新技術(shù)在公路橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用分析

張溥洋 苗勝豪

摘要：近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展較快，人們的出行方式也多種多樣，陸路交通是人們最常用的出行方式，因此對(duì)路橋質(zhì)量的要求很高。科技的飛速發(fā)展使得各種類型的汽車被制造出來(lái)，為人們的出行帶來(lái)很大便利，同時(shí)有效促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國(guó)的路橋施工目前已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，但由于南北地質(zhì)結(jié)構(gòu)的差異使得道路修建難度不一，施工完成后路面的質(zhì)量也良莠不齊。此種發(fā)展背景下，新技術(shù)在路橋設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用顯得尤為重要，下面圍繞各項(xiàng)新技術(shù)展開(kāi)詳細(xì)討論。

【關(guān)鍵詞】新技術(shù)；路橋施工；設(shè)計(jì)

每一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的研發(fā)與完善，都是以方便人們生活為目的。幾年來(lái)工作人員研制的很多技術(shù)都被融入到路橋施工建設(shè)中，為提高其質(zhì)量做出了巨大貢獻(xiàn)。公路橋梁是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交流的重要紐帶，沒(méi)有道路的修建，各地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)、文化交流會(huì)遇到很大障礙，對(duì)社會(huì)的發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此提高路橋質(zhì)量和使用壽命是現(xiàn)階段我們需要考慮的首要問(wèn)題。

1.新技術(shù)為路橋設(shè)計(jì)帶來(lái)的好處

無(wú)論是建筑行業(yè)、制造行業(yè)還是路橋建設(shè)，工程質(zhì)量在其中都占據(jù)著重要地位。傳統(tǒng)的路橋設(shè)計(jì)手段并不完善，在實(shí)際施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很多難以解決的問(wèn)題，導(dǎo)致路橋質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，也威脅到人們的人身安全。在科技飛速發(fā)展的現(xiàn)代，大量新型技術(shù)在路橋設(shè)計(jì)上使用，不僅能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的缺陷，在很大程度上還能為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，可見(jiàn)新技術(shù)在設(shè)計(jì)使用時(shí)路橋發(fā)展的必然趨勢(shì)。

傳統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員手繪圖紙，浪費(fèi)大量時(shí)間的同時(shí)中間還有可能出現(xiàn)差錯(cuò)。而新型技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了這一問(wèn)題，測(cè)繪技術(shù)和計(jì)算機(jī)畫圖技術(shù)的有效結(jié)合就能畫出完整的平面圖形和三維圖，提高工作效率的同時(shí)也提升圖紙的精確程度。若對(duì)圖紙的可行性不放心，可以使用新型模擬施工技術(shù)從而得出計(jì)算機(jī)測(cè)算的相關(guān)數(shù)據(jù)，以此來(lái)準(zhǔn)確判斷圖紙能否用于施工。新技術(shù)的使用能夠減少施工成本的投入，及時(shí)解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題從而提高路橋的質(zhì)量。因此對(duì)新型技術(shù)的引進(jìn)和使用是非常有必要的。

2.基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的新型技術(shù)概述

2.1對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的相關(guān)介紹

傳統(tǒng)的路橋建設(shè)在施工前需要進(jìn)行各項(xiàng)設(shè)計(jì)，相關(guān)工作人員需要綜合考慮多方面因素，并對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、環(huán)境等影響因素精心精確的計(jì)算與分析。當(dāng)時(shí)并沒(méi)有計(jì)算機(jī)，人們需要手動(dòng)計(jì)算大量工程數(shù)據(jù)并進(jìn)行整理分析，工作大寫容易出錯(cuò)，工作效率也不理想。隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)逐漸在各個(gè)行業(yè)滲透使用，在路橋設(shè)計(jì)上使用能夠?qū)⒃瓉?lái)繁雜的計(jì)算變得簡(jiǎn)單快速，精確程度也很高?，F(xiàn)階段計(jì)算機(jī)的主要作用是利用二維和三維畫圖軟件繪出電子版圖紙，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工繪圖，并在設(shè)計(jì)前將施工地點(diǎn)的各類影響因素通過(guò)計(jì)算機(jī)分析計(jì)算，并提出最佳的方案供設(shè)計(jì)人員參考。

計(jì)算機(jī)是虛擬的軟件，人們可對(duì)自己設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行隨意修改，以前紙質(zhì)版圖紙出現(xiàn)錯(cuò)誤就必須重新繪圖的不足被徹底改變。人們?cè)诶糜?jì)算機(jī)進(jìn)行繪圖操作時(shí)，只需要出入相關(guān)的參數(shù)就能得到相應(yīng)的線段，精確程度大大提高。有效提高工作人員的工作效率，也為企業(yè)帶來(lái)更大的利潤(rùn)。

2.2對(duì)BIM技術(shù)的相關(guān)介紹

BIM技術(shù)是基于三維空間的一種技術(shù)，其本質(zhì)思想就是實(shí)現(xiàn)圖紙的立體化模擬。運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)人們只需要將平面圖紙上相關(guān)數(shù)據(jù)依次輸入電腦中，計(jì)算機(jī)就能自動(dòng)構(gòu)建出工程完工后的原始模型，讓人們能更加直觀地看到最終完成后的樣子。在三維立體空間上進(jìn)行觀察，能夠快速發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和不足，并及時(shí)加以修改。同時(shí)BIM技術(shù)還支持模擬施工，將施工中的主要參數(shù)輸入，計(jì)算機(jī)就會(huì)向人們自動(dòng)演示整個(gè)施工過(guò)程并對(duì)各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)和措施進(jìn)行可觀的評(píng)估，最后得出完整的施工檢測(cè)報(bào)告，根據(jù)報(bào)告人們能夠?qū)υO(shè)計(jì)有針對(duì)性地進(jìn)行修改。

