智能建造在土木工程施工中的应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

贾晓青

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摘要

近年来,随着我国经济发展水平的不断提升,建筑行业发展势头也十分迅猛。但是在建筑施工过程中,仍存在许多问题。建筑行业作为我国经济的重要组成部分,其发展情况与社会经济水平息息相关。在建筑业快速发展的背景下,土木工程施工企业的数量也随之增加。为了更好地促进建筑业健康、稳定发展,施工企业需不断加强施工技术管理水平,并将智能建造理念引入土木工程施工中,不断完善土木工程施工体系。在此基础上,本文从智能建造的特征出发,详细分析了智能建造在土木工程施工中的应用现状以及应用要点,以供参考。


关键词

智能建造;土木工程;施工管理

正文

近年来,随着我国经济水平的不断提升,我国基础设施建设规模也在不断扩大,进而推动了土木工程行业的快速发展。土木工程项目具有复杂性、多样性等特点,并且土木工程项目的建设周期较长,施工环节较多,施工现场环境复杂,项目管理难度大。为了保障土木工程施工质量与安全,需将智能建造理念应用于土木工程施工中,通过先进的技术手段,提高工程施工效率和质量。在当前社会发展形势下,我国已进入新时代背景下的发展阶段。智能建造作为新时期建筑行业发展的重要方向,其应用范围也越来越广。智能建造具有较强的创新能力以及较高的智能化水平。

1 智能建造的特征

1.1 智能化

随着信息技术的不断发展,智能化的概念已经渗透到了各行各业当中。智能建造就是指运用大数据、云计算、人工智能等信息技术,通过对建造过程进行数字化处理和分析,建立智能化的施工模型和管理模型,实现对土木工程施工全过程的智能化管控,从而提升土木工程施工的效率和质量。

在土木工程中应用智能建造技术可以有效降低施工过程中存在的风险,将人工从繁重的体力劳动中解脱出来,并可以通过智能化管理系统进行科学合理的决策,提高土木工程施工管理的效率。在智能建造技术应用过程中,施工管理人员需要根据工程实际情况进行智能化分析和管理,以保证工程建设质量。

1.2 集成化

智能建造系统与传统土木工程项目相比,具有高度的集成化,这一特征使得系统之间的关系更为紧密,可以有效地实现各系统之间的协调,并充分发挥各系统的优势。

首先,在智能建造系统中,由于涉及到的工作对象较为复杂,且各自具有不同的功能和作用,因此需要通过集成化来实现资源的有效配置。其次,智能建造系统是一个复杂的大系统,在实际应用过程中需要将其与其他系统进行有效集成。因此需要对工程项目中涉及到的各个子系统进行综合考虑和统筹规划,并且将其作为一个整体来考虑其功能、性能、可靠性、经济性以及可维护性等多个方面。

1.3 系统化

在传统土木工程施工过程中,大多数施工人员只是工程的一个环节,而智能建造技术对其进行了全面的改造,它将工程项目中所有的施工环节都囊括其中,形成了一个系统的整体。

一方面,在对工程项目进行设计时,能够将整个工程项目的特点进行全面的体现。设计人员不仅要考虑到各个建筑结构之间的关系,还要将施工中存在的问题考虑在内;另一方面,智能建造技术在对整个工程项目进行设计时,能够实现对各个结构之间以及结构内部的连接。

2 智能建造在土木工程施工中的应用

2.1 工程材料智能识别技术

土木工程材料智能识别技术,就是利用信息技术将工程材料的物理、化学等性质进行全面分析,以保障工程建设的质量。在土木工程施工过程中,涉及到的材料种类繁多,例如钢筋、混凝土、钢材、木材等,这就需要借助智能化识别技术对材料的各项属性进行全面分析。在施工过程中,需要将智能识别技术与传统施工相结合,从而有效解决施工过程中材料质量检测效率低等问题。在智能建造的基础上,运用工程材料智能识别技术能够实现对各种工程材料的自动化识别与检测,不仅可以提升检测效率与精度,而且可以降低人员劳动强度。

2.2 BIM三维可视化技术

BIM三维可视化技术主要应用于土木工程的设计和施工中,是一种集成化的信息管理平台,其主要功能包括:

1)建模:通过三维建模技术将各个构件的数据信息进行集成,建立完整的 BIM模型。在 BIM三维可视化技术应用中,建筑设计人员可以借助该技术完成整个建筑的三维建模,并将其导入到工程施工管理系统中,通过信息整合技术,实现施工进度、资源消耗等的实时动态控制,从而提高整个工程施工效率。

2)协同工作:将 BIM模型与各专业模型进行碰撞检测,确保施工过程中各专业间的相互配合。同时,利用 BIM模型和工程进度之间的关联性,通过对进度计划和实际进度之间的对比,发现偏差,及时调整,提高施工效率。此外,还可以通过 BIM模型进行施工过程模拟,为后续施工提供依据。

3)信息整合:对施工过程中涉及到的材料、设备等进行有效整合,形成工程信息数据库。在工程施工管理系统中,将 BIM模型导入到工程施工管理系统中,形成完整的工程信息数据库,通过对工程信息数据库的有效整合,可以实现工程项目施工过程中各阶段、各环节的数据共享和信息协同,从而提高整个工程的施工效率。

4)统计分析:对已完成的工程信息进行统计分析,为后续施工提供依据。同时,该技术还可以利用相关数据对已完成的工程项目进行三维动态模拟,以三维方式展现出施工现场,帮助施工人员更加直观地了解施工情况,及时发现施工过程中存在的问题,为后续施工提供指导。

5)信息共享:将工程中产生的各类数据信息进行共享,实现多个部门间的协同工作。此外,该技术还可以将 BIM模型导入到工程施工管理系统中,通过信息共享功能,实现建筑设计人员与施工人员的无缝对接,避免出现设计和施工之间的冲突问题,从而提高施工效率,确保工程质量。

2.3 建筑结构智能化监测技术

近年来,建筑结构智能化监测技术在土木工程施工中的应用逐渐增多,其通过先进的传感器设备对土木工程施工中的结构状态进行实时监测,从而能够在施工前对结构进行充分准备和规划,并且利用自动化监测技术可以及时发现安全隐患,保证建筑结构的安全性。

1)智能结构健康监测系统是一种实时监测技术,它能够利用传感器对建筑结构内部状态进行实时检测,当监测到内部环境发生变化时会向人们发出警报信息。基于这种技术的智能结构健康监测系统能够及时发现建筑结构的质量问题并提供科学建议,进而促进建筑施工质量的提升。

2)在土木工程施工中,采用这种技术能够及时发现并处理各种质量问题,并且利用该技术能够保证结构的稳定性。例如在某建筑工程中,由于某个施工环节的疏忽导致结构出现了变形,为了保证建筑工程的稳定性和安全性,需要及时对该建筑进行加固处理。然而这种施工措施存在一定的难度,因此在施工前,工程师通过智能结构健康监测系统对该建筑进行实时监测,从而可以及时发现建筑结构存在的问题并及时采取措施进行处理。与此同时,这种技术还可以对土木工程施工过程中可能发生的危险因素进行监测,从而有效避免施工事故的发生。

结束语

智能建造在土木工程施工中的应用,是一种全新的、极具创新价值的理念和模式,将会给我国的建筑行业带来革命性的变革,也必将会推动我国建筑行业实现高质量发展。在实际应用中,应该将智能建造与其他领域技术结合起来,如工业机器人、智能制造、物联网等,将这些技术作为土木工程施工过程中的必要环节,同时利用这些新技术来改变传统工程管理方式,从而促进土木工程施工的高质量发展。

参考文献

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