公路工程中急流槽收水口是道路面层与路基防护工程之间的纽带,更是重要的排水设施,它的施工质量直接影响路基稳定性、道路运营安全性和整体美观程度。基于以上特性,新科项目在内蒙古自治区创新性引入了BIM建模设计,定制花岗岩路缘石收水口施工工艺。
传统设计的现浇混凝土急流槽收水口在融雪剂侵蚀、环境冻融、水流冲刷、车辆荷载冲击等作用下极易产生脱皮破损和污染老化。不但增加后期运营维修成本,影响道路通行效率和行车安全,还会因外观生硬、色彩单一,与周边环境协调性差,影响路域景观。
为解决以上问题,新科项目通过BIM技术进行材料模拟分析发现,花岗岩化学性质极其稳定,耐候性极佳,其优良的抗压强度和极低的吸水率能有效抵抗融雪剂的腐蚀、水流冲刷、冻融破坏以及车辆的冲击,使用寿命远超普通混凝土收水口,极大降低了后期的维护成本。再者,天然花岗岩色泽自然丰富,质感优良,能与路缘石有效融为一体,使路基防护与路面工程整体效果显著提升。
同时,新科项目通过BIM技术对路线全盘模拟,将急流槽集成模型的间距、与护栏立柱冲突的位置、收水口的几何尺寸、角度等进行优化设计,不但能确定急流槽最佳位置,还可直接用于指导工厂精准加工弧形花岗岩构件,确保尺寸精度和安装效率。通过现场装配式施工,大幅提高施工效率,减少现场污染和养护时间,有效降低施工成本。
定制化花岗岩急流槽收水口在抵抗融雪剂腐蚀方面的优势已经验证,超高的硬度和耐磨性有效抵抗水流携带的砂石冲刷磨损、优异的抗冻融性能适应严寒地区气候,生命周期成本显著优于传统设计,运营期的维护成本明显降低,还避免了因维修对道路正常运营的干扰,为高腐蚀环境、高耐久性要求和高景观要求路段的排水设施建设提供了新思路和可靠方案。
新科项目通过在急流槽收水口施工中应用BIM技术进行建模与方案优化,成功将原设计的现浇混凝土结构调整为工厂化定制弧形花岗岩收水口,以数字技术、材料科学、流体力学的融合创新,终结了融雪剂对高速公路排水设施的腐蚀难题,其在极端水文条件中的优异表现和全寿命周期的价值,重塑了寒冷地区交通基础设施的耐久性标准,成为新时代公路排水设施“极寒天气免维护”性能的新标杆。