基于智能建造一次成型高精度地坪施工技术探讨

随着中国制造业向高端化、智能化方向转型升级，工业厂房建设标准不断提高，对生产环境的地坪质量提出更为严苛的要求。特别是在这样的制造业集聚区，厂房建设项目往往面临工期紧、质量要求高、交叉作业多等挑战，亟需引入创新施工技术以应对这些挑战。智能建造技术的快速发展为地坪施工提供新的解决方案。本研究聚焦地区厂房建设项目，系统分析基于智能建造的一次成型高精度地坪施工技术体系，包括其技术原理、创新技术应用及质量控制措施，助力中国制造业基础设施品质提升。

1 基于智能建造一次成型高精度地坪施工技术原理

一次成型高精度地坪施工技术是现代工业建筑领域的重要创新，其核心在于将传统分开施工的结构层与面层整合为一次性浇筑成型工艺。一次成型高精度地坪施工技术的原理体系，通过材料-结构-智能的深度融合，利用 BIM 技术进行地坪的三维建模，精确规划地坪的布局、厚度、坡度等参数；通过调整材料配比，比选出新型高性能地坪材料，使其具有高强度、高耐久性、抗磨损、抗腐蚀等特性。引入先进的智能化施工设备，提高施工效率和质量，设计并利用设备配备传感器和控制系统，确保施工质量的稳定性。

2 基于智能建造一次成型高精度地坪施工创新技术

目前施工环境的前提下，基于智能建造进行一次成型高质量地坪施工在各类施工场景中存在一些限制因素，如地坪标高高低差、异性构造以及地坪钢筋施工质量等；就目前施工适用于的施工场景诸如高精度厂房地坪、商场、会展场馆等，本论文主要结合地区高精度厂房地坪的施工进行技术应用分析。

2.1 激光整平机器人技术

2.1.1 激光整平机器人整体参数

激光整平机器人整机重量约200kg，长 2100×宽2000×高 1650mm ，能适用于绝大多数地坪施工场景；采用遥控操作施工方式，高精度地坪整平效率达200m2/h，一次工作续航超过10 小时，并采用双自由度自适应技术。配置的激光发射器，具有高精度、高稳定性和长寿命等特点。

2.1.2 整平机器人激光识别与实时控制

混凝土平整度机器人采用高精度的激光识别测量和实时控制技术，如图 1 所示，可以确保混凝土地面平整度误差保持在很小的范围内，通常可以达到毫米级的精度，能够满足对地面平整度要求极高的应用场景，机器人通过高精度的平整度作业，可以减少后续施工中由于地面不平整而产生的施工问题，通过高精度的平整度整体建设提质增效。

2.2 抹光技术

2.2.1 抹光刀片的选择与安装

选择抹光片要根据底板的材料和要求来选择，这样才能保证它的耐磨性和切削性都很好。安装时要保证刀身的安装角度、高度正确，这样才能起到增强抛光效果的作用。

2.2.2 抹光机的运行速度和压力控制

根据地坪材料和要求控制抹光机运行速度和压力。过快的运行速度和过大的压力可能会导致地坪表面出现划痕和裂缝，而过慢和过小的压力则可能会影响抹光效果。为了实现最佳的施工效果，施工人员需要结合实际的地坪材料特性和设计要求，灵活调整抹光机的运行参数。此外，还可以借助现代智能化设备和技术手段，如传感器监测和自动化控制系统，来实时监控并优化抹光机的操作状态。

2.3 智能化控制系统技术

2.3.1 传感器的选择与布置

根据施工过程监测需求选择传感器，确保其具有高灵敏度、高精度和可靠性。布置时，应合理分布在施工设备和地坪上，以便全面监测施工过程中的各种参数。

2.3.2 中央控制系统的设计与开发

中央控制系统具备强大的数据处理能力和控制功能，能够实时分析传感器采集的数据，根据分析结果自动调整施工设备的参数。友好的人机交互操作界面，使得操作人员监控和操作更为便捷。

2.4 BIM 技术应用

2.4.1 设计阶段

利用BIM 技术构建地坪三维模型，精准建模构建出各层结构，直观展示复杂节点工艺做法，协同结构、安装等专业，提前解决工序间的冲突，保障地坪与其他专业工序的契合，并模拟排水坡度等性能参数，优化施工方案设计。

2.4.2 施工模拟

凭借BIM 动画等模拟施工顺序、工序时长，安排物料进场、机械调配，优化混凝土浇筑路线，高效规划大面积高精度地坪施工；同时模拟关联成本参数信息，合理把控各施工阶段造价成本，助于施工及成本精细化管理。

2.4.3 质量管控

BIM 模型信息与智能化设备控制系统联动，设定质量验收标准，在施工中利用智能传感设备扫描获取地坪实际数据，与BIM 模型比对，分析偏差，定位平整度、厚度等参数超差位置，及时获得整改；全过程记录为质量追溯提供依据，保障高精度要求。

3 基于智能建造一次成型高精度地坪施工质量控制措施

3.1 施工前关键控制

基层处理。清理基层并打磨，确保表面平整、坚实、无裂纹。

测量放线。根据图纸，进行测量放线，确定地坪的标高及坡比。在施工区域内人工设置标高反馈控制点，以便在施工过程中进行实时监测。

设备调试。对激光整平机、抹光机等施工设备进行调试，确保设备性能良好。同时，对智能化控制系统也需调整测试，确保智能控制系统正常运行。

3.2 混凝土浇筑控制

混凝土应严格控制混凝土的坍落度和水灰比，以保证混凝土的质量。混凝土浇筑应均匀、分层，利用平板振捣器及振捣棒进行振捣，确保浇筑密实。浇筑过程中，密切关注浇筑速度和厚度，避免出现堆积和漏振现象。

