智能化背景下土木工程施工技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新

文／章俊斌 浙江魯業(yè)建設(shè)有限公司 浙江杭州 310002

引言:

對(duì)于建筑行業(yè)而言，土地資源的有限性對(duì)土木工程施工有著較高的要求。土木工程施工需要充分考慮到城市整體的建設(shè)進(jìn)程、實(shí)際發(fā)展情況以及土地資源使用情況，在施工過程中需要合理利用施工技術(shù)來實(shí)現(xiàn)土地資源的優(yōu)化配置，不斷提升土地的使用價(jià)值和建筑物的應(yīng)用價(jià)值。因此，需要全面加強(qiáng)土木工程施工技術(shù)的創(chuàng)新，確保建筑施工質(zhì)量以及土地資源利用的有效性。

1、智能化背景下建筑土木工程中施工技術(shù)控制的重要性

1.1 有利于提高建筑土木工程的施工效率

在建筑土木工程建設(shè)的過程中，施工技術(shù)的控制是十分重要的，能夠進(jìn)一步提高建筑土木工程的施工效率。一般認(rèn)為，在傳統(tǒng)建筑土木工程建設(shè)的過程中，大都是依靠人工來完成的。包括建筑土木工程施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量工作和材料檢測(cè)工作，都是建立在人工操作這一基礎(chǔ)上。那么在人工操作的過程中，便對(duì)人員的素質(zhì)提出了較高的要求，往往很容易影響工作的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，在一味依靠人工作業(yè)的基礎(chǔ)上，也加劇了人員的工作量和企業(yè)的人力成本，不利于企業(yè)的效益提升。目前，隨著我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，目前的建筑土木工程建設(shè)通過對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在一定程度上改變了傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式，構(gòu)建起了一套完善的工作體系，可通過對(duì)相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用來達(dá)到更理想的施工效果。同時(shí)，在我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中，也帶動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和智能化技術(shù)的發(fā)展，這些都在很大程度上轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的作業(yè)模式。因此，企業(yè)和工作人員便可以通過先進(jìn)的設(shè)備儀器來展開操作，獲取更為準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)。此外，從建筑土木工程施工監(jiān)測(cè)的角度來看，通過企業(yè)的攝像頭等儀器安裝和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，也能夠?qū)崿F(xiàn)建筑土木工程施工現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)管，及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑土木工程施工中存在的問題，減少了工程建設(shè)中的隱患。對(duì)比傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式，也能夠幫助企業(yè)減少人力成本的支出，對(duì)提高企業(yè)的發(fā)展效益而言，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.2 有利于促進(jìn)建筑土木工程的自動(dòng)化發(fā)展

伴隨著我國自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，在建筑土木工程建設(shè)的過程中，也在不斷完善自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。但目前的自動(dòng)化技術(shù)尚未能實(shí)現(xiàn)完全利用。因此，就需要企業(yè)和工作人員結(jié)合工程建設(shè)的實(shí)際情況，進(jìn)一步做好自動(dòng)化技術(shù)的投入與規(guī)劃設(shè)計(jì)。一般認(rèn)為，在任何一項(xiàng)工程建設(shè)的過，施工技術(shù)都是至關(guān)重要的，是保證工程順利展開的重要基礎(chǔ)。過程中，企業(yè)需要不斷打破自身的思維局限，進(jìn)一步做好技術(shù)的引進(jìn)工作。但是從我國目前一些建筑土木工程的實(shí)際情況來看，技術(shù)的發(fā)展往往是不夠理想的，這也在很大程度上限制了建筑土木工程的發(fā)展。由此可見，自動(dòng)化技術(shù)的投入以及自動(dòng)化技術(shù)與建筑土木工程施工的結(jié)合是必然的趨勢(shì)，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。企業(yè)一方面要針對(duì)國際上自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展做好借鑒和學(xué)習(xí)，另一方面要加大本土自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)和投入力度，切實(shí)提高我國自動(dòng)化技術(shù)的水平，為建筑土木工程建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的力量。

