道路桥梁施工技术现状与发展方向研究
2022-08-20张伟明
张伟明
(上海地江集团有限公司,上海 201607)
0 引言
道路桥梁是城市公共基础设施的重要组成部分,其不仅能满足人们的出行需求,还是我国经济发展的重要纽带。道路桥梁建设体系的完善程度直接影响我国的区域经济发展。道路桥梁施工技术是道路桥梁建设的基础,其对工程的成本、质量、安全、观感等有重大影响。近年来,我国的道路桥梁施工技术一直在不断发展、完善,且随着科技的日益进步,一些新兴的建筑材料和施工技术也应运而生,合理运用这些新材料和新技术,对道路桥梁工程整体质量的提升大有助益。
1 道路桥梁施工技术控制
在城市发展过程中,根据当地的地形环境不断完善基础交通设施是十分重要的,只有保证交通顺畅,才能够更好地推动城市经济的流动和发展。道路桥梁建设是城市基础建设工程中较为重要的组成部分之一,根据城市发展的实际需求,采取道路与桥梁搭配的建设方式,以道路为主、桥梁为辅的方式进行建设,能够保证城市交通的流畅性,在一些关键的地方还可以采取路桥一体化的设计,这样既能在有限的空间内最大程度上发挥出土地资源的作用,又能提高城市交通的便捷性。
1.1 施工前期的技术控制
道路桥梁施工中最关键的便是对施工技术的应用,在道路桥梁工程施工前期,相关工作人员需要根据具体施工环境设计相应的施工方案,一方面要尽可能保证道路桥梁设计符合建设需要,实现道路桥梁功能最大化;另一方面要遵循道路桥梁施工的基本原则,保证道路桥梁施工过程中的安全性、科学性和经济性。
1.2 混凝土的选择
混凝土是道路桥梁施工中的主要材料之一,因此,在进行道路桥梁施工时要格外注重对混凝土材料的选择,若是所选择的混凝土质量不达标,则会严重影响道路桥梁的使用安全。只有保证混凝土材料的质量,才能更好地保证道路桥梁的整体施工质量,如提高道路桥梁的耐久性与抗震性等,进而达到延长道路桥梁使用寿命的目的。
2 道路桥梁施工过程中存在的问题
结合以往的道路桥梁施工经验来看,在任何道路桥梁施工中都可能遇到各种问题,这些问题的存在会一定程度上阻碍交通建设行业的发展,只有不断加深对这些问题的探析,并妥善处理,才能够更好地推动我国交通建设行业的发展,更好地发挥出道路桥梁的重要作用,进而达到推动城市社会经济发展的目的。
2.1 道路桥梁施工方案设计缺乏创新
在道路桥梁工程中,部分设计人员所依据的是以往的成功案例,很少会根据实际设计需求自行研究设计方案,使得道路桥梁工程设计方案大同小异,这也说明缺乏创新性是当前道路桥梁工程设计中存在的一个问题。产生这种问题的原因,一方面相关的道路桥梁建设单位对路桥的造型或其他方面的设计有特殊要求,设计人员需按照要求进行设计,创新空间较小;另一方面设计人员的创新意识不强、能力不足等。
当前,随着技术水平及生产能力的提高,出现了很多新型建筑材料及施工工艺,但由于部分设计人员在方案设计中按照以往的设计经验进行道路桥梁施工设计,考虑的层面多为道路桥梁施工的安全性以及科学性等,很少会在创新性方面下功夫,使得各种新材料、新技术无法被有效应用到道路桥梁施工中,这种现象的存在会导致交通建设行业的发展受到一定的阻碍。
2.2 设计方案缺乏全面的考虑
道路桥梁施工所涉及的施工环节非常多,其中的影响因素也很多,设计人员在施工方案的设计阶段不仅要考虑环境条件、工程成本及路桥的实际应用性能和美观性等,还要考虑路桥的使用寿命以及后期的维护保养等。设计人员需要将各个方面的因素顾虑周到,这样才能保证设计方案的合理性,最大程度地发挥路桥的功能。如果道路桥梁施工方案设计考虑不周,不管是从使用寿命上来看,还是后期的使用性能上来看,都会对路桥的实际运行带来一定的不利影响。
