智能化施工技術在裝配式建筑工程施工管理中的應用研究

摘 要：在我國建筑行業不斷推進工業化的過程中，裝配式建筑與智能化技術的結合正體現出顯著的應用價值，涵蓋BIM、物聯網、云計算、大數據和人工智能等前沿科技，為建筑全生命周期管理提供強而有力的支撐。技術優化實現了對建筑工程更為精確的管控和高效生產，同時也開啟了實時監控施工過程、確保建筑質量的新篇章。云計算技術的靈活應用增強了團隊協同和信息共享，對快速響應市場環境變化具有關鍵意義。裝配式建筑的快速發展，得力于數字化技術的驅動，有望實現整個建設產業鏈的系統化整合，推動綠色化、精益化、高效益的工程建設。智能建造作為行業改革的利器，旨在塑造適應時代要求的組織管理模式和市場環境，促進建筑業的高質量可持續發展。

關鍵詞：裝配式建筑；智能化技術；工程施工；管理

1 前言

相較于傳統的建筑技術，裝配式建筑技術憑借其模塊化和標準化特點，顯著減輕了建筑工程施工現場對勞動力的依賴，并同時發揮了降低環境破壞的作用。當前，建筑產業化和裝配式預制技術已經成為行業發展的新引擎。在此過程中，建筑工程施工的實踐要緊扣智能化和信息化的脈搏，以工業化的思維方式不斷創新施工工法，實現建筑部件的標準化、系列化生產，并促進設計、生產、運輸等環節的智能化管理。為了完成從設計到竣工的全鏈條智能化與可視化，施工環節需要引入專業的系統和自動化設備，進而打造完整、高效的產業鏈條。配合在線協作平臺的應用，能夠進一步優化對整個建筑項目施工過程的管理與操控。

2裝配式建筑工程智能化施工技術的應用原則

在當前建筑工程施工技術日新月異的趨勢中，裝配式建筑的智能化施工技術被視為推進裝配式建筑產業化發展的關鍵因素，對于提高工程質量、提升施工效率和控制成本都有著革命性的深遠意義。因此，制定智能化應用原則顯得尤為重要，這些原則要求深度研究和分析智能化工程設計軟件的應用價值，從而激發其在不同環境下的實際施工潛力，以引導專業結構與技術進度相結合的研發團隊開發和改進軟件。BIM技術在設計理念上的應用，為裝配式建筑工程提供了結構質量與精度的關鍵支持，成為建筑行業革新的亮點。BIM信息作為一種共享技術與數據集成工具，通過實時數據模擬和計算，為施工過程帶來了極大的便利，并且為項目規劃和設計階段的質量與效率提升提供了助力 [1]。

3裝配式建筑智能化施工技術在建筑工程施工管理中的應用

3.1完善施工結構設計方案

裝配式建筑領域的工程師們在采用智能化施工技術時，需對設計方案的結構精確性開展嚴格的碰撞檢測，以確保管線安裝無誤，并高效提升施工質量。運用BIM技術對設計方案進行數據校驗與模型驗證，不僅能提前發現問題并加以解決，還能夠對整個工程管理進行優化，提高工作效率。通過BIM模型與測試數據的整合，研究人員能夠優化設計方案，增強施工計劃的科學性和有效性，并確保裝配式建筑項目的順利進行。

3.2科學設計預制構件

細致的工程設計對于保證裝配式建筑結構的質量和安全至關重要。在設計預制構件時，工程設計人員雖然傾向于減少次梁的詳細設計以簡化施工流程，但這并不意味著忽視建筑各構件的重要性，反而是為了確保設計與制造業的實際生產條件相匹配，并符合相關建筑標準以保證工程質量。墻體部分的施工同樣需要關注，施工人員在開展砌筑、裝卸工作中應確保墻體位置的便捷性以順利實現安裝。針對壓板的設計，若結構為雙向，則無需對施工中的受力條件進行調整；而當設計為預應力中空板或層壓板時，則需要在設計階段針對張拉力和鋼筋進行必要的調整，以保證力的單向傳遞。這一系列的精細工作，都是為了實現裝配式的高效施工，并確保建筑結構的長期穩定性和安全性。