1.3 有利于減少建筑土木工程的資源消耗，保護(hù)環(huán)境

建筑土木工程是我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要組成部分，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是在建筑土木工程建設(shè)的過程中，往往也伴隨著較大的資源消耗和能源消耗，并同時(shí)連帶出了生態(tài)環(huán)境的問題。包括建筑土木工程中的大氣污染問題、噪音污染問題、水資源污染問題等。長(zhǎng)此以往，則必然會(huì)制約建筑土木工程的持續(xù)發(fā)展，也與我國當(dāng)前的綠色理念背道而馳?！熬G水青山就是金山銀山”，建筑土木工程與生態(tài)環(huán)保理念的融合是大勢(shì)所趨?；诖?，通過施工技術(shù)的優(yōu)化，便能夠更好地對(duì)焦建筑土木工程施工中的資源、能源消耗問題，以及環(huán)境污染問題。例如，企業(yè)可以對(duì)消音設(shè)備進(jìn)行利用，從而減少噪音問題，對(duì)雨水收集系統(tǒng)和水資源處理系統(tǒng)進(jìn)行利用，從而減少水資源的污染并提高水資源的利用率。此外，伴隨著太陽能、風(fēng)能等清潔能源的發(fā)展，也能夠減少建筑土木工程建設(shè)中傳統(tǒng)能源消耗，更有利于落實(shí)可持續(xù)發(fā)展理念。

2、我國土木工程建筑施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 土木工程施工技術(shù)的特點(diǎn)

土木工程施工技術(shù)比較復(fù)雜，應(yīng)用靈活，是典型的綜合性技術(shù)。對(duì)于不同的土木工程施工項(xiàng)目來說，它所采用的施工技術(shù)、施工設(shè)備、施工方法等都會(huì)有細(xì)微的差別。靈活性主要是由于土木工程項(xiàng)目建設(shè)工藝較為復(fù)雜，可應(yīng)用的土木建筑方法很多。復(fù)雜性主要是由于施工環(huán)境多變、施工器械產(chǎn)生故障無法預(yù)知等。同時(shí)，土木工程的復(fù)雜性還體現(xiàn)在，宏觀統(tǒng)籌規(guī)劃項(xiàng)目任務(wù)時(shí)各部門之間需要密切配合，但土木工程部門較為復(fù)雜，人事關(guān)系方面容易出現(xiàn)問題。

2.2 土木工程施工技術(shù)的應(yīng)用

我國土木工程建設(shè)的理論研究發(fā)展較晚。由于土木工程項(xiàng)目建設(shè)的發(fā)展需要更加先進(jìn)的土木工程建設(shè)理論以及相配套的施工技術(shù)，因此推動(dòng)了我國對(duì)于土木工程建設(shè)方面的研究，夯實(shí)了我國土木工程建設(shè)知識(shí)的“地基”。到目前為止，我國已經(jīng)探索并完善了一系列適用于我國土木工程建設(shè)施工技術(shù)的理論框架，在相關(guān)領(lǐng)域科研工作者的不斷努力下，許多先進(jìn)的技術(shù)和分析方法被應(yīng)用于土木工程建設(shè)施工技術(shù)中，多學(xué)科的交叉為土木工程的理論建設(shè)提供了新的思路。雖然從理論體系角度來看，我國已經(jīng)有了一定成就，有了自己的理論框架，但在實(shí)際應(yīng)用中，仍存在一些不太理想的情況。這說明我國的理論還需要實(shí)踐的檢驗(yàn)，需要在實(shí)踐中不斷完善我國的土木工程建設(shè)理論知識(shí)。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中要學(xué)會(huì)靈活變通，處理建筑工地中的問題時(shí)要對(duì)理論知識(shí)加以變形處理，切忌照本宣科、墨守成規(guī)，要注意時(shí)時(shí)規(guī)范施工團(tuán)隊(duì)的施工行為，妥善進(jìn)行管理。不知變通、不恰當(dāng)?shù)墓芾?、不完善的知識(shí)體系都會(huì)給我國土木工程施工的發(fā)展帶來負(fù)面影響，導(dǎo)致我國土木工程施工的發(fā)展現(xiàn)狀仍然不容樂觀。

