摘要：随着经济的快速发展，自然资源和环境保护日益紧张，各行各业都面临着越来越大的挑战，包括建筑业在内，急需转型升级。传统建筑业对城市化起到了巨大的推动作用。但由于严重的环境污染和对自然资源的过度消耗，迫切需要创新施工方法。装配式建筑作为建筑工业化的代表，符合可持续发展的原则。此外，物联网技术、RFID技术、BIM技术等新兴技术的快速发展，推动了装配式建筑的智能化发展。

关键词：智能建造；装配式建筑；施工技术；工程应用；

为了推动装配式房屋建造的智能化，对其在施工过程中应用智能建造理论的相关技术进行探究。以某具体装配式建筑施工项目为例，基于智能建造提出装配式建筑预制构件精确对位、智能放样、多根钢筋同时自锁连接等创新技术。将这些关键技术应用于实际装配式建筑施工中，一方面可以有效促进施工智能化水平的提升，另一方面实现对施工质量的可靠控制，提高构件连接效率，促进装配式建筑施工的发展。

一、智能建造内涵

智能建造是传统建筑业施工效率低下、环境污染严重、建造方式粗犷等各种问题凸显催生的新型建造方式，是物联网、BIM、区块链、人工智能、大数据、智能机器人等新兴技术高速发展的必然结果。工业制造经历了机械化、电气化、自动化、智能化、智慧化5个阶段，工程建造也要经历这5个阶段。目前，工程建造行业正处于不断向智能建造转型升级的阶段。关于智能建造的概念各位专家学者给出了不同解释，智能建造的本质是基于物理信息技术实现智能工地，结合设计、管理的动态生产方式，逐渐对施工方式改造升级的过程。智能建造是以云计算、物联网、大数据等新兴技术为基础，创造智能化设备、智能化控制系统，实现人类智慧与机械智能深度融合的“人-智”智能建造系统。结合装配式建筑建造实际，给出智能建造的定义：智能建造是以建筑工业化为依托，综合运用BIM、大数据、人工智能、物联网、区块链等新一代信息技术，开发具有感知、判断、决策能力的智能装备，构建新型智能系统框架体系，实现全寿命周期的一体化，逐步实现建造方式转变，为社会提供智能化建筑产品。

二、智能建造应具有以下特征

1.多学科交叉融合。智能建造专业人才应具备足够宽的知识面，应能够把不同学科知识融会贯通，而不是简单堆砌。以3D打印技术为例，需要至少机械学科、材料学科、土木学科、计算机学科等4个学科的融合。为体现建造智能化，尤其要注重对信息技术的技能提升。

2.工程实用性。智能建造可以先从模型演示、实验室开发出发，但要始终以工程实用性为核心，最终运用到工程实际。以部品构件安装为例，目前的施工安装方式粗犷、安装成品偏差较大、安装效率较慢，研究开发的智能装备应能够解决以上问题。智能建造的本质还是“建造”，在力争智能化的同时，紧紧把握工程建造资源要素。

3.建造智能性。进入21世纪以来，人工智能、大数据、3D打印、区块链、BIM等新兴科学技术如雨后春笋般蓬勃发展，这些技术在工业制造领域已经有不少成功案例。习近平总书记在2019年新年贺词中指出“中国制造、中国创造、中国建造共同发力，改变着中国的面貌”。要把中国制造过程中的智能化经验借鉴到中国建造中来。

4.环境、社会和谐性。传统建筑业环境污染严重、施工效率低下、生产产品低劣等问题突出，基于智能建造的装配式建筑可以减少环境污染、减弱“人口红利”弱化的负面影响、减少安全事故发生、提高建造质量和速度，打造专业的建造队伍，给社会提供智能化的建筑产品。

