基于智能化土木工程施工技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)用

白文生

航天海鷹安全技術(shù)工程有限公司 北京 100074

土木工程在建筑行業(yè)的占比大，在土木工程建設(shè)期間運(yùn)用傳統(tǒng)的施工技術(shù)，無法推進(jìn)施工質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)，更不利于效益空間的拓展，建筑企業(yè)需加強(qiáng)對(duì)技術(shù)改革的重視。但實(shí)際上，智能化背景下的土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用仍處于摸索性前進(jìn)階段，存在諸多的問題，有較大的完善空間，值得深入研究。

1 土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的意義

1.1 順應(yīng)土木工程領(lǐng)域現(xiàn)代化發(fā)展的要求

在工程項(xiàng)目建設(shè)的過程中，加大管控土木工程施工技術(shù)應(yīng)用情況的力度，不斷提高建設(shè)質(zhì)量和效益，是我國建筑事業(yè)與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。隨著項(xiàng)目建設(shè)管理模式與施工技術(shù)的不斷優(yōu)化，土木工程領(lǐng)域的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程隨之加速，推進(jìn)我國建筑施工邁向了全新的發(fā)展階段。尤其是智能化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，配以科學(xué)合理的管理，促使機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化等性能越發(fā)突出。在先進(jìn)技術(shù)的支撐下，通過有效的管控與利用，土木工程施工技術(shù)逐步創(chuàng)新完善，更利于推進(jìn)土木工程領(lǐng)域的穩(wěn)中求進(jìn)。

1.2 優(yōu)化土木施工現(xiàn)狀

創(chuàng)新應(yīng)用智能化土木工程施工技術(shù)，利于改善施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，推進(jìn)土木工程施工質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。但實(shí)際上，影響土木工程與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展的因素較多，包括忽視施工材料與施工技術(shù)等方面的管理規(guī)范不完善，導(dǎo)致土木工程的整體施工效率偏低。還需合理設(shè)計(jì)施工方案，摸索性運(yùn)用先進(jìn)的施工技術(shù)，加速土木工程創(chuàng)新的進(jìn)程，有效解決施工問題，拓展建設(shè)企業(yè)的效益空間。

2 土木工程在技術(shù)創(chuàng)新方面的問題

2.1 施工特點(diǎn)

土木工程施工特點(diǎn)，體現(xiàn)在以下幾方面：一是流動(dòng)性：主要指作業(yè)場(chǎng)景、所選用施工團(tuán)隊(duì)等方面的流動(dòng)。不同的土木工程建造，在施工狀況與地理?xiàng)l件等方面的差異較大，促使施工過程也多有不同，進(jìn)一步增大了施工的流動(dòng)性。二是固定性：土木工程涉及到道路工程、橋梁工程、隧道工程等類別的建造工程。施工的固定性特征主要是指土木施工場(chǎng)地與所選技術(shù)的固定性，不能擅自移動(dòng)或變更。三是復(fù)雜性：土木工程施工技術(shù)的種類較多，受施工環(huán)境的影響較大，導(dǎo)致施工進(jìn)度直接受到阻礙，這也對(duì)土木工程施工的管控提出了更高要求。四是協(xié)調(diào)性：土木工程涉及到施工設(shè)計(jì)、材料采購、項(xiàng)目監(jiān)管等環(huán)節(jié)，需要各環(huán)節(jié)的工作人員發(fā)揮一定的協(xié)調(diào)性，整體性的提高土木工程的施工質(zhì)量。土木工程項(xiàng)目的建造規(guī)模大，通常采取分包的方式去建造，對(duì)各分包部門的協(xié)調(diào)成效要求較高，盡量避免多方施工的不良影響[1]。

2.2 技術(shù)創(chuàng)新問題

大部分土木工程建設(shè)企業(yè)的施工技術(shù)創(chuàng)新方向不明確，對(duì)施工技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)識(shí)片面，未根據(jù)工程的實(shí)際施工情況選用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，導(dǎo)致施工技術(shù)的使用成效改進(jìn)空間狹窄。大部分土木工程施工人員的施工方法與觀念固化且滯后，缺乏創(chuàng)新的能動(dòng)性與思路，不利于技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)程的加速，更無法滿足工程建造的現(xiàn)實(shí)要求。項(xiàng)目施工未充分利用先進(jìn)技術(shù)，先進(jìn)、新型的施工技術(shù)價(jià)值發(fā)揮受限，直接影響項(xiàng)目建造的品質(zhì)，無法確保土木工程建造的科學(xué)合理性?，F(xiàn)代化土木工程技術(shù)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較大，施工者對(duì)其了解片面，會(huì)直接影響后續(xù)的施工與整體建造質(zhì)量。

