淺談土木工程智能化施工技術

王麗麗

（甘肅鋼鐵職業技術學院，甘肅 嘉峪關 735100）

0 引言

近年來，土木工程施工技術已經有了較大的創新，并取得了重大進展。土木工程施工技術的創新，確保了土木工程行業的持續發展。技術創新可以減少人力成本，盡量避免出現安全隱患，并提高項目的施工效率。為了達到這一目的，我們需要在信息化時代的大背景下進行思考。顯然，現階段的智能化技術對于土木工程施工技術的創新是具有重要意義的。

1 如何在智能化背景下對土木工程施工技術進行創新

1.1 提高對相關領域的重視程度

要提高對相關領域的重視程度，可以具體采取以下2個策略。1）有關部門應當建立和完善土木工程施工技術智能化應用的相關獎勵政策，激發研究人員的工作積極性，從而使相關技術攻關的進度加快，提高智能化水平。2）土木工程施工單位要加強各部門之間的溝通協調，根據自身情況，提高技術水平，使其滿足企業和當地施工的實際需要[1]。

1.2 根據實際情況引進和完善技術

為了適應社會的實際需求，土木工程施工技術智能化方面需要做到實用和高效。對于智能化的應用，務必遵循科學性原則，要符合發展現狀和行業的具體發展規律，并在實踐過程中找出智能化現存的短板，從而針對性地補齊這些短板。對于國外的技術，在引進的同時也需要根據實際情況進行改動，切不可生搬硬套[2]。

1.3 加快相關軟件的開發及應用

土木工程施工技術的智能化離不開相關計算機軟件的推動作用，但是目前國內建筑行業在土木工程施工技術智能化軟件的研發方面存在很大的不足，很多軟件都是國外的廠商開發的，自主研發的實力不足將成為制約行業發展的重要因素。面對這種情況，有關部門必須予以重視，并鼓勵相關研發人員加緊開發自主化的建筑智能軟件，并提高軟件的技術含量，力爭打破國外企業在這方面給我國建筑業帶來的限制。

1.4 注重環保和可持續發展

以往的土木工程施工過程中經常會出現環境污染現象，因此，在土木工程施工技術智能化的應用過程中，務必做好對環境和生態的保護。具體做法主要有以下2 點。1）由于不可再生資源已經較為緊張，因此必須注重資源的節能利用，要通過智能化技術的應用，來減少不可再生資源的用量。2）通過完善智能化技術，降低施工過程中的污染物排放，減少環境污染問題。

2 智能化背景下新技術的創新應用

2.1 BIM技術的應用

傳統的土木工程施工主要是依靠二維的施工圖紙來進行的，設計人員必須憑借自己的想象力來構思建筑物的三維結構。由于一些細節信息無法通過二維的施工圖紙表現出來，所以在具體施工中往往出現實際效果和設計效果有偏差的現象。而BIM 技術的應用將有效解決這一問題，BIM技術可以用來構建三維立體設計模型，設計人員可以直觀地發現模型當中的細節，并向施工人員提出更具體的要求。同時，BIM 技術還可以實現模擬建筑生命周期的功能，實現對建筑物的全方位維護。

大體來看，BIM 技術的具體應用主要體現在以下4 個方面。1）在圖紙設計中的應用：借助BIM 技術，對設計圖紙進行三維立體模式轉換，標記圖紙中的施工要點，再根據實際情況，對其進行調整。2）在組織施工方面的應用：在某些大型工程的施工過程中，工程節點較為復雜，可通過BIM 技術進行建模模擬的方法，在土木工程施工前就對這些節點進行拼裝，從而加快項目施工進度。3）在成本控制中的應用：在以往的工程成本控制環節，都需要造價人員手動輸入數據，再手動建模和計算，不僅工作強度大，計算還容易出現錯誤，而利用BIM 技術，可以自動進行建模和計算，節省了大量時間，大大提高了造價人員的工作效率。4）在施工管理中的應用：利用BIM 技術中的三維可視化技術和網絡圖技術等，可對具體施工過程實現更為有效的管理，施工人員可以及時發現施工中存在的問題，并第一時間解決，從而保證了土木工程施工過程的安全平穩進行；同時，管理人員也可以利用BIM 技術來對施工安全隱患進行排查，以做到防患于未然，將問題消滅在萌芽狀態，并通過這項技術來關聯相關的數據，做到安全管理的可追溯[3]。