2.3 对路桥后续维护工作考虑不充分
由于道路桥梁一般所覆盖的范围比较广,所处的位置比较关键,在实际应用中所能够起到的作用也是极大的,在路桥的实际应用过程中,相关工作人员需要对路桥进行常态维护保养,这样不仅能够在路桥出现轻微病害时及时发现,还能最大程度地延长路桥的使用寿命。
因此,在道路桥梁方案设计中,除却前期的形状、功能设计外,还需要考虑后期的维护。但在道路桥梁方案设计中,部分设计人员将更多重心放在路桥功能作用的发挥及组成结构上,希望通过合理的结构设计保证路桥的使用寿命达标,对路桥后续的维护工作考虑不充分,这会增加路桥后期维护检修工作的难度、增加后期养护、维修的成本投入,不利于路桥的安全运行。
2.4 设计人员专业知识素养不强
道路桥梁工程对设计人员有着较高的要求,只有设计人员具备扎实的专业知识素养,才能保证道路桥梁施工方案的合理性,为道路桥梁的整体施工质量提供有力保障。而在道路桥梁工程中,设计人员专业知识素养不强的问题也是存在的。一方面是因为设计人员的专业知识不够扎实,很多设计人员虽然能够对路桥进行设计,但是却不能够全方面保证路桥施工方案的合理性;另一方面是因为相关设计单位对设计人员的培养不够重视,发现道路桥梁施工方案存在个别问题,也只是单纯地让设计人员进行对应的修改,未能定期对设计人员展开新技术的培训等,这便会导致设计人员的专业知识存在一定的滞后性,对新的施工技术了解不够全面,这会一定程度上影响道路桥梁施工方案的整体设计效果。
3 道路桥梁的施工质量控制
3.1 对材料的控制
建筑材料的质量会直接影响道路桥梁的施工质量,只有在进行道路桥梁施工前做好原材料的质量控制工作,才能够更好地发挥出先进施工技术的作用,进而保证整体施工质量。若道路桥梁施工材料存在问题,那么最终建造出来的道路桥梁也可能存在一定的安全隐患,甚至无法投入使用。因此,在道路桥梁施工质量控制中,最关键的便是做好材料质量的控制,切实保证建筑材料的质量,进而保证工程施工的顺利进行。
3.2 优化道路桥梁施工方案
设计人员在进行道路桥梁施工方案设计时,需先要对路桥建筑施工场地进行全面的调研,将建筑施工地点周边的环境以及地形、地势等相关数据全部调查清楚,而后结合路桥的应用需求,设计路桥的具体结构。在设计方案中不仅需要体现出路桥的组成结构以及施工顺序等,还需要标明路桥投入使用后的维护、保养工作如何进行。
此外,在设计过程中要考虑桥路的美观性以及成本支出等问题,尽可能在保证桥路整体质量绝对可靠、外形美观的同时,降低桥路的整体施工成本,施工材料也应选用符合标准且价格合理的材料,这样才能确保桥路工程的性价比达到最高。桥路设计方案初步敲定后,还应当根据实际情况继续对道路桥梁施工方案进行优化,可通过BIM 技术模拟路桥工程的施工情况,通过对路桥模型的直观观察,不断发现路桥施工设计方案中存在的各种细节问题,并进行及时调整,以此达到优化道路桥梁施工方案的目的。
3.3 提高施工工艺水平
随着社会的不断发展,各种新技术不断涌现,例如GIS 技术、BIM 技术等,这些新技术都可以在道路桥梁施工中起到重要的作用。这些技术也可以应用于道路桥梁施工方案的设计环节,设计人员可以借助这些技术实现实地探查、桥路设计模型展示等,如通过BIM 技术模拟道路桥梁的施工情况,提前预判可能出现的各种问题,以此为依据不断优化设计方案,最终得出最优设计方案。