3 智能化背景下土木工程施工技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)創(chuàng)新

我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭正猛，對(duì)土木工程建設(shè)的力度與強(qiáng)度等方面的要求更高，也對(duì)施工技術(shù)創(chuàng)新帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。尤其是大跨度現(xiàn)代建筑的大力興建，既有建筑物的加固與改造任務(wù)的增加，碳纖維結(jié)構(gòu)加固材料技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段被大力推廣運(yùn)用，而建筑結(jié)構(gòu)將應(yīng)用到預(yù)應(yīng)力技術(shù)。針對(duì)于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的創(chuàng)新，不僅需迎合節(jié)能、綠色、環(huán)保等生產(chǎn)政策方針的號(hào)召，還需注重與現(xiàn)代電子信息科技的整合，加速建筑智能化的發(fā)展步伐。施工單位應(yīng)熟悉預(yù)應(yīng)力技術(shù)的原理與操作流程，根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，確定Ovm預(yù)應(yīng)力筋錨具、預(yù)應(yīng)力連接器、千斤頂?shù)葯C(jī)械設(shè)備的型號(hào)，規(guī)范展開設(shè)備的采購與配置等工作，確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠得到有效的應(yīng)用。

預(yù)應(yīng)力是土木工程項(xiàng)目建造的常見技術(shù)，在解決高、大、重、新建筑工程的設(shè)計(jì)與建造難題中發(fā)揮著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。除此之外，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也是減少大面積工程伸縮縫、防止開裂、調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力的關(guān)鍵手段。預(yù)應(yīng)力混凝土有耐久性、抗裂性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力混凝土材料與技術(shù)在土木工程項(xiàng)目建造領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛。隨著土木工程智能化發(fā)展進(jìn)程的加速，必然會(huì)涌現(xiàn)出更多先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、方法、技術(shù)、材料等，促使預(yù)應(yīng)力混凝土不斷向著高性能、高強(qiáng)度的方向發(fā)展。對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)實(shí)行一定程度的創(chuàng)新，如在做完鋼防護(hù)后，利用包圍環(huán)繞的方法保護(hù)混凝土部件，施工者能夠運(yùn)用機(jī)械裝備進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的施工，依據(jù)極限下的負(fù)荷狀況與現(xiàn)實(shí)狀況，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力，讓預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用更加有效可靠，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的情況，確保土木工程施工的品質(zhì)。

3.2 深基坑支護(hù)技術(shù)創(chuàng)新

針對(duì)于土木工程中深基坑支護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新，需立足基坑施工深度與廣度要求、外部環(huán)境、控制要求等影響因素，一是科學(xué)合理的設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用流程，做好支護(hù)施工安全隱患等問題的事前調(diào)查工作，從基礎(chǔ)環(huán)節(jié)入手確保施工質(zhì)量。二是科學(xué)選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)，深基坑支護(hù)技術(shù)的類型與形式結(jié)構(gòu)不同，支護(hù)效果也存在明顯的差異，還需根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際要求合理選用安全系數(shù)高、應(yīng)用便捷性強(qiáng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)，并合理把控施工工藝的實(shí)施。三是保障基坑周圍環(huán)境的穩(wěn)定性，采取先進(jìn)的防水技術(shù)措施，避免受水滲透等問題的影響。除此之外，在基坑的前期開挖階段，需要充分考慮施工圖紙依據(jù)原則、超挖、地下水、土方堆放等因素的影響。在土釘打孔的環(huán)節(jié)，加強(qiáng)考慮對(duì)施工者水平鉆進(jìn)方式要點(diǎn)與設(shè)備操作原理的掌握度、檢驗(yàn)打孔位置是否符合設(shè)計(jì)施工的位置要求、防銹處理等因素的影響。在灌漿操作的環(huán)節(jié)，加強(qiáng)考慮原材料的水灰比、注漿壓力、連續(xù)施工、堵塞等因素的影響。做好深基坑結(jié)構(gòu)的變形與狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作，利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備監(jiān)測(cè)與記錄深基坑技術(shù)的應(yīng)用狀態(tài)信息，及時(shí)掌握深基坑支護(hù)施工的整體變化狀態(tài)，確保施工達(dá)標(biāo)。在土木工程施工技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用方面，利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)與探測(cè)等技術(shù)設(shè)備，充分把握施工場(chǎng)所的條件，包括施工場(chǎng)地的地質(zhì)、地理特點(diǎn)、地下管的分布狀況等。在深基坑支護(hù)施工的環(huán)節(jié)，加強(qiáng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，全面把握各環(huán)節(jié)的施工操作標(biāo)準(zhǔn)。加大施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管力度，確保施工操作的規(guī)范性，切實(shí)發(fā)揮安全保障與施工質(zhì)量的協(xié)同效應(yīng)。

