城市立交设计的相关问题分析

城市立交设计的相关问题分析

阮学飞

南宁工程咨询集团有限公司，广西南宁， 530000

摘要：基于现代都市的发展趋势，以及道路交通大机动化后交通拥堵问题日益严峻，现代城市立交已成为缓解城市区域内交通问题的关键基础设施，其工程规模在不断扩大。但通过实际运用表明，现代都市立交与周围路网的关系仍然错综复杂，且工程设计局限多、困难大。对当前中国城市立交工程设计特点进行了简要剖析，并深入探讨了当前城市立交工程设计中存在的主要问题，包括方案设计工作繁琐、工程设计管理困难度大、工程设计综合性强等问题；从BIM技术的实际运用入手，切实提升中国城市立交工程设计技术水平。

关键词：都市立交；建筑设计问题；BIM技术

近些年，中国城市立交工程量持续上升，其应用在突破了现有的道路、缓解区域交通拥堵问题，也切实增强了道路交通平顺性、安全性。由于城市立交的工程设计中需要考量因素很多，主要涉及周边路网、地面用地、结构安全性、形状美观等，因而其工程设计难度较大、多学科交叉，在实际工程设计中会出现的各类提问，只有通过持续解决问题、提升工程设计科学性和工程质量，方可保证城市立交安全、稳定、可靠运营。城市立交为中国城市规划的重点交通设施之一，对进行其方案设计工作有重大的现实意义。通过城市立交实际运用情况表明，其工程设计是一个复杂性、工程量大、经济投入大、环境影响因素多的复杂建筑设计工作，在工程设计中应不断发现新问题、总结旧提问、解答新难题，并积极引进各类技术、新方案，如利用BIM技术的有效运用，切实提升立交工程设计效果、工程质量，以优质高效率圆满完成工程设计各项任务，为城市发展打下了坚实基础。

1我国城市立交设计特点

现代都市发展，城市立交的建设至关重要，它在缓解高速公路拥堵问题方面起到了较好的效果。通过研究表明，由于中国城镇化进程的加速，大中都市人口迅速增加、私人车总量也迅速增加，因此都市交通量增长也不可小觑，但若是都市的交通路面网络结构设计不恰当，就非常容易导致拥堵，而都市立交又大多建设在马路交叉口上，其建筑设计是否科学合理将直接关系到整个城市道路网络通达性。

根据有关经验，可将中国都市立交的建筑设计特色归纳如下：（1）在立交建筑设计时适度穿越既有的城市交通主干道，不直接影响一般道路；（2）立交工程设计易受自然地貌山势与周围建筑物、地下水管道等因素，需充分考虑尽量减少耕地侵占、周围建筑物损坏等，从而降低投资的金额。

2城市立交设计面临的问题

根据城市发展状况可知，城市立交建筑总量日益扩大，它在增强路面通过能力、车辆安全性方面起到了巨大作用，当然其在实践中也面临着若干问题。

2.1设计工作烦琐、耗费大量时间

通过实际可知，由于工程设计人员往往需要在规定实践内进行大量立交方案设计工作，这也将给其造成很大的工作压力，容易造成在设计图中出现某些隐患。因此，一定要合理地平衡设计师的精力分配，使其从繁琐的图纸设计中摆脱出来，在方案设计方面花费更多的精力，真正提升了立交整个工程设计品质。

2.2设计信息管理难度大、要求高

城市立交在工程设计中，由于有着大量的数据信息，因此如果是单纯地依赖二维图纸，不但会造成图纸设计过于繁琐，而且不利于信息信号的传达，这既是中国传统工程设计方式的一种弊病，同时也是亟待解决的一种主要问题；施工单位要耗费大量时间整理桥梁信息，成本核算和管理困难较大，因此加速三维设计手段的推广应用就很关键。

