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1橋梁設(shè)計(jì)分析

1）橋梁工程是復(fù)雜的，其工程合理性和結(jié)構(gòu)合理性的判斷較為困難，真正掌握橋梁工程核心技術(shù)的人才資源極度稀缺，因此一般工程設(shè)計(jì)很容易出錯(cuò)，設(shè)計(jì)的反復(fù)次數(shù)多，且是串行模式的反復(fù)。2）橋梁工程是高度危險(xiǎn)的，其結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，荷載大，結(jié)構(gòu)容易損傷，極易出現(xiàn)病害，影響結(jié)構(gòu)安全。同時(shí)，結(jié)構(gòu)上面是高速行駛的車輛，結(jié)構(gòu)病害極易引發(fā)交通事故，不僅會(huì)對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來危害，而且還會(huì)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)造成不良影響。因此，上述因素導(dǎo)致國家高度重視橋梁工程的審查，級(jí)級(jí)審核次數(shù)多；而因?yàn)閷彶橘Y源稀缺，最終導(dǎo)致級(jí)級(jí)審查為串行模式，設(shè)計(jì)者必須完成每次的審查修改才能向下次審查提交設(shè)計(jì)圖紙。3）橋梁工程圖紙制作工作量巨大，導(dǎo)致校核工作量急劇增加。4）橋梁工程設(shè)計(jì)周期緊，資料不全，反復(fù)次數(shù)多，這也屬于串行模式的反復(fù)。總體來說，橋梁工程設(shè)計(jì)圖紙制作工作量大，圖紙制作反復(fù)的次數(shù)多，且屬于串行模式的反復(fù)。因此，目前橋梁工程設(shè)計(jì)的主要問題不在于信息共享和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，而在于信息的正確加工能力，即資料齊備后制作的設(shè)計(jì)方案，不管多少次、多少級(jí)別的審查，方案都沒有問題或者只有少量問題，從而從根本上消除或者明顯減少因設(shè)計(jì)反復(fù)引發(fā)的工作量。這需要高端技術(shù)人員加入設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，但高端設(shè)計(jì)人員資源都很稀缺。因此，對(duì)于橋梁工程設(shè)計(jì)而言，目前協(xié)作平臺(tái)的重點(diǎn)應(yīng)放在高端技術(shù)的共享和貫徹上。協(xié)作角色的重點(diǎn)是表1中的設(shè)計(jì)院專業(yè)副總，其是設(shè)計(jì)院的技術(shù)靈魂，具體工程一定要他們深度切入?yún)f(xié)作。

2問題與對(duì)策

上述分析表明，由于橋梁工程的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性等，致使橋梁設(shè)計(jì)必定是反復(fù)的；由于高端人員的稀缺性，導(dǎo)致這種反復(fù)必然是串行的。由于高端人員的稀缺性目前難以解決，導(dǎo)致串行性難以解決，因此，協(xié)同機(jī)制改進(jìn)的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)的反復(fù)性。設(shè)計(jì)反復(fù)性包含2個(gè)主要方面，一是反復(fù)的次數(shù)；二是每次反復(fù)的制作工作量。要想使反復(fù)次數(shù)降到最低，則質(zhì)量必須絕對(duì)可靠，而這需要設(shè)計(jì)院專業(yè)副總深度切入?yún)f(xié)作才可能達(dá)到。1次反復(fù)的制作工作量包括2個(gè)方面，一是設(shè)計(jì)思想的變更工作量，其牽涉到更改一系列設(shè)計(jì)關(guān)鍵值；二是設(shè)計(jì)思想表達(dá)制作的工作量，即工程圖紙繪制工作量。通常，設(shè)計(jì)思想變更工作量較少，制圖工作量變更較多，其可以通過參數(shù)化制圖工具來解決。目前如何能讓設(shè)計(jì)院專業(yè)副總深度切入具體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)協(xié)作是一個(gè)亟待解決的問題。也就是說，專業(yè)副總究竟最后控制了什么？如果能把專業(yè)副總控制的內(nèi)容提前告知設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，那么設(shè)計(jì)圖紙制作質(zhì)量將得到大大提高。目前專業(yè)副總控制的內(nèi)容是以設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的形式來表達(dá)的，但是不夠精細(xì)，且還是靠人工執(zhí)行的，執(zhí)行質(zhì)量還不一定能達(dá)到專業(yè)副總要求的水平，因此專業(yè)副總控制的內(nèi)容還需要更精確的方式表達(dá)，并采用更精確的方式來實(shí)施。筆者基于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為數(shù)字化控制技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該是一個(gè)最好的解決方案。下面對(duì)該解決方案進(jìn)行簡單介紹。