在基于BIM 技術的智能化背景下土木工程施工實踐中，其在后澆帶施工中的應用具備較高借鑒價值，如基于BIM 技術建設施工項目場地模型，結合實際施工位置和施工環境，即可優化編制最佳后澆帶施工方案，同時可依托BIM 技術完成后澆帶施工需要的人力、物力、材料等資源需求，并能夠直觀反映后澆帶施工的各個環節，施工工序的協調管理、直觀性更強的技術交底、施工班組有序入場均可得到保障，BIM 技術在智能化背景下土木工程施工中的應用價值可見一斑。

2.2 智能結構控制體系的組成和應用

智能結構控制體系大多由訊號處理器、控制器和傳導器3 個部分組成，其設計原理是，當訊號處理器接收到外部環境刺激時，通過控制器和傳導器，來實現架構內部的相應作用機制。在智能結構控制體系的設計過程中，必須使用性能較好的器件，確保能夠對信號進行集中化處理。以照明系統為例（如圖1 所示），在實際應用過程中，一旦照明系統出現問題，傳感器就會立刻開啟外部網絡傳導體系，將信號傳至控制器，再由控制器分析處置并發揮體系的作用，從而保障建筑架構的安全。

當前的智能結構控制體系仍有一定的改進空間，具體來看，能夠改進的方向主要有以下4 個方向。1）對智能傳感技術進行改進：對于傳感元器件可采取進一步的研究，使這些元器件朝著“微型化、兼容性更好、信號覆蓋效果更好”的方向來發展，從而使傳感元器件優化和升級，滿足改進智能傳感技術的需要。2）加快信息處理與傳輸速度：這方面的研究應側重于提高系統的運算處理能力和網絡傳輸速度，因此，就可以更快地將建筑結構的異常信息傳輸到控制器，從而實現智能化修復。3）對智能驅動技術進行改進：這方面的研究將側重于提升驅動材料的機械性能，以及驅動材料與建筑材料的兼容性，使其更好地適應于土木工程行業。4）強化智能集成控制技術：這方面的研究側重于處理形變和擾動的控制，以最大限度地減小外界環境對智能化體系的沖擊作用。

2.3 樓宇自控系統施工技術的應用

對于智能化背景下土木工程來說，其一般涉及物聯網、通信、安放、樓宇自控，工程的科技性能可以在這類系統支持下提升，同時更好地為居住者提供便利，以樓宇自控系統為例，相關施工技術的應用需要關注3 個方面內容，包括線纜鋪設、現場控制器安裝、現場設備施工。線纜鋪設需要做好準備工作，這是由于智能化背景下土木工程樓宇自控系統存在分布較為廣泛的線路，因此必須關注線路材質的優選、線槽位置的科學定位、電源與弱電的分開施工，一般選擇銅芯絕緣線（電源線）和光纜（網絡通信線），并保證線路不暴露于外墻，可以在活動地板或設備的吊頂內埋設，同時獨立設置弱電槽和電源槽，預埋管線接地也不容忽視。在安裝管槽線的過程中，需要保證線槽干凈且管線無接頭，并嚴格遵循纜線分開原則，如分開安置不同作用的纜線，信號線路與電源線路必須隔開安放，施工后的編號和絕緣性檢測也極為關鍵；現場控制器安裝需保證控制器與控制柜所在位置合理性，并在安裝設備的附近設置控制柜，控制器的安防位置需要在新風機控制箱內留出。安裝后的檢測也不容忽視，以此強化各環節檢測，并重點關注屬于一個整體的控制器、風機、照明系統、配電體系的各環節施工檢測，以此更好實現整體功能。此外，配電中自動轉換裝置和手動轉換裝置的合理安裝也不容忽視；現場設備施工需要重視液體流量、濕度、溫度等傳感器的正確安裝，一般在房間墻壁內安裝并采用屏蔽線屏蔽干擾型號，通過在平衡位置安裝傳感器，并在風道內上下排列安放濕度和溫度傳感器，在直立管道處設置流量傳感器，在水流平緩位置設置浮球傳感器。系統接地需要選擇強電控制箱接地端子進行控制器及相應設備的接地，同時監測裝置的電源一致需要得到保障，樓宇自控系統需要具備1 Ω 內的接地電阻。

圖1 智能照明系統

3 結語

綜上所述，土木工程施工技術的智能化是當前土木工程領域的一項新的內容，具有很大的潛力和巨大的應用空間。隨著經濟發展和人們對于建筑的期望，智能化的應用勢在必行。為此，必須加大對土木工程施工技術的智能化研究，并對技術的應用進行改進和創新，推動土木工程領域的長期發展。