2.3 土木工程施工技術(shù)分類

2.3.1 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，后續(xù)的工作都在此基礎(chǔ)上進(jìn)行。鉆孔灌注樁需要多鉆床配合進(jìn)行工作，可以分為鉆孔階段和灌注階段。在前一階段進(jìn)行鉆孔時(shí)要注意水泥板的材質(zhì)，最好的選擇是天然泥漿。后一階段要注意施工的時(shí)間，需要多鉆機(jī)配合工作，注意孔的清潔。

2.3.2 基坑支護(hù)

根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，在土木工程建設(shè)中，應(yīng)充分考慮所挖掘土方的各方面條件，以順利完成土木工程建設(shè)項(xiàng)目。需要注意的是，在進(jìn)行混凝土施工期間，相關(guān)施工者要監(jiān)測(cè)土方的情況，重點(diǎn)考慮濕度、均勻程度等，水位不得超過溝渠土。

2.3.3 鋼混技術(shù)

實(shí)施鋼混技術(shù)，首先要保證混凝土的清潔，其次在澆筑時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注橫梁兩側(cè)及中心等重要位置，注意澆筑的質(zhì)量。澆筑工作一共分兩步，第一步是在澆筑前對(duì)屋頂建造一個(gè)鋼的模板，第二步將混凝土填充滿整個(gè)模板。另外需要注意季節(jié)的變化給整個(gè)施工帶來的影響，尤其在冬季施工時(shí)，要明確水泥的臨界強(qiáng)度，實(shí)時(shí)監(jiān)控相關(guān)數(shù)值指標(biāo)，保證水泥混凝土的正常工作。

3、土木工程施工技術(shù)存在的問題

3.1 施工技術(shù)的實(shí)踐操作能力不足

在土木工程項(xiàng)目施工過程中，不同專業(yè)、不同工種在施工過程中存在著不同的綜合作業(yè)模式，要求施工人員建立完整的施工作業(yè)制度。但目前的施工操作系統(tǒng)存在許多問題和缺陷。項(xiàng)目運(yùn)行方式仍受傳統(tǒng)工藝的影響，創(chuàng)新的施工技術(shù)不能很好地適應(yīng)發(fā)展。另外，我國土木工程施工技術(shù)的可行性還不夠，不同建設(shè)項(xiàng)目的使用也有很大差異，實(shí)際施工和施工技術(shù)也會(huì)影響工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量，近年來，隨著我國工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對(duì)施工人員、技術(shù)人員和土木工程項(xiàng)目管理人員提出了更高的要求，但施工技術(shù)的不可行性將影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。因此，在施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，技術(shù)人員必須結(jié)合具體的技術(shù)特點(diǎn)，提高施工技術(shù)水平，優(yōu)化和提高施工技術(shù)的可行性。

3.2 缺乏完善的技術(shù)管理機(jī)制

由于土木工程建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)周期長(zhǎng)，材料多，施工過程易受多種因素的影響，在施工過程中必須建立相應(yīng)的技術(shù)管理機(jī)制。其職責(zé)是監(jiān)督施工的具體工藝和各環(huán)節(jié)的實(shí)施。特別要注意施工人員的操作是否符合相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。確保施工作業(yè)符合實(shí)際需要，保證土建工程施工質(zhì)量和使用效果，當(dāng)前土木工程在具體施工過程中存在的問題之一是沒有建立技術(shù)管理機(jī)制。相應(yīng)地，在具體的施工過程中，導(dǎo)致許多技術(shù)不合格，影響了實(shí)際的施工質(zhì)量和使用效果。準(zhǔn)確地說，各主要施工現(xiàn)場(chǎng)均設(shè)有相應(yīng)的技術(shù)管理部門和專業(yè)人員。他們往往沒有充分發(fā)揮其在具體實(shí)施中的作用，也沒有真正監(jiān)督整個(gè)土木工程的施工工藝和施工效果。