使用該項(xiàng)技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于不用實(shí)地進(jìn)行操作，就可以清楚地知道問(wèn)題出在哪里，節(jié)約大量的人力和物力。該項(xiàng)技術(shù)具有以下幾方面的特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)成像技術(shù)十分成熟，能夠?qū)D紙上的線條具體化、直觀化；具有良好的協(xié)調(diào)性，經(jīng)過(guò)精密的分析能夠使施工中相互矛盾的地方達(dá)到微妙的平衡狀態(tài)，進(jìn)一步提高施工質(zhì)量；模擬程度高，將施工場(chǎng)景真實(shí)的顯現(xiàn)出來(lái)，并對(duì)路橋各個(gè)部位的承載能力進(jìn)行模擬分析，這是現(xiàn)實(shí)使用中無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量出來(lái)的；經(jīng)過(guò)分析能使圖紙?jiān)O(shè)計(jì)更加完善，有效改進(jìn)施工中存在的問(wèn)題；電子版圖紙可通過(guò)打印機(jī)按比例打印出來(lái)是BIM技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)，將虛擬圖紙現(xiàn)實(shí)化；此外BIM技術(shù)搜集信息的能力很強(qiáng)，計(jì)算機(jī)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)每天都在更新，能為三維模擬提供最精準(zhǔn)的信息。

3.基于信息采集與定位的新型技術(shù)概述

3.1信息采集、成像技術(shù)的相關(guān)介紹

該種技術(shù)被稱作GIS技術(shù)，是通過(guò)衛(wèi)星和計(jì)算機(jī)結(jié)合使用，從而實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的搜集與整理。該項(xiàng)技術(shù)具有強(qiáng)大的管理能力，可對(duì)搜集到的資料快速分類整理，并給出最佳的解決方案。該項(xiàng)技術(shù)的主要工作原理如下：首先在需要檢測(cè)的區(qū)域安裝信號(hào)接收裝置，分布位置要合理，確保能夠覆蓋正片檢測(cè)地區(qū)。其次計(jì)算機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)，輸入需要的數(shù)據(jù)和資料，這時(shí)信息就會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到衛(wèi)星，衛(wèi)星經(jīng)過(guò)定位找到需要檢測(cè)的位置；使用拍攝功能、超聲波探測(cè)能功能搜集該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、地貌圖片等，并將搜集到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳到接收裝置。最終計(jì)算機(jī)就能接收到施工地點(diǎn)的詳細(xì)資料。該技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是不需要人工進(jìn)行實(shí)地考察，提高工作效率并有效減小誤差。

該項(xiàng)技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的作用主要體現(xiàn)在以下幾方面：可根據(jù)圖像、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等資料畫出相應(yīng)的等值線，促使計(jì)算機(jī)建立起相關(guān)二維模型，使人們直觀地看到施工區(qū)域的構(gòu)造；對(duì)重要的圖紙可進(jìn)行有效掃描，避免模糊傾斜等問(wèn)題影響圖紙掃描質(zhì)量；依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)畫出特殊的多邊形，根據(jù)離散性定義預(yù)測(cè)該地區(qū)的降水量。

3.2定位技術(shù)的相關(guān)介紹

GPS是定位技術(shù)的專用術(shù)語(yǔ)，人們對(duì)該項(xiàng)技術(shù)也比較熟悉。使用該項(xiàng)技術(shù)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：在空間內(nèi)進(jìn)行精確定位，并不會(huì)受到外界障礙物的影響；通過(guò)定位能夠快速獲得人或物的位置，比傳統(tǒng)確定位置的方式更加快速和準(zhǔn)確；該項(xiàng)技術(shù)主要依靠紅外線探測(cè)儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的定位，紅外線照射距離遠(yuǎn)且強(qiáng)度高，能夠定位到很遠(yuǎn)的距離；定位技術(shù)不會(huì)受外界天氣、環(huán)境等因素的干擾，只要保證其信號(hào)發(fā)射和接收不會(huì)受到外界電場(chǎng)的影響，就能精確定位。

該項(xiàng)技術(shù)在路橋設(shè)計(jì)上應(yīng)用主要體現(xiàn)其在水下的定位功能，我國(guó)目前已經(jīng)研制出能夠在水下進(jìn)行工作的跟蹤器，對(duì)水的浸泡和侵蝕有很強(qiáng)的抵抗能力，且可以克服水流對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?。在傳統(tǒng)的路橋建設(shè)中，人們需要親自潛入水下對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行探查，安全得不到充分的保障。GPS技術(shù)的出現(xiàn)，很好地解決了這一問(wèn)題，在對(duì)水下地質(zhì)進(jìn)行精確探測(cè)的同時(shí)給人們的人身安全提供很大保障。此外該項(xiàng)技術(shù)在航空航天、建筑等多個(gè)行業(yè)都有使用，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述可以看出，現(xiàn)階段很多新技術(shù)在路橋設(shè)計(jì)上都得到了很好的應(yīng)用，規(guī)范化施工流程的同時(shí)大大提高了公路橋梁的使用壽命。新技術(shù)的融入，使很多以前不可能的想法成為現(xiàn)實(shí)，施工人員的工作效率也得到了很大的提升，節(jié)省施工材料，減少成本投入，為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但新型技術(shù)運(yùn)用在路橋設(shè)計(jì)上的時(shí)間較短，在實(shí)際施工中還存在很多不足，急需我們改進(jìn)和完善。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋賢喆，王偉成.計(jì)算機(jī)在公路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)運(yùn)分析[J].交通世界，2016（27）：40-41.

[2]安文文.BIM技術(shù)在道路橋梁設(shè)計(jì)優(yōu)化方面的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018，（20）：109.