新型施工材料、施工技术的不断发展,在弥补传统工艺存在的不足的同时,也能够大幅度提高道路桥梁的施工质量,有利于进一步推动交通建设行业的发展。科学的施工工艺能够最大程度保证道路桥梁工程的整体施工质量,也有利于提升整体施工效率。因此,在道路桥梁工程开展过程中,相关管理人员可利用BIM 技术直观、形象地展示工程项目的施工过程、各施工环节的施工工艺等,使施工人员更好地掌握施工工艺,进而提高施工工艺水平,保证施工质量。
3.4 加强施工人员培训
设计人员是推动道路桥梁工程顺利开展的关键,设计人员不仅要保证道路桥梁的结构设计合理,还要全面掌握相应的施工技术,进而保证道路桥梁施工方案设计的合理性。因此,相关单位要对道路桥梁施工方案设计人员提出较高的要求,保证设计人员的专业知识素养能够满足工作需要,最大程度上保证道路桥梁施工质量。除此之外,还需要结合实际情况,定期对所有的道路桥梁施工人员进行专业知识培训,一方面是通过培训加深施工人员对基础理论知识的进一步认知,不断提升施工人员的能力;另一方面是通过培训提高施工人员对新技术的掌握能力,不断提高施工人员的施工水平,使施工人员的业务能力与时俱进,以此保证道路桥梁项目顺利开展。
4 新技术在道路桥梁施工过程中的应用
4.1 GPS 技术的应用
GPS 技术也就是全球定位技术,这种技术是基于计算机技术、大数据技术等技术研发而成的,应用范围十分广。随着工程建设要求的不断提高,全球定位系统也被逐渐应用到了道路桥梁工程的施工过程中,GPS 技术能够通过地面发射信号、卫星接收信号和信号相关信息的反馈处理等,实现对道路桥梁施工距离的测绘,这样相关人员则能更快地了解道路桥梁的具体施工情况。全球定位系统技术在道路桥梁施工中的应用,不仅能一定程度上减轻设计人员的工作量,还有助于提高道路桥梁工程的施工速度。
4.2 GIS 技术的应用
GIS 技术即地理信息系统技术,该技术也是基于计算机技术的一种新型测绘技术,能够应用于各种建筑工程施工。GIS 技术能够利用大数据等相关技术,采集和储存道路桥梁工程建设地点的相关数据,在进行道路桥梁施工方案设计时,借助GIS 数据库中的数据信息,能使设计工作事半功倍,不仅能提高道路桥梁施工方案设计的整体效率,还可以使施工方案更精细,能够有效推进道路桥梁工程的整体施工进程。
4.3 BIM 技术的应用
BIM 技术在道路桥梁工程施工过程中以及后期的运营维护管理中也能够起到一定的作用,当进行道路桥梁施工的时候,管理人员可借助BIM 技术对道路桥梁每个施工阶段所需要的材料进行合理把控,不管是材料的选择还是施工顺序等,都能在BIM 技术的支持下进行合理统筹,能够最大程度上保证所有施工环节的有效衔接。同时,BIM 技术具有自己的数据库,相关工作人员可以利用BIM 数据库中的信息,更好地进行道路桥梁施工管理,当道路桥梁施工过程中出现问题时,通过BIM 技术也可以快速进行施工方案的整改。
4.4 遥感技术的应用
遥感技术主要是利用电磁波获取并传递地球表面信息,在道路桥梁工程中,工作人员可根据遥感设备采集到的信息对测量对象进行研究,进而更加快速地完成实地测绘工作。在路桥工程设计中,将遥感技术与GPS 技术、GIS 技术一同使用,能对道路桥梁施工地点所有的相关地理信息进行全面的收集与统计,将各种比例尺和地形图全部显现出来,为设计人员提供更加精准的信息,能有效减轻设计人员的工作量,提高其设计效率,促进道路桥梁工程的后续相关工作顺利进行。
5 结语
总而言之,道路桥梁是十分重要的工程项目,在实际施工过程中可能会出现各种各样的问题,随着新技术的不断出现,道路桥梁施工过程所存在的问题越来越容易解决。交通建设领域应结合行业现状不断研发、推广新技术,使道路桥梁施工质量不断提升,更好地发挥道路桥梁的经济纽带作用,带动社会经济发展。