4、加強(qiáng)智能化背景下土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新的路徑

4.1 重視創(chuàng)新理念，提高測(cè)量定位工作的精準(zhǔn)度

新時(shí)期背景下，施工單位深刻意識(shí)到，行業(yè)企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)就是技術(shù)實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)，因此在日常管理和項(xiàng)目施工過程中，應(yīng)重視技術(shù)創(chuàng)新理念的宣傳和樹立，鼓勵(lì)技術(shù)人員從實(shí)際施工的角度出發(fā)，積極開展土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新工作，以此提高企業(yè)施工技術(shù)水平以及工程項(xiàng)目施工建設(shè)品質(zhì)。針對(duì)目前土木工程施工技術(shù)中鉆孔灌注樁測(cè)量定位缺乏精準(zhǔn)性這一技術(shù)問題，施工單位可以通過以下技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)的把控，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)施工技術(shù)的有效創(chuàng)新，切實(shí)提高本次工程項(xiàng)目鉆孔灌注樁測(cè)量定位的精準(zhǔn)性，有效保障工程建設(shè)施工的質(zhì)量：（1）在鉆孔灌注樁測(cè)量放線環(huán)節(jié)，施工單位積極使用先進(jìn)的信息化、智能化測(cè)量技術(shù)，以此提高測(cè)量、放線施工的精度與速度。例如：通過GPS 技術(shù)、GIS 技術(shù)、全站儀、無人機(jī)等技術(shù)設(shè)備的綜合應(yīng)用，在全面了解施工現(xiàn)場(chǎng)地形地貌、地質(zhì)信息的基礎(chǔ)上，開展高精度的數(shù)據(jù)測(cè)繪工作。同時(shí)，結(jié)合紅線圖、施工圖，對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位和標(biāo)記記錄，以此確保鉆孔灌注樁定位的精確性；（2）在挖護(hù)筒施工環(huán)節(jié)，先確定樁位中心點(diǎn)，然后在距中心點(diǎn)3m 的范圍內(nèi)，對(duì)稱打入4 根鋼筋，最后結(jié)合地質(zhì)信息和實(shí)際施工條件科學(xué)選擇護(hù)筒材料并確保其內(nèi)徑大于樁徑200mm 左右。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量把控，確保護(hù)筒斜度偏差≤1%，水平偏差≤50mm，深度偏差在30～75mm 范圍內(nèi)；（3）鉆孔施工環(huán)節(jié)，確保護(hù)筒中心、轉(zhuǎn)盤中心、天車保持垂直，并在鉆進(jìn)施工完畢后及時(shí)對(duì)中心位置、傾斜度等參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，以確保鉆孔灌注樁測(cè)量、定位、施工的精準(zhǔn)性。

4.2 建立創(chuàng)新機(jī)制，提高專業(yè)人員專業(yè)技術(shù)能力

施工人員專業(yè)技術(shù)能力能夠直接影響建筑企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和土木工程技術(shù)的應(yīng)用效果，因此，建立創(chuàng)新機(jī)制，提高企業(yè)技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)能力是土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新探究的重要策略。基于此，施工單位提出了以下措施：首先，創(chuàng)新技術(shù)培訓(xùn)機(jī)制。充分利用現(xiàn)代技術(shù)手段，對(duì)傳統(tǒng)的施工技術(shù)培訓(xùn)手段進(jìn)行創(chuàng)新，以提升技術(shù)培訓(xùn)的質(zhì)量和效率。例如：廣泛收集網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)秀的施工技術(shù)培訓(xùn)資源，并將圖文、視頻類型的培訓(xùn)資源通過微信推送給技術(shù)管理人員，使其能夠隨時(shí)隨地利用碎片化時(shí)間進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)，從而達(dá)到提高人員專業(yè)技術(shù)能力的目的。其次，創(chuàng)新技術(shù)激勵(lì)機(jī)制。通過提供進(jìn)修學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)、提高薪資待遇、職務(wù)提升等激勵(lì)手段的綜合運(yùn)用，充分調(diào)動(dòng)企業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)創(chuàng)新積極性，使其能夠主動(dòng)進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)、探究以及創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)提升專業(yè)人員專業(yè)技術(shù)能力以及企業(yè)土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新能力的目的。