3.3預制構件分析系統

為了確保裝配式施工工程的質量并預防事故發生，專業團隊需根據具體建筑需求與環境條件，科學構建能夠應用于具體情境的預制構件分析系統。該系統不僅包括詳盡的施工計劃，而且還需與精確調整的構件數量和施工要求相匹配，以保證施工各階段流程順暢。在施工過程中，若施工人員察覺到潛在風險或問題，應及時向管理層反饋，使管理層能準確掌握現場情況并采取相應有效措施，以此加強工程管理的整體水平。預制構件分析系統將提高裝配式建筑施工的效率和安全性，為建筑項目的成功實施提供堅實的保障[2]。

3.4預制構件安裝

當前，我國在裝配式建筑實踐中所體現出來的深入分析表明，層壓板的安裝在建筑施工中占據了核心地位，直接關聯項目總體質量的把控。在執行這一關鍵操作時，施工團隊必須強化層壓板安裝流程的精細化管理，并確保操作流程不偏離既定的建筑標準。在安裝施工過程中，務必采取合適措施以保持足夠的工作距離，這樣的做法有利于提升安裝精度和確保作業安全性。由于這類操作具有高度精密性，因此能夠在施工期間有效避免錯誤操作所引發的各類問題，同時還能助力施工進程的順利推進，從而有效降低潛在的安全風險。特別在處理層壓板安裝的獨特需求時，施工人員應利用臨時支架對底板區域進行穩固，以防止在作業過程中對下方結構造成損傷。在設置這些支架時，應精心調節其間的距離，嚴格遵守建筑規范，為后續工序的順利進行打下堅實基礎。層壓板安裝后，拆除這些輔助支架的步驟也是不可缺少的重要環節。通過這樣的嚴格要求和縝密的施工安排，可以有力保證裝配式建筑的質量標準，為整體項目提供堅實的技術支撐[3]。

4實例分析

4.1工程概況

某住宅小區工程項目涉及一組綜合建筑設施，包括六座平均高度為78米的高層住宅樓與七座普通居民樓，建筑覆蓋面積約為8.1萬平方米。在這項建筑工程中，高層住宅采用了預制建筑技術，主要體現在其樓梯、外墻圍護系統和陽臺板等預制構件的設計之中，同時采用了框架剪力墻結構系統，提高了整個建筑的穩定性和抗震性能。

4.2工程施工管理難點

面對高檔居民住宅樓項目的工程施工管理，將面臨密集的挑戰，必須確保各個施工環節符合高質量建筑的標準，這不僅要求對工程的整個質量控制過程實施嚴格監管，而且還需質量檢測與監理團隊進行細致全面的現場監督。由于設計工期僅有730天，且需裝配處理多達2500件預制構件，該任務的復雜與緊迫性不言而喻。因此，必須精心規劃預制構件的生產與吊裝流程，優化倉儲空間布局與臨時儲存措施，以確保構件裝配工作的順利進行。鋁合金模板與預制構件的精確配合也至關重要，必須借助現代技術進行高效的設備布置與調配，以便在有限的工期內，充分利用每一分鐘，保質保量地完成工程，實現預設的建設目標 [4]。

4.3智能化施工技術應用

4.3.1 BIM技術應用

工程師通過深入的設計分析，針對外墻板、樓梯、陽臺板等預制構件持續進行優化，有效提升了設計的精確度，并且確保了施工過程中各部件及材料之間的相互協調。團隊對附墻、爬架和塔機墻間洞口的設計進行了精細改進，從而保障了施工過程的安全性和合理性。此過程涉及建筑布局的規劃、材料管理的精確配置以及施工流程的詳盡模擬。在具體實踐中，工程師充分利用BIM技術對施工場地進行優化布局，構建了直觀的工程設備設計圖，清晰地展現了材料存儲區、施工入口與道路、辦公區域以及機電設備的具體定位，這一舉措顯著提升了場地的有效使用率，有效減少了資源的浪費。通過BIM技術的應用，極大地提高了施工場地的布局效率，優化了資源配置。圖1所示的電氣系統布局形象地說明了這一成果。