2.3立交设计局限多、综合性强

在中国城市立交工程设计中，由于城市道路网络的复杂化使得立交的建筑设计工作面临着许多局限，包含对时间的控制、道路交通量的需求和建筑美感性技术方面的考量等，因此建筑设计工作中面临着综合能力强、工程设计难点大、所涉及的学科等特征。现阶段，中国城市立交的工程设计如果是依旧使用二维CAD平台完成工程设计，那么立交线形、景观建筑、匝道、附属工程基础设施等的建筑设计工作将根本无法实现同步进行，在相关的建筑设计工作流程中信号传输也不够准确，将直接影响最终的工程设计效果。因此，利用三维工程设计方式实现城市立交方案设计中各工作的协调推进，是进一步提升其工程设计水准的一条重要途径。

3提高城市立交设计水平的措施——BIM技术的应用

通过上文剖析得出，城市立交工程设计中面临许多问题亟待解决，包括工程设计品质不佳、工程设计信号传达不到位等，其中都和各学科的协同交流有着关联，运用三维工程设计方式提升城市立交工程设计水准尤为重要。

3.1立交BIM设计优势

与传统二维建筑设计方式比较，采用了BIM技术的城市立交建筑设计，在三维空间环境下实现了立体结构、全桥拼装、受力分析、建模数据信息发布、效果图绘制以及传输等各项工作，如城市立交BIM建筑设计上将既有路径设计长度、边坡面积和高程测量等数据信息输入Civil三D软件系统，进行大桥的平面选线、曲面数据分析；通过Revit、Dynamo软件构建族模式，并通过选线的结果决定该桥总体架构；最后再以统计数据方式，进行具体的方案设计管理工作。

3.2立交BIM设计要点

根据目前立交BIM在建筑设计工作的发展，本文中建议使用Revit软件系统、Dynamo参数化编程模型装配，采用参数化设计方式，具体可从勘测工程设计、实施方案工程设计、前期产品设计、图纸产品设计等各阶段出发，进行综合分析。

（1）勘察工程设计。此研究阶段可使用Civil三D软件系统对原有地质资料数据加以测量，综合现状路面与周围自然环境开展立交选线。（2）实施方案工程设计。立交实施方案工程设计是，依据Civil三D软件系统计算，合理规划地形曲面，据此确认大桥线形、平面布局有关资料数据，制定初步设计实施方案。（3）初始建筑设计和施工技术图样方法的工程设计。在此工程设计期间，重点工作是运用BIM平台建立三维信息化模型，此模块既包含了全桥信息，也包含该桥、箱梁、附属结构信息等，同时也包含了受力分析、建筑景观要求、施工工艺、工程造价等各种数据分析信息，对三维建模结构实行了深入分析和参数化调整（如跨度、梁高、直径、曲率等），并不断更新模块、优化设计方案，以切实满足形状优美、结构合理、建造可行、经济效益较好等多种要求。（4）施工管理。通过BIM平台在开展了立交方案设计工作之后，就可以将其再次投入到工地管理应用中，即在工程建设前期，通过运用三维模式开展碰撞试验，在第一个时刻找到工程设计偏差，并及时做出工程设计调节，以保证后期施工的顺利完成，并防止工程出现返工等状况，从而切实提升了建筑施工效果和品质。

结论：

综上所述，立交工程设计是我国现代化发展不可缺少的重要组成部分，针对当前工程设计中所存在的问题，设计单位在进行设计时需要制定较为完善的技术工艺流程、部门协作等，加强立交的整体布局结构，确保与城市交通体系之间的接轨，设计师需要充分考虑到工程项目的各个环节，同时还需要有效利用BIM技术，一方面提高设计效率，另一方面提高设计的精准性，从而确保工程的整体质量，使国民的出行质量能够得到有效保障。

参考文献

[1]庄泳浩.既有立交桥抢险临时支撑结构设计及分析[J].特种结构,2021,38（04）:120-124.

[2]向曾晳.城市立交桥设计实践经验探析[J].交通世界,2021（23）:137-138.

[3]唐赓,吴志隆,陈彦羽.某立交桥病害成因分析及处治设计[J].西部交通技术,2021（05）:112-115+188.