4.3 應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)，完善新型技術(shù)所需設(shè)備配置

（1）加強(qiáng)對(duì)土木工程施工前沿性技術(shù)的學(xué)習(xí)與了解，掌握常見施工技術(shù)所需的機(jī)械設(shè)備及相應(yīng)的操作技術(shù)，在實(shí)際施工過程中，針對(duì)不同的施工技術(shù)，認(rèn)真做好配套設(shè)備的配置和檢驗(yàn)工作，確保創(chuàng)新技術(shù)得以有效應(yīng)用。以“預(yù)應(yīng)力技術(shù)”應(yīng)用為例，施工單位應(yīng)熟悉該技術(shù)的原理和操作流程，在此基礎(chǔ)上根據(jù)工程項(xiàng)目的具體情況，確定千斤頂、Ovm 預(yù)應(yīng)力筋錨具、預(yù)應(yīng)力連接器等機(jī)械設(shè)備的型號(hào)，并做好設(shè)備采購和配置工作，從而保障“預(yù)應(yīng)力技術(shù)”能夠得到有效應(yīng)用。（2）建立健全機(jī)械設(shè)備維護(hù)管理制度，在制度中明確規(guī)定機(jī)械設(shè)備的更新原則和具體要求，從而確保企業(yè)工程機(jī)械設(shè)備配置與技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的同步性，為創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用奠定良好物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.4 引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)管理控制方法

為進(jìn)一步提高建筑土木工程的施工技術(shù)控制質(zhì)量，施工單位需要引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)管理控制方法。從目前的實(shí)際情況來看，隨著我國的建筑技術(shù)經(jīng)歷了多年的發(fā)展已經(jīng)取得了顯著的成效，但與一些發(fā)達(dá)國家相對(duì)比，仍存在著一些差距。因此，這就需要針對(duì)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)做好學(xué)習(xí)和借鑒，并同時(shí)開展本土的研發(fā)工作。同時(shí)，一并做好人才的培養(yǎng)，提高高素質(zhì)復(fù)合型人才在現(xiàn)有人才隊(duì)伍中的占比，尤其要關(guān)注技術(shù)型人才，打造出優(yōu)秀的工程師隊(duì)伍。

4.5 加速建筑土木工程施工技術(shù)控制的信息化建設(shè)

在建筑土木工程施工技術(shù)控制的過程中，施工單位還需要進(jìn)一步做好信息化建設(shè)。目前，伴隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)正在加速與更多領(lǐng)域和更多行業(yè)的融合，并在極大程度上改變了行業(yè)的運(yùn)作模式，提高了行業(yè)的運(yùn)作效率和運(yùn)作質(zhì)量。建筑土木工程施工技術(shù)控制與信息技術(shù)的融合，能夠切實(shí)導(dǎo)入信息化思維和信息化模式，針對(duì)工程施工的全過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，并同時(shí)針對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用來建立數(shù)據(jù)庫，加速經(jīng)驗(yàn)和方法的總結(jié)。過程中，包括自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用、智能化技術(shù)的應(yīng)用、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用都離不開信息化建設(shè)的支持。因此，還需要企業(yè)進(jìn)一步樹立信息化意識(shí)，提高施工技術(shù)控制的整體水平。

結(jié)語：

在智能化時(shí)代，土木工程施工技術(shù)在工程施工過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，同時(shí)受到多重因素的影響，能夠?qū)⑹┕さ母鱾€(gè)工序環(huán)節(jié)以及施工人員聯(lián)系起來。由于其涵蓋了多方面的技術(shù)類型，因此在實(shí)際施工過程中要結(jié)合實(shí)際施工環(huán)節(jié)的需求合理選用適合的施工技術(shù)。此外，需要注重對(duì)施工技術(shù)、施工材料及設(shè)備的完善與創(chuàng)新，以充分適應(yīng)土木工程施工的實(shí)際需求，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)工程行業(yè)的發(fā)展。