3.3 鉆孔灌注技術(shù)創(chuàng)新

要想提高現(xiàn)場(chǎng)施工的綜合效率，需不斷優(yōu)化各施工操作環(huán)節(jié)，體現(xiàn)在以下幾方面：一是場(chǎng)地準(zhǔn)備：在鉆機(jī)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前，利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器測(cè)量待施工位置，合理埋設(shè)護(hù)樁。二是埋設(shè)工作：根據(jù)施工規(guī)范要求合理設(shè)計(jì)鋼材質(zhì)護(hù)筒，明確排泥漿口的高度，把控回填的材料與密實(shí)度，盡量避免穿孔或坍塌等返工處理。三是泥漿：做好泥漿循環(huán)工作，確保其符合各項(xiàng)規(guī)范指標(biāo)要求，以提高鉆機(jī)的工作質(zhì)量和效率。四是鉆進(jìn)工作：控制工作進(jìn)度，在筒底部緩慢鉆進(jìn)，確保底角堅(jiān)固。筒底部出現(xiàn)土質(zhì)松軟、漏漿等情況，應(yīng)當(dāng)適度的提高鉆頭高度，傾倒粘土塊，利用鉆頭的倒轉(zhuǎn)堵住泥漿縫隙，確保其穩(wěn)定推進(jìn)。

隨著高科技的滲透，涌現(xiàn)出的新施工設(shè)備與工具，將推動(dòng)智能化土木工程施工技術(shù)不斷向著高科技尖端化、智能化等趨勢(shì)發(fā)展。施工技術(shù)在施工或設(shè)計(jì)等階段的重要性突出，施工技術(shù)的先進(jìn)水平，直接決定了設(shè)計(jì)者的意圖能否實(shí)現(xiàn)。土木工程施工的系統(tǒng)性特點(diǎn)突出，在施工中受到現(xiàn)場(chǎng)條件、資源狀況、荷載條件、管理水平等因素的影響，易出現(xiàn)孔坍塌、鉆錘卡、鉆孔徑縮小、鉆孔位置錯(cuò)誤等施工問題，還需加大施工控制的力度，縮小理想狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)之間的差異。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬施工過程，分析預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值，調(diào)整兩者之間的誤差，直到其符合設(shè)計(jì)要求。施工控制涉及理論分析、測(cè)試手段、現(xiàn)場(chǎng)組織等方面，在實(shí)際施工中需要各方面協(xié)同進(jìn)行。施工力學(xué)的提出，解決了土木工程施工中的各種問題，也為土木工程施工技術(shù)的創(chuàng)新研究提供了依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了以往被動(dòng)控制向主動(dòng)控制趨勢(shì)的轉(zhuǎn)變。設(shè)計(jì)人員從力學(xué)的角度去考慮施工，確保設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形，與實(shí)際的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形保持高度的一致，促使結(jié)構(gòu)形態(tài)與材料的應(yīng)用更加科學(xué)合理、安全可靠。隨著工程結(jié)構(gòu)建設(shè)的國際水平不斷提升，施工力學(xué)與施工控制也將逐步走向成熟，有效應(yīng)用到土木工程建設(shè)中。

4 基于智能化土木工程施工技術(shù)的創(chuàng)新策略

4.1 完善標(biāo)準(zhǔn)體系

完善土木工程的建造標(biāo)準(zhǔn)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)體系，是推進(jìn)智能化土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的重要立足點(diǎn)。為避免建筑工程驗(yàn)收中存在的漏洞問題，需不斷優(yōu)化驗(yàn)收的流程、標(biāo)準(zhǔn)等工作體系。除此之外，為提高工程建造的整體質(zhì)量，需不斷提高操作者的技術(shù)水平，加大對(duì)施工人員的培訓(xùn)教育、考核力度，解決其消極怠工的問題，減少人為因素對(duì)工程質(zhì)量和進(jìn)度等方面的影響[2]。

4.2 擴(kuò)大智能控制技術(shù)范圍

緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，不斷利用智能控制技術(shù)去完善施工內(nèi)容，及時(shí)掌握施工狀態(tài)信息，減少施工誤差的同時(shí)，促使項(xiàng)目建造盡快達(dá)成提質(zhì)增效的目標(biāo)。發(fā)揮智能控制技術(shù)的輔助作用，如通過布設(shè)GPS智能監(jiān)測(cè)點(diǎn)，提高市場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)完整性。再利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)去規(guī)范記錄與處理預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工方法、灌注樁孔位置等施工信息。發(fā)揮智能控制技術(shù)的自行推理功能，預(yù)估土木工程的施工質(zhì)量，通過不斷的調(diào)整確保其符合施工要求。利用智能控制技術(shù)去預(yù)測(cè)土木工程的質(zhì)量，打破以往根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)主觀性分析各施工環(huán)節(jié)隱患的局面，提高土木工程施工環(huán)節(jié)重要內(nèi)容監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，以此作為先進(jìn)施工技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值參照。如在防水技術(shù)的應(yīng)用方面，本著引進(jìn)來與走出去的原則，借鑒優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)，引入智能技術(shù)特色，加大對(duì)全新防水材料與設(shè)備的研究力度。

