陸文超

摘 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開道路橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，近些年來(lái)，道路工程與橋梁工程也逐漸成為影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，并且得到了快速的發(fā)展。本文通過(guò)對(duì)GPS技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及高性能混凝土新材料的介紹說(shuō)明，分析了新技術(shù)在我國(guó)路橋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，為我國(guó)道橋設(shè)計(jì)等工作提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；計(jì)算機(jī)新技術(shù)；高性能混凝土；路橋設(shè)計(jì)

引 言

近年來(lái)，我國(guó)在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的投入逐漸加大，各地也紛紛進(jìn)行各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，其中公路工程和橋梁工程在基礎(chǔ)建設(shè)中占了很大比例。因此對(duì)路橋設(shè)計(jì)者也提出了更高的要求，各種新技術(shù)的出現(xiàn)也極大的便利了設(shè)計(jì)者的工作。本文對(duì)GPS技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料等進(jìn)行闡述，介紹了現(xiàn)時(shí)期路橋設(shè)計(jì)中新技術(shù)的應(yīng)用。

1 路橋設(shè)計(jì)中GPS技術(shù)的應(yīng)用

GPS全球定位系統(tǒng)是由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩部分組成的。GPS測(cè)量技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：測(cè)站之間無(wú)需通視、定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短、提供三維坐標(biāo)、操作簡(jiǎn)便、全天候作業(yè)。GPS技術(shù)不受自然因素和人為因素的影響，GPS作業(yè)全過(guò)程都是計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)控制，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，作業(yè)精度極高，大大降低了路橋設(shè)計(jì)人員外業(yè)勞動(dòng)的強(qiáng)度，提高了作業(yè)效率。

1.1 GPS技術(shù)在道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）GPS-RTK技術(shù)完全改變了公路測(cè)量模式。RTK能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地得出所在地位置的空間三維坐標(biāo)。這種技術(shù)非常適合于路線、橋、隧的勘察。并且它還可以直接地進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地的放樣、點(diǎn)位測(cè)量、中樁測(cè)量等。

（2）GPS高精度高程測(cè)量是GPS測(cè)量應(yīng)用中的重要領(lǐng)域。尤其是在目前高等級(jí)公路不斷向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的趨勢(shì)下，往往因?yàn)檫@些地區(qū)地形條件的限制，進(jìn)行常規(guī)的幾何水準(zhǔn)測(cè)量比較困難，此時(shí)利用GPS高程測(cè)量則是一種有效的手段。

1.2 GPS技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）GPS靜態(tài)相對(duì)定位在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：GPS靜態(tài)相對(duì)定位通常是將1臺(tái)GPS接收機(jī)安放在已知坐標(biāo)的地面點(diǎn)上，另1臺(tái)或者多臺(tái)GPS接收機(jī)安放在未知坐標(biāo)的地面點(diǎn)上，同時(shí)保持各個(gè)接收機(jī)固定不動(dòng)，連續(xù)觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星星，用以求得未知點(diǎn)相對(duì)于已知點(diǎn)的坐標(biāo)增量，從而由已知點(diǎn)坐標(biāo)推求各未知點(diǎn)坐標(biāo)的方法。通過(guò)連續(xù)觀測(cè)，取得了足夠的多余觀測(cè)，從而獲得較高的定位精度。

（2）GPS動(dòng)態(tài)相對(duì)定位在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：橋梁設(shè)計(jì)中，GPS動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)結(jié)合了數(shù)字回聲測(cè)深技術(shù)，能夠高效的完成了內(nèi)江、湖泊等地形圖測(cè)繪工作，充分實(shí)現(xiàn)內(nèi)業(yè)與外業(yè)測(cè)量自動(dòng)化和成果的數(shù)字化，精度也較高。同時(shí)GPS技術(shù)能夠連續(xù)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)橋梁的沉降變形情況，為橋梁的靜態(tài)變形和動(dòng)態(tài)變形的監(jiān)測(cè)提供了有效的方法與手段。

2 路橋設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

人機(jī)交互技術(shù)及可視化技術(shù)是目前應(yīng)用比較廣泛的兩種計(jì)算機(jī)新技術(shù)。人機(jī)交互技術(shù)是指通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)對(duì)話的技術(shù)；工作人員只需將繁瑣的數(shù)據(jù)交給計(jì)算機(jī)，而計(jì)算機(jī)的可視化技術(shù)可將大量的、復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理、分析，進(jìn)而進(jìn)行建模和渲染，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成直觀的圖形或圖像。在路橋設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員盡可能多的學(xué)習(xí)各種設(shè)計(jì)軟件，了解其優(yōu)缺點(diǎn)，從而充分利用各種軟件的對(duì)接、互補(bǔ)提高自身工作效率，也為施工提供便利。

