缩略图

市政道路施工技术创新与质量管理研究

作者

张雪刚

河北固欣建设发展有限公司 河北 邯郸 056001

一、市政道路施工技术发展现状

当前市政道路施工技术正经历着从传统模式向现代化、智能化方向的转型。在路基处理方面,传统分层碾压技术正逐步被改良土、固化剂等新型材料应用所补充,有效提升了地基承载力和水稳定性。路面施工中,温拌沥青技术因其节能减排特性得到推广,而就地热再生技术则显著提高了旧路面材料的利用率。与此同时,BIM 技术的深度应用正在改变传统的施工管理模式,通过三维可视化模拟实现了施工方案的前期优化。智能压实控制系统、无人摊铺设备等机械化装备的普及,不仅提升了施工精度,更大幅降低了人为因素对质量的影响。

然而技术发展仍面临诸多现实挑战。部分地区受制于资金和技术条件,仍大量采用传统施工工艺,导致道路使用寿命难以达到设计标准。新材料与新工艺的推广存在明显地域差异,经济发达地区与欠发达地区形成技术断层。施工过程中的信息化管理水平参差不齐,部分项目仍依赖纸质文档传递信息,造成管理效率低下。此外,环保要求的不断提高使得传统施工方式面临转型压力,但适用于特殊地质条件或极端气候环境的技术储备仍显不足。

在质量控制方面,虽然无损检测技术已得到较广泛应用,但实时监测系统的覆盖率仍然有限。部分施工单位过分依赖终端检测,忽视过程控制,导致质量问题难以及时发现和纠正。材料供应链管理也存在漏洞,个别项目因材料性能不达标引发后续质量隐患。这些问题的存在不仅影响单个项目的工程质量,更制约着整个行业的技术升级进程。值得注意的是,随着城市地下管网日趋复杂,道路施工中多专业交叉作业的协调难度不断加大,这对施工技术的精细化管理提出了更高要求。

当前技术发展呈现出明显的两极分化特征:一方面,领先企业已建立起包含数字化设计、智能化施工、信息化管理的全链条技术体系;另一方面,大量中小施工单位仍停留在经验主导的传统作业模式。这种技术发展的不均衡状态,既反映了行业转型的阵痛,也预示着未来技术突破的重点方向。在环保标准趋严和工程质量要求提升的双重压力下,施工技术创新已从单纯追求效率转向质量、环保、成本等多目标协同发展。

二、关键施工技术创新与应用

在市政道路施工领域,近年的技术突破正从多个维度重塑行业面貌。智能化施工装备的迭代尤为突出,搭载高精度定位系统的无人摊铺机已能实现毫米级的平整度控制,其内置的温度传感矩阵可实时监测沥青混合料的摊铺状态,有效避免了传统人工操作导致的材料离析问题。在某省会城市主干道改造项目中,这类设备的应用使路面纵向平整度偏差控制在 2 毫米以内,远超国家标准要求。同步发展的还有基于 5G 网络的远程施工监控平台,工程师通过移动终端即可查看压实度、厚度等关键参数的动态曲线,实现了从经验判断向数据决策的根本性转变。

材料科学的进步为道路全寿命周期管理提供了新方案。自修复沥青技术通过胶囊化愈合剂的智能释放,能自动填补微裂缝,在华东地区试验路段的应用显示,其可将路面裂缝发生率降低约 4 0 % 。环保型冷补料突破了温度限制,在北方冬季应急修补中展现出显著优势,固化后性能与热拌料相当。更值得注意的是,工业固废资源化利用取得突破,钢渣骨料经活化处理后完全满足路用性能指标,某城市已累计消化数百万吨钢渣用于路基建设,既解决了固废堆积难题,又降低了天然石材开采量。

地下工程技术的革新有效应对了城市 " 马路拉链 " 顽疾。非开挖管道铺设技术采用微型隧道掘进设备,工作井间距可延伸至 300 米以上,对地面交通的影响降至最低。在深圳某综合管廊项目中,曲线顶管技术成功穿越复杂地层,轴线偏差控制在 5 厘米内。预制拼装式检查井的推广则使施工效率提升三倍,现场作业人员减少 6 0 % ,其模块化设计更便于后期维护。针对软弱地基处理,双向搅拌桩技术通过改进钻头结构和注浆工艺,使成桩质量均匀性得到根本改善,在沿海滩涂地区的道路建设中表现出色。