BIM技術被應用在建筑材料管理的精細化層面，設計師利用該技術進行初步建模，并與工程方案相結合，形成了BIM5D虛擬模型，這個模型有效地幫助了預算人員精準估算施工費用。通過構建一個信息化的工程物資管理平臺，實現了對項目從材料庫存到進度的全方位監控，進而避免了材料堆積與采購過度的問題。在施工模擬方面，BIM技術將關鍵環節的虛擬信息展現得更為直觀與清晰，極大地提升了施工的科學性和合理性。面對緊迫的時間挑戰，項目團隊運用Navisworks軟件對整個建筑工程的施工過程進行了全面的虛擬預覽，并優化了現場布局。通過模擬與實際環境的對照分析，實現了對施工階段的動態智能調整。在項目實施前，通過全面的施工模擬，優化了建筑施工方案，確保了項目后續的成本、質量和進度控制擁有堅實的基礎。具體如圖2所示。

4.3.2樣板引路制度

為了確保建筑工程項目的施工質量得到全面保障，并且各施工階段都能夠順利完成，項目人員在動工前確定了采用樣板引路的施工策略。在裝配式部件的生產環節，生產方嚴格執行對混凝土澆筑接頭、構件的加工流程和存儲布置的質量監督與管理，這一做法不僅得到了施工質檢人員、監理機構、設計師及業主的認同，同時也為后續工序的施工奠定了堅實基礎。通過對施工規劃的逐一檢查、驗收和質量評定，確保了每個施工步驟都嚴格遵守既定的質量標準要求[5]。

4.3.3快速拆卸組合模板施工

為確保工程項目的施工質量并加快各施工階段的進程，相關人員在施工方案構思和執行階段緊密考慮了智能化技術的應用。特別是外墻板的施工，項目團隊采用了鋁合金模板和固定接頭以及多段式螺栓，并在三維模型的支持下，消除了木材用量過多導致的浪費問題，并在提高墻體結構穩定性的同時，賦予了墻面涂層美麗的外觀，這一施工手段避免了抹灰工序的必要性，并簡化了模板的安裝步驟。為確保模板制作和裝配工作的效率與精確度，工程設計團隊充分考慮了裝配式建筑的特性，將三維模型作為施工的精確輔助工具，以實現樓板、墻體和梁體的一次性澆筑成型。團隊嚴格遵循施工流程，進行鋁合金模板的精確安裝，包含但不限于定位點的設定、墻面平整度和垂直度的檢測、銷釘的精確安置及必要時的調整，對加固處理以及混凝土的澆筑也進行了嚴格的施工作業，這些關鍵步驟的精準實施，為保證整個建筑項目的施工質量奠定了堅實基礎。

5結論

裝配式建筑工程施工技術的智能化進程，正在改變傳統的施工方式，這項技術展現了其在改進產業鏈配置、提高項目質量與施工效率等方面的巨大潛能。通過這一獨特方法，設計的精確性得以大幅提高，同時實時監控施工活動，保證了建筑工程的最終品質。未來，隨著科技持續演進及行業人力資源日益專業化，企業間的協作關系將變得更加緊密，智能化建筑技術也將不斷前進，為更智能化、更環保的裝配式建筑奠定堅實基礎。

參考文獻

[1]龍云，路義晨，李長江，等.裝配式建筑施工技術在建筑工程施工管理中的應用[J].建筑技術開發，2020，47（18）：42-43.

[2]李沐鴻.淺析裝配式建筑施工技術在建筑工程施工管理中的應用[J].居舍，2021（4）：33-34+36.

[3]劉婷.裝配式建筑施工技術在建筑工程施工管理中的應用研究[J].中阿科技論壇（中英阿文），2020（1）：27-31.

[4]寇園園，劉凱.基于BIM技術的裝配式建筑精細化施工管理研究[J].工程管理學報，2020，34（6）：125-130.

[5]劉宇，楊淑娟，于德湖.基于BIM的裝配式建筑智慧建造應用研究[J].青島理工大學學報，2020，41（5）：52-57.