4.3 強(qiáng)化技術(shù)技術(shù)意識(shí)

建筑是隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的改革進(jìn)程加速，行業(yè)內(nèi)部的競(jìng)爭也越來越激烈。要想盡快實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，還需在土木工程建設(shè)企業(yè)的施工技術(shù)、發(fā)展理念等方面的創(chuàng)新下功夫。施工技術(shù)對(duì)建筑質(zhì)量的影響較大，引用高效的施工技術(shù)，更利于提高施工質(zhì)量，減少企業(yè)的成本支出，不斷拓展利潤空間。這就需要土木工程建設(shè)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)層與管理層，積極轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念與模式，加強(qiáng)對(duì)智能化背景下施工技術(shù)創(chuàng)新的重視，多學(xué)習(xí)此方面的知識(shí)內(nèi)容，在施工技術(shù)創(chuàng)新方面投入更多的關(guān)注與支持。建立專業(yè)的科研技術(shù)團(tuán)隊(duì)，完善科研人才的引進(jìn)和培訓(xùn)、激勵(lì)等機(jī)制，充分發(fā)揮其專業(yè)優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，激發(fā)其工作潛能與主觀能動(dòng)性，確保其能夠研究出更加新穎與更加高效的施工技術(shù)。在企業(yè)內(nèi)部加大施工技術(shù)創(chuàng)新等方面的宣傳，解答各級(jí)員工的疑惑，促使全員支持與配合施工技術(shù)創(chuàng)新的良好氛圍得以盡快成型。廣泛收集設(shè)計(jì)與施工等主體對(duì)施工技術(shù)創(chuàng)新方面的意見想法，積極推進(jìn)土木工程施工技術(shù)的更新與完善。加大對(duì)高素質(zhì)復(fù)合型人才的儲(chǔ)備力度，不斷更新現(xiàn)有的人才隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，注重對(duì)技術(shù)型人才的培育，以打造出優(yōu)秀的工程師隊(duì)伍。

4.4 實(shí)施信息化技術(shù)管控

現(xiàn)代信息技術(shù)推動(dòng)了各行業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)代化發(fā)展，在土木工程項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用，更利于提高行業(yè)的施工效率與建造質(zhì)量。在土木工程施工技術(shù)的管控中，難免會(huì)受到環(huán)境等因素的影響。為提高施工技術(shù)的管控成效，從以往的事后處理，逐步向事前預(yù)防、事中控制的趨勢(shì)過渡，還需加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)的整合利用。依托現(xiàn)代科技手段，搭建項(xiàng)目建設(shè)管控的信息化平臺(tái)，通過信息化的管控方式，切實(shí)提升技術(shù)管控成效。不斷拓展計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能模塊，規(guī)范操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將管理人員從以往重復(fù)性、基礎(chǔ)性的工作中脫離出來，切實(shí)體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)信息化管理的價(jià)值。尤其是在施工技術(shù)的管控過程中，依托智能化、信息化技術(shù)去搭建監(jiān)控系統(tǒng)，盡量實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，突出技術(shù)控制的高效化、自動(dòng)化等特點(diǎn)，帶動(dòng)整體施工質(zhì)量的提升。對(duì)工程施工的全程施以動(dòng)態(tài)管理，對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用，依托現(xiàn)代信息技術(shù)合理建立數(shù)據(jù)庫，加速經(jīng)驗(yàn)與方法的總結(jié)。做好施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研和勘察工作，充分把握土木工程施工技術(shù)的要點(diǎn)與應(yīng)用特征等情況，根據(jù)規(guī)范要求落實(shí)施工技術(shù)，促使技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以充分體現(xiàn)。引入信息化、智能化的管控手段，促使施工技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)程加速，不斷應(yīng)用到土木工程建設(shè)中，達(dá)到理想的項(xiàng)目建設(shè)及管控效果[3]。

5 總結(jié)

建筑行業(yè)在智能化時(shí)代背景下的發(fā)展，需提高對(duì)土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用必要性、可行性等方面的認(rèn)知度，把握施工各工序環(huán)節(jié)的問題點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況，并借鑒優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)，合理設(shè)計(jì)施工方案及管理工作體系。注重對(duì)土木工程施工材料、施工技術(shù)、施工設(shè)備等方面的完善與創(chuàng)新，不斷改善項(xiàng)目的管理與科研等工作，提高施工技術(shù)控制水平，確保其符合土木工程施工的實(shí)際需求，積極推進(jìn)整個(gè)土木工程建設(shè)行業(yè)的與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展。