3.3 智能激光整平

动激光整平。根据混凝土摊铺及振捣的实际情况，人为初步判定施工区域内混凝土密实及标高情况，开启激光发射器及整平机构，实现人机协作的友好交互；智能整平机器人根据预设标高及坡度，对激光整平机的参数进行调整，使地坪的平整度达到设计要求。

实时监测与调整。激光整平机的传感器可以实时监测地面与基准平面的高差，并将数据传输到中央控制系统中进行分析处理。中央控制系统根据分析结果，对整平机构的高度进行自动调节，使地坪的平整度始终保持到最佳状态，在施工过程中，确保了精度和效率。

3.4 抹光处理控制

启动抹光机。整平后，启动智能抹光机进行抹光处理。根据地坪的材料和设计要求，调整抹光机的运行速度和压力，确保抹光效果良好。

多次抹光。为保证表面光洁度和平整度应进行多次抹光。每次抹光应在前一次抹光后、混凝土初凝前进行，以确保抹光效果。

3.5 智能施工设备与过程控制

设备选型与维护。根据施工要求选择适宜的设备，定期维护保养，确保性能良好。施工全面检查设备状态及参数设置，保证使用的智能设备功能、参数正常。

设备参数调整与控制。根据施工过程中的实际情况，合理调整设备参数，如整平高度、抹光机运行速度、压力等。设备运行过程中密切关注智能设备的运行状态及智能反馈参数，确保正常运行。

施工工艺。施工工艺严格按照流程进行施工，保证各环节的施工质量。同时，在工序实施前，对作业人员还应进行严格的培训和考核，提高作业人员的技术水平和质量意识

质量检验。施工中进行实时检测，如平整度、光洁度、强度等质量参数。对于不达标处，立即修正。作业完成事后，须全面质量验收，确保地坪施工质量符合设计、规范相关要求。

采用激光整平机及抹光机施工设备，并与智能化控制系统相结合，在施工过程中实现高效的精准和高精度的地坪施工。综合效果上，地面平整度应达到2mm/2m,表面光洁度在85%以上。

3.6 养护控制

一次成型地坪施工仍需进行上部结构施工，在一次成型地坪上模板支架搭设、材料的堆放、拆模作业等，如保护及管控措施不到位，将会对成品地坪造成损坏，且难以修补，整体效果也会大打折扣。因此，必须加强一次成型楼面的成品保护，并对施工作业人员的管理教育，采用适合有效的保护及管控措施。

覆盖养护。在成型地坪上铺盖一层土工布，每块土工布应搭接100mm 以上。确保养护期地坪保湿，养护频次不少于3 次/天，至少应7 天。

保水养护。养护期内，定期对地坪浇水养护，保持其表面充分湿润养护。根据气候条件和混凝土的干燥情况进行调整。

4 经济与社会效益分析

4.1 经济效益

4.1.1 降低施工成本

采用智能施工设备及控制系统，降低人力和资源消耗，降低施工成本。而且该技术将施工效率大大提高，直接缩短工期，减少了相关费用的产生，使工程总造价间接降低。

以地区高精度厂房地坪施工项目为例，该项目采用基于智能建造的一次成型高精度地坪施工技术。项目总建筑面积：100756.76 平方米，工期60 天。项目智能建造与传统工艺地坪施工对比如下表1 所示。

与传统施工方法相比，该项目缩短了施工周期20 天，降低了人工成本 40% ，节约了材料成本 20% ，取得了显著的经济效益。

4.1.2 提高工程质量

该技术能够实现地坪的高精度整平和抹光，提高地坪的质量和使用寿命。减少因地坪质量问题而导致的维修和返工费用，为工程带来长期的经济效益。地坪成型效果图如图2 所示。

4.2 社会效益

4.2.1 减少环境污染

该技术施工过程中无粉尘、低噪音，符合环保要求。同时，采用先进的施工设备和智能化控制系统，既减少能源的消耗，又降低对环境造成的冲击。

4.2.2 推动行业发展

该技术的应用为行业提供了新的思路，也推动建筑业智能化、绿色化发展。该技术的推广和应用，将提高整体质量水平。

5 结论

基于智能建造的一次成型高精度地坪施工技术，是以智能建造为依托的先进施工技术，通过整合智能施工装备和智能化控制系统以及科学的施工工艺，使得一次成型地坪能够高效精确并高精度完成。通过实际工程案例分析，充分证明该技术在提高地坪施工质量缩短工期降低成本等方面具有显著优势。目前基于智能建造进行一次成型高质量地坪施工场景还存在一些限制，目前主要适用于高精度厂房地坪、商场、会展场馆等，下一步仍需要针对更多应用场景进行研发调整。在今后的高精度地坪施工中，该技术将有更广阔的应用前景。

参考文献

[1]白璐,孟昌.工业厂房地面现状及存在问题分析[J].河南建材, 2021(7):3

[2]董红阳.浅析激光整平机在大面积地坪施工中的应用[J].中国住宅设施, 2024(7):1

[3]鱼江婷.超大面积耐磨固化超平地坪一次成型施工技术[J].建筑技术开发, 2020(10):2.

[4]姚道煌. "金刚砂地坪一次成型施工技术." 建筑施工 39.7(2017):2.

[5]房霆宸.智能化建造技术的研究与探索[J].建筑施工, 2022, 44(1):2.