三、基于智能建造的装配式建筑预制构件精确对位

1.对位方案设计。为实现对装配式建筑的智能建造施工，将一种预制构件精确对位装置应用到装配式建筑施工中，该装置包含智能就位和构件智能对位两个模块。该装备的智能化定位部分主要包括行走机构、平台自动找平系统等。行走机构：将可以360°旋转的轮子安装在地板上，由电源带动轮子移动和转动。平台自动找平系统：由中建技术股份有限公司研制，利用工业级九轴陀螺和电动液压缸不断减小设备底部和地面顶部之间的角度。该装置中的智能对位模组由电磁铁、压力传感器及可调推板构成。在“L”形立式平台的后部，为保证平台的施工安全，还在平台上安装了一个平衡重物，以防止平台的倾覆。在该模块当中，通过调整电流的大小可以控制电磁铁的引力大小。可调式推板、压力传感器所在的位置都能独立上下运动，可调式推板也能前后运动。在装置运行前，需要首先开展待工作区域清理、电力系统检查等准备工作；其次，在连接电源后要使设备由行走模组移至起吊部位，以确保“L”形立板的垂直角度与轴心一致。在此基础上，先转动转轮使基座伸缩，然后转动自动找平机使基座与地面成90°夹角。在完成上述操作后，加载电流，这一过程应当尽可能缓慢，通过吊塔将预制构件起吊到指定位置。利用电磁体与磁体间的相互吸引作用，使部件向立式平板表面牵引。降低电流强度，电源驱动可调节推板推压元件，直至另一端的上、下两个压力表同时发出讯号，判断预制件的横向定位准确。在吊索缓慢降低构件向下运动时，将上构件的预留孔洞和下构件的预留插筋对齐，然后就可以判断为预制构件已经准确对位。

2.应用效果分析。传统的预制构件对位方式一般由塔机驾驶员、地面吊装工、操作工协同完成，在该过程中待吊装区域的操作者可以自行进行构件的校正对位，然后再由斜撑安装人员进行后续工作。而在此基础上，应用提出的方法进行预制构件精确对位，该方法可有效降低多个工人在同一位置上的作业风险。在整个过程中，对准技术都是由工人操作设备完成，辅助数字化技术与智能化技术进行构件的对准，可以极大地降低安装偏差，提高安装效率，而且没有人为撬动导致的构件损伤，属于精益化施工的全新体现。根据现场实践与反馈，应用此项技术后预制构件对位精度可以达到毫米级别。

四、基于智能建造的装配式建筑多根钢筋同时自锁连接技术

1.连接方案设计。针对传统装配式建筑施工中存在的钢筋连接效果不可控，仅能够完成对单根钢筋的连接等问题，引入智能建造技术，设计一种装配式建筑多根钢筋同时自锁连接方式。图1为多钢筋同步自锁连接装置结构示意图。

图1中，A代表第一根钢筋结构，B代表具有弹性的键槽结构，C代表钢筋的卡盘结构，D代表钢筋上通过特殊工艺制造的螺纹，E代表第二根钢筋结构。钢筋卡盘结构为钢结构，厚度为50mm，卡盘上按连接钢筋的数目及分布方式留有半圆的毛细孔。卡盘在所述的结构上预留有一长方形的卡盘凹槽，下部卡盘位置对应焊接一个卡盘凸块，其中卡盘的凹槽比凸块稍大，上下卡盘都是用两个卡盘用螺丝固定在一起。

2.应用效果分析。在具体施工之前，钢筋结构、套筒、夹头等都要完成。在施工过程中，首先利用紧固螺栓将下部卡盘与下部钢筋进行紧固，确定专用套筒的方位后，再利用弹性键槽将套筒与钢筋进行固定。通过这种连接方式能够满足多根钢筋的同时连接，弹性键槽与钢筋特制螺纹之间的咬合力可以促进钢筋连接的质量提升。对自锁连接技术的应用效果进行分析发现，在使用传统的钢筋连接方式的时候，必须一根一根地进行操作，这样的话连接效率就会很低：如果使用所介绍的自锁连接技术，就可以一次完成几十根钢筋的同时连接，提高工程质量的同时全面提升现场钢筋连接的效率。

总之，建筑工业化是我国建筑业发展中的一项重要内容，其转型升级的重点是提升产业的生产工艺、管理工艺、信息化水平。与传统的现浇施工相比，装配式施工在质量、成本、进度和管理等方面都有很大的改进空间。

参考文献：

[1]辛程.智能建造的装配式建筑施工关键技术研究与应用.2022.

[2]刘腾飞，装配式建筑工程中铝模爬架一体化施工技术的应用.2021.