2.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的道路設(shè)計(jì)軟件如國(guó)外常用的Inroads、EaglePoint、Terramodel等，國(guó)內(nèi)常用的緯地道路、鴻業(yè)市政、海地公路等，個(gè)個(gè)都能在很大程度上提高道路設(shè)計(jì)效率及質(zhì)量，其中緯地道路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)通過(guò)利用實(shí)時(shí)拖動(dòng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)路線與互通式立交的動(dòng)態(tài)可視化設(shè)計(jì)與修改，并且智能化地完成各種平縱面接線計(jì)算，通過(guò)宏觀的控制各參數(shù)與指標(biāo)，能夠直接在Windows圖形界面下輕松完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與修改，為路橋設(shè)計(jì)人員提供了極大的便利。

2.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）橋梁設(shè)計(jì)軟件，例如國(guó)內(nèi)普遍使用的橋梁通，該軟件具有橋梁下部計(jì)算、設(shè)計(jì)、制圖等功能，使用者可以方便地通過(guò)人機(jī)交互方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)成果能夠?qū)崟r(shí)地體現(xiàn)在界面上。

（2）橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件，例如橋梁博士，該軟件集可視化數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、結(jié)構(gòu)分析、打印與幫助為一體，系統(tǒng)全部輸入數(shù)據(jù)都是采用標(biāo)準(zhǔn)界面人機(jī)交互進(jìn)行的。該軟件系統(tǒng)重點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)分析計(jì)算，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)編輯和自動(dòng)生成工具，使原始數(shù)據(jù)的輸入更加明了方便，同時(shí)在數(shù)據(jù)輸入的容錯(cuò)性方面作了大量的工作，使用戶不會(huì)因一時(shí)的失誤而造成不必要的工作損失。

3 路橋建設(shè)中高性能混凝土的應(yīng)用

耐久性、工作性、適用性和經(jīng)濟(jì)性等都是高性能混凝土的性能重點(diǎn)。在配置上，高性能混凝土采用低水膠比，使得水泥漿能夠擁有足夠強(qiáng)的沾粘力，大大提高混凝土的抗?jié)B性，在工程中，高性能混凝土拌和物運(yùn)輸澆灌方便，具有良好的自密實(shí)性，體積也比較穩(wěn)定，在混凝土成型的過(guò)程中不分層、不離析，并且能充滿模型，所以高性能混凝土在路橋鋪裝中就會(huì)顯得美觀而且具有較長(zhǎng)的使用壽命。因此，在路橋設(shè)計(jì)的過(guò)程中適當(dāng)?shù)耐茝V應(yīng)用高性能混凝土，不僅能更好地滿足結(jié)構(gòu)功能要求和施工工藝要求，而且能最大限度的延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，并降低工程造價(jià)。

3.1 高性能混凝土在公路中的應(yīng)用

在道路運(yùn)用過(guò)程中，高性能混凝土能夠長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)受冰凍、水滲、沖刷、磨耗、侵蝕等自然災(zāi)害的破壞，這與高性能混凝土耐久性的特征是分不開的。首先，高性能混凝土能夠極大地提高路基的施工水平與質(zhì)量，避免路基的下沉；其次，它還解決了道路普通混凝土強(qiáng)度等級(jí)較低的缺陷，使得在工程建設(shè)的過(guò)程中使用的水泥相對(duì)減少，同時(shí)保證工程質(zhì)量。

3.2 高性能混凝土在橋梁中的應(yīng)用

高性能混凝土能夠出色地、持久地維持自身力學(xué)性能，工程早期，混凝土的強(qiáng)度和韌性都很高，體積的穩(wěn)定性也比較強(qiáng)。即使在非常艱苦的條件下使用，高性能混凝土的使用壽命也比較長(zhǎng)、強(qiáng)度也比較大、流動(dòng)性比較高，耐久性也非常突出。在橋梁工程中適當(dāng)運(yùn)用高性能混凝土，不僅可以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命、獲得極好的經(jīng)濟(jì)效益，而且可以使人們對(duì)混凝土的認(rèn)識(shí)由高強(qiáng)度特征逐漸轉(zhuǎn)變到高性能特征。

4 結(jié) 語(yǔ)

在我國(guó)的路橋設(shè)計(jì)中，GPS、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料等的應(yīng)用，對(duì)于提高路橋企業(yè)的技術(shù)水平和工作質(zhì)量非常有利。積極采用先進(jìn)技術(shù)和新型材料能減少工作成本，大大提高企業(yè)工作效率、企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)值及企業(yè)利潤(rùn)，因此對(duì)我國(guó)路橋建設(shè)的發(fā)展具有重要意義。我們不僅要積極借鑒國(guó)外成功的經(jīng)驗(yàn)和做法，還必須認(rèn)真的總結(jié)以找出更適合國(guó)情的一套設(shè)計(jì)方法和管理經(jīng)驗(yàn)，不斷完善設(shè)計(jì)方案、更新設(shè)計(jì)理念、建立健全的設(shè)計(jì)規(guī)范，改善路橋設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，從而保證路橋工程建設(shè)的質(zhì)量，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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