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市政道路桥梁工程中智能化施工技术的创新与应用

涂敏
  
学术与研究
2025年17期
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摘要:市政道路桥梁作为城市运转的脉络,其建设意义重大。智能化施工技术的介入,宛如为这一传统领域注入了强大动力。本文深入钻研智能化施工技术在市政道路桥梁工程中的创新表现,如智能监测、自动化设备及信息化管理的革新;全面阐释其在道路施工、桥梁建造与质量检测等方面的多元应用;同时直面应用中技术成本、人才与数据安全等挑战,并提出应对之策,推动城市基础设施建设朝着智能化大步迈进。

关键词:市政道路桥梁工程;智能化施工技术;创新;应用

引言

随着城市现代化进程加速,市政道路桥梁工程的规模持续扩张。传统施工技术在效率、质量把控等方面逐渐力不从心,难以满足城市发展需求。智能化施工技术融合物联网、大数据、人工智能等前沿科技,为市政道路桥梁工程带来了新的生机。它能精准监测施工过程,提升作业自动化水平,优化管理流程,彻底变革传统建设模式,为城市基础设施建设开拓出智能化的全新方向。

一、市政道路桥梁工程中智能化施工技术的创新类型

1.1 智能监测技术创新

智能监测技术在市政道路桥梁工程中不断推陈出新。利用物联网技术,在施工现场部署大量传感器,对施工材料、结构变形、温度应力等关键参数实时采集。例如,在桥梁的关键部位安装应变传感器与位移传感器,可实时监测桥梁在施工及运营阶段的受力与变形情况。借助大数据分析,能对采集到的数据进行深度挖掘,提前预测潜在问题,如通过分析材料数据,预警混凝土强度不足风险。同时,结合人工智能图像识别技术,对施工现场进行视频监控,自动识别安全隐患,如工人未佩戴安全帽、违规操作设备等,极大提高了施工安全与质量监测的及时性和准确性。

1.2 自动化施工设备创新

自动化施工设备的创新为市政道路桥梁工程带来革命性变化。新型自动化摊铺机,通过卫星定位与自动找平系统,能精确控制摊铺厚度与平整度,减少人工操作误差,提高路面铺设质量。在桥梁建造中,自动化钢筋加工设备可按照预设程序,自动完成钢筋的弯曲、截断与焊接,提高加工效率与精度。自动化架桥机则利用先进的液压控制与传感技术,实现桥梁构件的精准吊运与安装,降低施工风险,大幅缩短施工周期,使施工过程更加高效、安全。

1.3 信息化管理系统创新

信息化管理系统创新为工程管理提供了强大助力。基于建筑信息模型(BIM)技术,构建三维可视化管理平台,将工程设计、施工进度、资源配置等信息整合其中。管理人员可通过该平台直观了解工程全貌,进行虚拟施工模拟,提前发现设计与施工冲突,优化施工方案。同时,利用项目管理软件,实现对工程进度、成本、质量的实时跟踪与动态管理。借助移动办公技术,施工人员能随时随地通过手机或平板电脑上传施工数据、接收工作指令,打破信息壁垒,提高管理效率与协同性。

二、智能化施工技术在市政道路桥梁工程中的应用领域

2.1 道路施工中的应用

在道路施工中,智能化施工技术广泛应用。智能压实技术通过在压路机上安装传感器与智能控制系统,实时监测压实遍数、压实度等参数,确保路面压实质量均匀。同时,利用无人机测绘技术,快速获取施工现场地形地貌数据,为道路设计与施工提供精准依据。在道路基层施工中,自动化搅拌设备能根据配合比精准配料,保证基层材料质量稳定。此外,智能交通诱导系统在施工期间可实时发布路况信息,引导车辆通行,减少施工对交通的影响,保障施工顺利进行。