2.1數(shù)字化設(shè)計(jì)指導(dǎo)書建立

首先要將最終工程結(jié)構(gòu)參數(shù)化，即根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的固定規(guī)則去掉大部分不受外界參數(shù)影響的參數(shù)，剩下的就是依工程情況而變的少部分參數(shù)，也就是橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)；然后再將工程條件（如技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)、自然條件等）參數(shù)化，各參數(shù)根據(jù)其自身特點(diǎn)建立分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；最后建立一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫，即各種工程條件參數(shù)值對(duì)應(yīng)的各種橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)值，該數(shù)據(jù)庫就是橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)庫，也是數(shù)字化設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的具體形式。實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，只需明確工程條件參數(shù)值即可自動(dòng)搜索橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)庫，高質(zhì)、高效地形成橋梁方案。該庫是設(shè)計(jì)院專業(yè)副總畢生心血的結(jié)晶，是他們多年理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以數(shù)字化方式保存的成果，項(xiàng)目組可以在設(shè)計(jì)開始時(shí)就直接應(yīng)用專業(yè)副總的經(jīng)驗(yàn)，且應(yīng)用過程是數(shù)字化控制的，完全能達(dá)到高精度的標(biāo)準(zhǔn)；專業(yè)副總也可隨時(shí)修改指導(dǎo)書的內(nèi)容，項(xiàng)目組直接應(yīng)用修改后的設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，達(dá)到設(shè)計(jì)人員與專業(yè)副總的高端思想隨時(shí)保持一致。

2.2計(jì)算控制平臺(tái)建立

建立結(jié)構(gòu)計(jì)算工具、造價(jià)估算工具及三維效果圖工具，對(duì)實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)、材料指標(biāo)、美觀指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，并將其與專業(yè)副總的控制指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，既可校驗(yàn)指導(dǎo)書的正確性，又可確保具體工程的質(zhì)量。

2.3高效協(xié)作操作平臺(tái)建立

協(xié)作操作平臺(tái)必須能完成橋梁的方案設(shè)計(jì)，智能應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，自動(dòng)調(diào)用參數(shù)化制圖平臺(tái)并生成工程圖紙，自動(dòng)建立計(jì)算模型以控制工程項(xiàng)目的工程合理性。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中各角色必須有自己獨(dú)立的操作界面，可以進(jìn)行獨(dú)立的數(shù)據(jù)遷入/遷出操作，以提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的并行能力。同時(shí)要嚴(yán)格權(quán)限管理，更新數(shù)據(jù)的權(quán)限主要是確保數(shù)據(jù)安全，查詢數(shù)據(jù)的權(quán)限主要是確保數(shù)據(jù)保密。

3結(jié)語

本文對(duì)橋梁工程設(shè)計(jì)協(xié)同機(jī)制的改進(jìn)方案進(jìn)行了介紹，該協(xié)同機(jī)制改進(jìn)方案的主要特點(diǎn)是：首先，質(zhì)量控制過程可以提前進(jìn)入，讓稀缺的設(shè)計(jì)院專業(yè)副總資源在工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中得到充分利用，可以大量使用專業(yè)副總成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，使工程項(xiàng)目高端技術(shù)方面的成果提前得到有效控制；其次，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸蕾嚦墒斓挠?jì)算機(jī)技術(shù)，可避免人為錯(cuò)誤，減少低級(jí)的反復(fù)工作；再次，項(xiàng)目流程高度并行化，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中所有角色都可以隨時(shí)建立和查看項(xiàng)目數(shù)據(jù)，也就是說可以隨時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行工作，避免因焦急等待而誤工；最后，借助管理模塊可實(shí)現(xiàn)信息的全程管理，也可對(duì)信息歷史進(jìn)行追溯，從而可使工程項(xiàng)目的效率、責(zé)任、安全性和保密性得到保證。筆者相信，隨著設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的不斷完善，橋梁工程設(shè)計(jì)將逐步向更高協(xié)作層次的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方向發(fā)展。

作者：阮雪飛凌桂香周宗澤單位：貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司上海同豪土木工程咨詢有限公司