效益，引领我国路桥工程建设事业获得更大的发展。

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