2.2 桥梁建造中的应用

桥梁建造过程复杂,智能化施工技术优势显著。在桥梁基础施工中,利用智能旋挖钻机,通过自动化控制实现精准钻进,提高成孔质量与效率。在桥梁上部结构施工中,采用自动化挂篮施工技术,利用液压系统自动控制挂篮的移动与调整,确保施工安全与精度。同时,通过远程监控系统,对桥梁施工过程进行实时监测,专家可远程指导施工,及时解决技术难题。桥梁建成后,智能监测系统持续监测桥梁结构健康状况,为桥梁运营维护提供数据支持。

2.3 工程质量检测中的应用

智能化施工技术革新了工程质量检测方式。利用无损检测技术,如超声波检测、雷达检测等,对道路桥梁结构内部缺陷进行快速检测。结合人工智能图像识别技术,对路面裂缝、桥梁表面病害等进行自动识别与分析,准确评估病害程度。通过建立质量检测数据库,对检测数据进行长期积累与分析,为工程质量的动态评估与改进提供依据。同时,利用物联网技术,将检测设备与管理平台连接,实现检测数据的实时传输与共享,提高质量检测的效率与准确性。

三、智能化施工技术应用面临的挑战与应对策略

3.1 技术成本挑战与对策

智能化施工技术前期投入成本高,包括设备采购、软件研发、系统搭建等费用。为应对这一挑战,政府可出台相关扶持政策,对采用智能化技术的企业给予税收优惠、财政补贴等支持。政府可设立专项扶持资金,针对智能化施工技术研发与应用项目进行精准资助,同时减免企业在智能化设备采购环节的相关税费。企业自身应加强与科研机构合作,共同研发适合国情的低成本智能化技术与设备。比如,产学研联合开展基于国产芯片的智能传感器研发,降低硬件成本。同时,通过规模化应用,降低技术成本,提高投资回报率。例如,多家企业联合采购智能化设备,通过集中采购降低采购价格,共同分摊研发成本。企业还可建立智能化施工技术共享平台,整合行业内资源,在设备租赁、技术交流等方面协同合作,进一步压缩成本。

3.2 人才短缺挑战与对策

智能化施工技术需要既懂工程专业知识又掌握信息技术的复合型人才,目前此类人才短缺。高校应调整专业设置,开设相关课程,培养适应智能化施工需求的专业人才。高校可设立智能建造专业,融合土木工程、计算机科学等多学科知识,采用校企联合培养模式,让学生在学习期间就能参与实际项目。企业要加强内部培训,定期组织员工参加智能化技术培训与学习交流活动,提高员工技术水平。例如,邀请行业专家进行线上线下讲座,开展智能化施工技术实操培训。此外,还可通过高薪聘请、人才引进等方式,吸引外部优秀人才加入,充实企业人才队伍,为智能化施工技术应用提供人力保障。企业可与海外高校或科研机构建立人才合作机制,吸引具有国际视野的高端人才回国发展。

3.3 数据安全挑战与对策

智能化施工技术产生大量数据,数据安全面临威胁。企业应建立完善的数据安全管理制度,加强数据访问权限管理,设置严格的数据加密措施,防止数据泄露。同时,采用先进的网络安全防护技术,如防火墙、入侵检测系统等,抵御外部网络攻击。定期对数据进行备份,防止数据丢失。此外,加强员工数据安全意识培训,规范员工数据操作行为,从人员层面保障数据安全。

四、结论

尽管面临技术成本、人才短缺与数据安全等挑战,但通过政府、企业与高校等多方协同努力,采取有效应对策略,定能突破障碍。未来,智能化施工技术将持续发展,深度融入市政道路桥梁工程建设的各个环节,推动城市基础设施建设向智能化、高效化、绿色化方向蓬勃发展,为城市发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]苏方.智能交通在道路桥梁工程中的应用分析[J].运输经理世界,2024,(26):56-58.

[2]胡彦超.绿色施工技术在道路桥梁施工中的应用分析[J].建筑技术开发,2024,51(08):105-107.

[3]刘进.桥梁工程中的智能化监测与维护系统研究[J].中国高新科技,2024,(08):69-71.

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