关于路桥设计中新技术应用的探讨

关于路桥设计中新技术应用的探讨

刘则莽

刘则莽

国家林业局昆明勘察设计院650216

摘要：随着我国交通事业的发展，路桥建设大规模兴起。为保证路桥工程项目的整体质量，做好路桥设计工作尤为重要，而各种新技术的相继产生也为路桥设计提供了强有力的技术支持，在保证路桥设计的精准性和合理性方面发挥了不可替代的作用。

关键词：路桥设计；新技术；应用

引言

改革开放以来，随着经济的不断发展，我国的基础设施迎来了建设的高潮，路桥工程作为基础设施的重要组成部分，对我国经济的发展和人们的出行提供了极大的方便。特别是随着科学技术的不断发展，一些新技术、新材料的不断涌现，给路桥建设者提供了更大的空间的同时，也极大的促进了路桥工程的发展。

1.新技术在桥涵程序设计中的应用

(1)桥梁制图设计软件如桥梁通,这套软件具有桥梁下部计算、设计、制图功能,其界面可视化比较成功,使用者可以方便地通过人机交互方式进行设计,设计成果实时地体现在界面上。同时这类软件几乎不要求使用者对计算机知识的掌握程度。

(2)桥梁结构分析软件象桥梁博士(Dr?Bridge),Dr?Bridge系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。它寄托在Windows平台上,系统全部输入数据均采用标准界面人机交互进行。Dr?Bridge系统由于重点在结构分析计算上,故能否做到简便、正确的进行结构简化及模拟成为软件成功与否的先决条件。由于可视化编程技术、人机交互技术、三维建模等新技术的应用,较好地解决了结构简化与输入问题。它具有强大的数据编辑和自动生成工具,使原始数据的输入更加明了和方便。

（3）虚拟现实技术的应用

虚拟现实,是近年来发展起来的一种尖端技术,它是通过在计算机中建立真实世界中的物体和设计中的虚拟物体模型及其他多维物体,模型建好后,用户可通过特制的头盔、手柄等传感器身临其境地去听、去看、去感受。虚拟现实技术可以说是提供了一种最直接、全面、有效认识现实空间和虚拟空间的途径,将来虚拟现实技术必将在路桥设计中引起一种新的革命。

2.新材料在路桥工程中的应用

在路桥工程中的新材料在路桥工程中的应用主要表现在如下几个方面：第一，高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性予以保证，其具有抗折度高、耐久性强、工作性能好、寿命期长等优点，在路桥工程中得到了广泛的应用。第二，沥青玛蹄脂碎石混合料，是由高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量，低含量中间粒径颗粒组成的骨架密实结构型沥青混合料。1994年，我国首次首都机场高速公路使用改性沥青，使用了奥地利技术。其关键技术是利用间隙可不断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而与沥青达到非常均匀的共混，用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。SBS对改善低温稳定性较好，而PE对改善高温稳定性较好，1996年首都机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS，另外还掺入0.4%石棉纤维，使用改性剂以后，针入度比原来沥青减少了一个等级，软化点大为升高，粘度增加了7倍，说明沥青的高温稳定性有显著提高。第三，聚苯乙烯泡沫板――又名泡沫板、EPS板是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒，经加热预发后在模具中加热成型的白色物体,其有微细闭孔的结构特点,其在路桥施工中的应用主要是可以利用聚苯乙烯泡沫板进行软土地基处理，可以有效的控制沉降，特别是可以解决大多数桥头跳车的问题。其原理是当汽车荷载集中作用在桥坡上的时候，可以通过铺砌在路面以下的聚苯乙烯泡沫板将上部荷载均匀分布传向路基，从而使道路路基的单位面积荷载减少，起到了控制沉降的作用。其施工工序是：首先将需要处理的桥坡段按设计要求进行开挖，清除湿软土基，整平基底面，铺100mm厚的碎石和150mm黄砂找平层，然后将聚苯乙烯泡沫板像砌墙砖一样一块一块错缝拼砌，每砌好一层，用聚苯乙烯泡沫板专用连接件将每四块聚苯乙烯泡沫板相接的角扣紧咬固，然后再拼砌下一层，以此类推，一直砌到设计标高要求的高度位置，最后在聚苯乙烯泡沫板上浇筑100-150mm厚的钢筋混凝土封层，至此，聚苯乙烯泡沫板施工即告结束。

3.高性能混凝土在路桥设计中的应用

随着我国交通领域的飞速发展，我国各地修建了大量的混凝土桥梁。由于在修建以及使用的过程中，桥梁、路面出现裂缝从而影响了工程的质量造成了路桥坍塌事故时有发生。普通的混凝土在工程中出现了一些列问题，为了弥补普通混凝土的不足，专家通过科技公关研发了高性能混凝土。

3.1高性能混凝土在工程中表现出了以下的优点

3.1.1高性能混凝土抗折度高

高性能混凝土自从上世纪九十年代研制出来，能大幅度的提高了混凝土的性能。其主要是由硅微粉、硅灰、矿渣这些废物材料，其在配置上是采用了低水胶比，采用优质的原材料，而且必须掺加足够量的高效外加剂和矿物细掺料。这些材料具有高弹性、高强度、以及高抗折度，能大大的提高路桥的承载力，在道路或桥梁的重要弯折构件部位使用，能增强构件的抗折力，从而大大改善了其容易开裂的状况。

3.1.2高性能混凝土耐久性强

高性能混凝土在配置上，将水灰比范围控制在0.38以下，这样使得水泥浆能够具有足够的沾粘力，有效的提高了抗渗性，由于添加了高性能减水剂，减少了水灰比，防止了受温度影响过大，同时也提高了水泥的抗冻性能。高性能混凝土添加了矿物质，这样在配置上大大了提高了高性能混凝土的耐久性能。

3.1.3高性能混凝土的工作性能好、寿命期长

混凝土的工作性能表现在其粘聚性、密实性、流动性和可塑性几个方面，高性能混凝土在这几个方面表现得相当出色。工程中，高性能混凝土拌和物具有很好的流动性，以及密实、运输、浇灌方便，而且其拌合物体积稳定，不渗水等特点，在混凝土成型过程中不离析、不分层，且能充满模型，所以高性能混凝土在路桥铺装中显得美观以及较长的使用寿命。

3.2高性能混凝土在路桥工程中的应用

由于高性能混凝土的效益和优越性，其应用越来越广泛，在不少工程中得到了极好的推广。在北京八达岭高速公路桥梁工程中就使用了高性能混凝土；美国大约有超过百分之五十的公路使用了高性能混凝土，在我国沪杭高速公路也采用了这项技术，高性能混凝土以其诸多优点在桥梁和道路工程中广泛使用，也取得了良好的经济以及社会效用。

4.结语

近些年我国的路桥建设取得了重大的成就，但与发达国家相比仍存在一定的差距，因此我国要在新技术领域多加以研究和应用，提高工作效率，提高生产产值和企业利润，降低工作成本，促进我国路桥建设事业的长远发展。

参考文献

[1]孟庆丽，张婷婷.计算机新技术在路桥设计中的应用[J].黑龙江交通科技，2005.10

[2]黄国强，苏长勇.GPS测量技术在公路工程中的应用[J].中国新技术新产品，2010.12

[3]张庆文.浅谈GPS测量在路桥设计中的应用[J].黑龙江科技信息，2009.12