數控機械施工技術在公路工程施工應用的探討

蘇紀禎

摘要：隨著科技水平的不斷提升，數控機械被廣泛應用于工程施工中，其中公路工程的施工最具代表性。數控機械施工應用于公路工程的施工中能夠有效改善傳統施工中誤差較大、精度較低、工期較長的問題，使施工質量和施工效率得到有效提升。本文結合數控機械施工技術的相關概念，分析該技術的優勢，對該技術在公路工程施工中的應用進行探討。

關鍵詞：數控機械施工技術；公路工程；應用

引言：

社會經濟的發展帶動了交通運輸行業的發展，公路工程的建設就需要不斷增加。當前的公路交通運輸中，大型貨車的數量較多，這也要求公路施工質量必須得到提升。而采用機械協助施工已經成為當前工程施工行業的發展趨勢，所以需要對公路工程施工中的機械施工技術進行深入探究。

一、數控機械施工技術概念及原理

（一）概念

數控機械施工技術，是通過建立三維設計圖模型并將施工現場的數據、待建工程數據輸入其中，再與施工現場的數控機械控制系統等基礎平臺相結合，使用相應的雙向通訊技術實現對施工場地中的施工器械進行控制，最后根據建立的三維模型進行自動化施工的技術。數控機械施工技術可以突破時間、空間的局限，通過一個控制系統實現對多個施工器械進行控制。當前數控機械施工技術已經被廣泛應用于公路、礦場、機場等工程的建設中，并且可以大規模的減少人力使用，節省了大量的人工成本[1]。

（二）工作原理

數控機械施工技術的基本原理，是利用智能機器人實時動態定位功能，并且結合RTK技術對工程機械的三位為止和運行狀態進行實時監控。控制人員通過控制系統對定位系統和各類傳感系統發射的信號進行接收、記錄，最后根據各種數據、圖像、聲音等信號對操作面進行施工。

二、數控機械施工技術的優勢

與傳統的人工施工相比，數控機械施工有著非常顯著的優勢，主要表現在以下方面：

（一）降低成本

傳統的公路工程施工大多采用人工與機械相結合的方式，進行施工時先要根據工程要求對施工地點進行測量、打樁、定位等，人力消耗極大并且還需要專業人員進行操作，工程施工之前就需要投入大量的成本[2]。

而使用數控機械施工技術減少了施工前的測量環節，不需要打樁參照，整個過程中都由機器自動完成信息采集極大減少了人工成本。并且傳統的公路施工通常是將施工材料集中堆放，施工過程中需要使用小型車輛或人工進行搬運。而利用數控機械施工是將材料直接運送到機械附近，進行裝填或攪拌工作，最后及其根據控制系統的指令進行自動施工，整個過程減少了人力消耗，也避免了一些安全事故的發生。

（二）提升施工效率

施工效率是機械施工與人工施工差異最為明顯的部分。人工施工需要考慮到材料搬運、氣溫環境、工人承受能力等問題，而使用數控機械施工就可以打破時間、空間和人體承受能力等局限性，只需要幾名操作人員就能進行工程的實施，并且可以不間斷進行工作，極大地提高了工程施工速度和施工效率。

（三）提高施工質量

施工質量是當前人們比較關注的問題，隨著大型運輸車輛的不斷增多，對于公路的施工質量的要求也就更高，而公路施工質量主要體現在標高誤差、承載能力、使用壽命等方面。人工施工時，由于存在著判斷能力、測量儀器精準度等問題可能導致不同的路段出現路面厚度、高度不同的情況，影響了路面的平整度，而使用數控機械進行施工就可以使用統一標準進行控制，并且使用多個儀器進行測量，精確度大大提升。其次是路面質量。路面質量決定著公路的承載能力。數控機械施工時，材料的控制和路面鋪設都是使用最為嚴格的標準，所以路面質量與人工施工相比質量更高，并且質量相對平均，避免了同一條路質量不同的問題。

三、數控機械施工技術在公路工程施工中的應用及發展

公路施工過程中，使用數控機械施工可以有效提高施工效率和施工質量，節省大量的人力成本，應該得到施工單位的重視。

（一）應用

實際施工過程中，各種機械設備的運行和使用需要人進行管理和指導，需要多個人員進行協同指揮，而且如果需要臨時對設計方案或工程數據進行更改，也無法及時地進行調整，甚至需要返工重建，浪費了大量人力和物力。

而數控機械施工技術是使用計算機進行三維模型的建立，遇到設計方案或數據更改問題時，只需要對三維模型的數據進行更改機器就可以自行更改之后的施工標準。與傳統的人工與機械結合相比，數控機械施工技術所要支出的成本更少，并且施工效率和施工質量能夠顯著提高。其次，可以減少工人對一些危險器械的使用，避免了安全事故的發生。由于對質量控制比較嚴格，并且標準統一，數控機械施工基本不會出現反工的情況，這也減少了材料浪費、施工成本也就相對降低[3]。所以，在進行公路工程施工時，應用數控機械施工技術能夠實現工程建設的高質高量，應該廣泛使用。

（二）發展前景

當前，我國很多公路工程項目的建設都使用了數控工程施工技術，特別是里程較多、路面較寬、質量要求較高的工程，更需要加強數控機械的使用。隨著技術的不斷完善，數控機械施工技術已經比較成熟，機器的通訊、定位、精準控制、數據模型建造等性能更加優越，基本實現零誤差。

在公路土建工程施工中，數控機械的使用能夠有效縮短工期，節省施工成本，提高施工質量、簡化施工流程。同時，數控機械還能夠實現對施工過程數據進行記錄，為以后相似情況的工程提供參考經驗。因此，數控機械施工技術得到了越來越多的建筑單位的重視和使用，隨著工程要求不斷升高，該技術將得到更為廣泛的應用。

綜上所述，隨著工程要求的不斷提高，傳統的施工方法已經很難滿足建設需求，所以數控機械施工技術應用于公路工程施工已經成為了一種發展趨勢，數控機械施工依靠其安全、優質、高效的施工質量贏得了越來越多的認可和接受，數控機械施工技術必將成為今后公路施工的主要方式，不斷促進我國基建水平向前發展。

參考文獻：

[1]馮琴.淺談公路施工企業成本核算中存在的問題[N].山西科技報，2016，09.

[2]沈燁.關于道路安全評價模型的研究分析[A].中國公路學會，2015，04.

[3]楊軍.科學發展觀要求加強公路施工方法[N].朔州日報，2012，08.