数字化施工管理系统正在重构质量管控体系。基于 BIM 的进度 - 质量双控平台能自动比对实际施工参数与设计模型的偏差,某特级施工企业的应用案例表明,该系统提前预警了 8 7 % 的潜在质量问题。毫米波雷达与红外热成像的融合检测技术,可在不中断交通的情况下快速评估路面隐性病害,检测效率较传统钻芯法提升 20 倍。区块链技术的引入则确保了材料溯源的真实性,从矿场到摊铺现场的每个环节数据均不可篡改,有力遏制了劣质材料流入。

三、质量管理体系的构建与优化

质量管理体系的构建应以全过程控制为核心,建立从设计到验收的闭环机制。在规划设计阶段,采用 BIM 技术进行碰撞检测和施工模拟,某市快速路项目通过提前发现 137 处设计冲突,避免返工损失上千万元。材料进场环节实施" 二维码 + 区块链" 双验证制度,扫描即可获取生产批次、检测报告等全链路信息,某建材供应商因数据造假被永久纳入黑名单。施工过程中推行 " 首件验收 + 样板引路 " 模式,每个分项工程先制作实体样板,经多方确认达标后方可大面积施工。

过程监控体系融合了物联网与人工智能技术。在路基施工中,智能压实系统实时反馈碾压遍数和密实度数据,超标区域自动报警并标记位置。某项目应用显示,该系统使压实合格率从 9 2 % 提升至 9 8 % 。混凝土浇筑环节部署温湿度传感网络,配合云端养护专家系统,根据强度发展曲线动态调整养护方案。针对隐蔽工程,采用内窥镜摄像与三维扫描相结合的方式,建立数字化档案供后期追溯。值得注意的是,分级预警机制将质量问题分为蓝、黄、红三级,对应不同的处置权限和响应时限,某开发区项目通过该机制将质量整改周期压缩了 6 0 % 。

人员能力建设是体系落地的关键支撑。实施 " 理论培训 + V R 实训 + 岗位认证 " 的三阶培养模式,某央企的考核数据表明,持证人员作业差错率降低 7 5 % 。设立质量创新工作室,将一线工人的实践经验转化为标准化工法,已有 7 项被纳入省级工法名录。推行质量责任终身制与星级评定制度,优秀班组可获得项目优先选择权。针对管理层开发决策支持系统,整合质量成本、客户投诉等 12 类指标,辅助进行资源调配。跨专业的质量督导组定期开展体系审核,近三年累计发现并整改系统性风险隐患 56 处,使质量事故发生率持续下降。

四、未来发展趋势与挑战

市政道路施工技术正朝着绿色化、智能化方向深度演进。预制装配式技术将实现道路结构的模块化生产,施工现场只需进行快速拼装,大幅减少建筑垃圾和扬尘污染。人工智能与边缘计算的融合将使施工设备具备自主决策能力,如压路机根据材料反馈实时调整振动参数。数字孪生技术有望实现实体工程与虚拟模型的同步迭代,提前预判施工风险。但技术升级面临多重制约:智慧工地建设需要5G、物联网等基础设施的全面覆盖,欠发达地区存在数字鸿沟;新型环保材料的研发周期长、成本高,市场接受度有待培育;智能装备操作与维护需要复合型人才,现有劳务队伍知识结构转型压力巨大。应对这些挑战,需构建政产学研协同创新机制,设立专项基金支持关键技术攻关,同时完善职业培训体系,培养适应技术变革的产业工人。标准化建设也至关重要,应加快制定智能施工、绿色建材等行业标准,为技术推广提供制度保障。

市政道路施工技术的创新与质量管理的提升是一个持续的过程,需要政府、企业和研究机构的共同努力。通过引入先进技术、优化管理流程和加强人员培训,我们可以建设更加安全、高效的城市道路网络,为市民提供更好的出行体验。未来,随着科技的不断发展,市政道路施工必将迎来更多突破与进步。

参考文献:

[1] 李华,赵军 . 市政道路施工技术创新与质量管理策略研究 [J]. 建筑技艺,2017,24(12):56-59.

[2] 张晓燕,刘伟 . 市政道路施工技术创新与质量管理研究 [J]. 城市发展研究,2016,23(5):78-81.

[3] 王芳,陈静 . 市政道路施工技术创新与质量管理实践 [J]. 公路交通科技,2015,32(12):108-111.