智能建造技术在道路与桥梁工程中的应用探索

引言

智能建造技术正深刻变革道路与桥梁工程领域。依托大数据、物联网与人工智能，工程实现全流程数字化管控，显著提升设计精准度、施工效率与质量可控性，推动基础设施建造向智能化、绿色化转型，为行业高质量发展注入新动能。

1 智能建造技术在道路与桥梁工程中的应用优势

智能建造技术在道路与桥梁工程中展现出多方面的显著优势，其核心在于通过数字化与智能化手段全面提升工程全生命周期的质量、效率与可持续性。该技术借助建筑信息模型（BIM）实现工程设计阶段的三维可视化与协同优化，有效避免传统设计中可能存在的冲突与误差，为后续施工奠定精确基础。在施工过程中，依托物联网、传感器及无人设备等技术，可对施工进度、材料状态及结构安全进行实时监控与智能调控，大幅提升作业精度与质量控制水平，同时降低人为因素导致的施工风险。智能建造还推动预制装配化与自动化施工工艺的发展，加快工程进度，减少现场湿作业与资源浪费，符合绿色建造要求。在运维管理阶段，借助大数据分析与人工智能算法，能够实现对桥隧结构健康状态的长期监测与智能诊断，提前预警潜在病害，延长设施使用寿命，优化养护决策。

2 智能建造技术在道路与桥梁工程应用中面临的挑战

2.1 技术集成与系统协同的复杂性

智能建造技术的有效应用并非单一技术的简单叠加，而是一个需将BIM、物联网、人工智能及云计算等多种前沿技术深度集成的复杂系统工程。各类技术平台与数据标准之间往往存在兼容性与互操作性障碍，导致信息流在设计与施工、监理与运维等不同阶段之间难以畅通无阻，形成“数据孤岛”。道路与桥梁工程通常具有线状分布、环境多变、结构复杂等特点，对传感设备的部署、数据的实时采集与传输的稳定性及可靠性提出了极高要求。如何构建一个统一、开放、智能的协同管理平台，实现全生命周期内海量多源数据的融合处理与高效利用，是当前面临的核心技术瓶颈，这也直接制约了智能化整体效能的发挥。

2.2 高昂的初始投入与长期运维成本

引入智能建造技术体系意味着需在软硬件配置、人员培训及系统维护等方面进行巨额的前期资本投入。高端传感设备、无人施工机械、高性能计算服务器等专用设施的采购与部署成本显著高于传统施工模式。为维持整个智能系统的稳定运行，还需持续投入资金用于软件升级、数据存储、网络安全以及设备折旧与更换。对于许多项目而言，尤其是在预算受限或规模较小的工程中，能否证明这种高昂投入能在全生命周期内通过提升效率、降低后期养护费用等方式获得足够的经济回报，仍存在不确定性。这种成本效益评估的模糊性，在很大程度上阻碍了智能建造技术在行业中的规模化推广与应用。

2.3 专业人才匮乏与现有组织架构的适应性不足

智能建造技术的落地应用亟需既精通土木工程专业知识，又熟练掌握数据分析、数字建模和智能算法应用的复合型技术人才。当前行业人才结构存在明显断层，传统工程人员的知识体系与技能储备难以迅速适应技术变革，而新兴技术人才又缺乏对工程实践的深刻理解。智能建造强调全过程、全要素的数字化管理，其扁平化、网络化、数据驱动的决策模式与许多企业传统的、基于经验的、部门条块分割的组织管理架构产生冲突。推进业务流程再造与管理模式变革，打破部门壁垒，并建立与新生产方式相匹配的制度体系、标准规范和企业文化，是一项比技术应用本身更为艰巨和长期的挑战。

3 智能建造技术在道路与桥梁工程中的应用优化提升策略

3.1 构建统一数字技术标准与协同平台

推动智能建造技术的深度应用，首要任务是解决数据割裂与系统互操作性难题。这需要通过行业协同，共同制定覆盖道路与桥梁工程设计、施工、运维全过程的统一数据交换标准与接口规范，确保建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、物联网（IoT）等不同技术平台产生的数据能够无缝流转与集成。在此基础上，应着力打造一个贯穿项目全生命周期的协同管理平台，集中处理与分析海量多源异构数据，为各方提供共享式的数字工作环境。该平台致力于打通工程全生命周期数据流，在规划设计阶段实现三维可视化方案模拟与多专业碰撞检测；在施工建造阶段对进度、质量、安全进行实时数据采集与智能预警管控；在运营维护阶段依托传感器网络进行结构健康自动化监测与大数据分析决策。最终构建跨阶段、跨专业、跨部门的协同工作机制，彻底破除信息孤岛，形成全过程数字化管理闭环，显著提升工程建设的整体质量、效率与精细化管理水平。

3.2 深化技术应用场景与推进产业化配套

优化提升需超越技术应用的表面层次，向核心业务环节的纵深拓展。应在深化设计阶段广泛应用BIM 技术进行参数化建模、力学性能模拟分析以及复杂节点的深化设计，从源头提升工程品质。在施工阶段，大力推进预制构件的智能化生产与安装，广泛应用无人机进行高精度测绘与进度监控，推广智能传感网络对结构应力、变形等关键参数进行实时采集与反馈控制，实现施工过程的精准化与无人化作业。必须加快发展与之配套的产业化体系，重点突破适用于自动化施工的新型智能建材研发，完善标准化的预制构件产品序列，构建支持智能装备广泛应用的现代化施工组织与管理模式。通过推动技术创新与产业升级深度融合，形成完整的智能建造产业链，为实现该技术在道路与桥梁工程中的规模化、高效化和经济化应用提供坚实的产业基础支撑。

3.3 创新人才培养模式与重构组织管理流程

技术落地最终依赖于人才与组织。必须革新传统工程教育体系与企业内部培训机制，着力培养兼具土木工程专业背景、数据科学素养和智能技术应用能力的复合型人才队伍。应通过校企合作、建立实训基地、开展专项技能认证等方式，加速现有工程技术人员的技术转型与知识更新。并行的是，企业需对固有的组织架构与管理流程进行战略性重构，推动项目管理模式从传统的、条块分割的纵向管理，向以数据驱动、高度协同的扁平化模式转变。明确数据在决策中的核心地位，建立与智能建造相匹配的新岗位、新职责、新流程以及绩效考核体系，并培育鼓励创新、拥抱变革的组织文化，从根本上去除体制机制障碍，确保先进技术能够真正融入日常实践并释放其最大效能。

结束语

智能建造技术的应用已展现出显著效益，不仅大幅提升工程品质与寿命，更推动行业向数字化、可持续方向发展。未来，随着技术融合深化，智能建造将继续赋能道路与桥梁工程创新，为构建安全、高效、绿色的现代交通基础设施体系提供核心支撑。

参考文献

[1]周彬.智能建造技术在道路与桥梁工程中的应用探索[J].时代汽车,2025,(17):190-192.

[2]王小娜,杨永新.道路桥梁工程中沥青路面低碳建造技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(22):145-147.

[3]陈希.产教融合背景下道路与桥梁工程技术专业人才培养的创新路径研究[J].企业改革与管理,2025,(13):85-87.

[4]秦绪伟.道路桥梁工程中智能交通技术的应用与发展[J].汽车周刊,2025,(04):58-60.

[5]《中国公路学报》编辑部.中国桥梁工程学术研究综述·2024[J].中国公路学报,2024,37(12):1-160.