智能建造技术在市政工程领域中的应用

引言

市政工程作为城市发展的基础性建设，与城市的正常运作以及居民的生活品质紧密相连。将智能建造技术引入市政工程领域，不仅能够提高工程建设的效率与质量，还能推动市政工程行业朝着智能化、绿色化方向迈进。深入研究智能建造技术在市政工程领域的应用，对于提升市政工程建设水平、满足城市发展需求具有重要的现实意义。

1 智能建造技术概述

1.1 智能建造技术的概念与本质

智能建造技术融合了多门学科，它借助人工智能、物联网、大数据、云计算以及机器人等前沿技术，达成建筑工程全生命周期的智能化。其核心要义在于运用数字化模型与信息化手段，对工程建设的设计、施工、管理等各个环节实施精准把控与优化，进而提升工程质量、削减成本、缩短工期，并增强建筑的可持续性。例如，运用建筑信息模型（BIM）技术，可构建三维数字化模型，整合建筑全生命周期的各类信息，为各方参与主体搭建协同工作平台，实现信息的共享与高效沟通。

1.2 智能建造技术的特性

智能建造技术具备众多突出特性。其一，自动化程度颇高，能够借助自动化设备与机器人完成重复、高危工作，减少人工介入，提升工作效率与施工精准度。其二，实时性与精准性显著，通过物联网技术实时采集并传输施工现场的各类数据，依靠大数据分析与人工智能算法实现精准决策。其三，集成性特征明显，能够集成设计、施工、管理等不同阶段的信息，打破信息隔阂，达成全流程的协同管理。其四，绿色可持续，通过优化资源配置、降低能源消耗、减少环境污染等举措，推动市政工程的可持续发展。

1.3 智能建造技术的发展现状

近年来，智能建造技术在全球范围内取得了显著进展。在发达国家，智能建造技术已广泛应用于大型建筑项目，从设计到施工再到运营管理，智能化程度颇高。在我国，随着科技进步与政策支持力度加大，智能建造技术也在市政工程领域逐渐兴起。越来越多的市政工程项目开始尝试采用智能建造技术，部分企业在智能施工设备研发、数字化管理平台搭建等方面已取得一定成果。然而，总体来看，智能建造技术在市政工程领域的应用尚处发展阶段，存在技术应用不均衡、专业人才不足等问题，仍需进一步推广与完善。

2 智能建造技术在市政工程领域的应用

2.1 智能建造技术在市政工程规划设计环节的深度应用

在市政工程规划设计阶段，智能建造技术通过数字化工具重构设计流程，为工程科学性奠定基础。依托BIM 技术搭建的三维可视化模型，可完整呈现道路、管网、桥梁等市政设施的空间布局与结构细节，设计人员通过模型碰撞检测功能，能提前排查管线交叉冲突、空间尺寸矛盾等潜在问题，将设计变更风险前置，减少施工阶段的返工成本。同时，结合大数据分析技术整合城市多维度数据，如人口密度分布、早晚高峰交通流量、区域环境承载力等，通过算法模拟不同规划方案的实施效果，为工程选址、规模设定及功能分区提供量化依据，使规划设计既符合城市总体规划，又能精准匹配居民出行、公共服务等实际需求。

2.2 智能建造技术在市政工程施工环节的实践应用

施工环节是智能建造技术提升工程效率与安全的核心场景，通过自动化设备与信息化管理的结合，实现施工过程的精准管控。在道路建设中，智能摊铺机、压路机等设备可通过北斗定位与传感器实时调整作业参数，将路面平整度误差控制在毫米级，确保施工质量达标；焊接机器人、地下管线铺设机器人等装备，能替代人工完成高空、地下等高危作业，降低安全事故发生率。此外，基于物联网搭建的施工管控平台，可实时采集设备运行数据、材料消耗情况及人员位置信息，通过大数据分析生成施工进度预警、质量隐患提示，管理人员可及时调整施工方案，避免工期延误与质量问题，实现施工全过程的透明化、高效化管理。

2.3 智能建造技术在市政工程质量管理中的创新应用

智能建造技术为市政工程质量管理提供了“ 实时监测+智能溯源” 的全新解决方案，突破传统人工检测的局限性。在结构施工中，通过在桥梁墩柱、隧道衬砌等关键部位植入应力传感器、位移监测器，可24 小时采集结构受力数据，结合 AI 算法分析数据变化趋势，提前识别裂缝、沉降等潜在风险，为维护加固提供精准依据；在材料验收环节，图像识别技术可快速比对钢筋、管材等构配件的规格、外观，自动筛选不合格产品，检测效率较人工提升 3-5 倍。同时，基于区块链技术的质量追溯系统，可记录原材料采购、施工工序验收、检测报告等全流程信息，一旦出现质量问题，能快速定位责任环节与原因，实现“ 问题可查、责任可追” 的闭环管理。

2.4 智能建造技术在市政工程运营管理环节的长效应用

进入运营阶段，智能建造技术通过智能化监测与数据分析，延长市政设施使用寿命，提升服务效能。针对道路、桥梁等基础设施，搭建物联网监测系统，利用高清摄像头、振动传感器实时捕捉路面破损、桥梁支座老化等问题，系统自动生成维护工单并推送至管理部门，实现“ 被动维修”向“ 主动养护” 的转变；在城市交通管理中，智能交通系统整合路口监控、车辆识别等数据，通过AI 算法优化信号灯配时，缓解交通拥堵，例如某城市应用该技术后，主干道通行效率提升 20% 以上。此外，通过分析居民对市政服务的投诉、建议数据，可精准定位运营短板，如针对排水系统易内涝区域，结合降雨量、管网流量数据优化改造方案，减少城市内涝频次，提升居民出行安全感与满意度。

2.5 智能建造技术在市政工程绿色低碳管理中的应用

在“ 双碳” 目标背景下，智能建造技术成为推动市政工程绿色低碳转型的关键支撑，通过全流程资源优化实现节能减排。在施工准备阶段，借助BIM 技术模拟不同施工方案的材料用量、能源消耗，选择低碳环保的方案，如优化混凝土配比减少水泥用量，降低生产阶段碳排放；施工过程中，智能能耗监测系统实时追踪塔吊、搅拌站等大型设备的能源消耗，通过算法调整设备运行模式，避免无效能耗，某市政项目应用该技术后，施工阶段能耗降低 15‰ 。在运营管理中，针对路灯、泵站等市政设施，采用智能控制系统实现按需供能，如路灯根据天色亮度自动调节照明强度，泵站根据管网水位变化调整运行功率；同时，利用大数据分析市政设施的碳排放数据，建立碳足迹台账，为后续低碳改造提供数据支撑，助力市政工程实现全生命周期的绿色发展。

结束语

智能建造技术在市政工程领域的应用，为市政工程发展带来新契机与变革。它在规划设计、施工、质量管理及运营管理等各阶段均展现出显著优势，有助于提升市政工程的建设效率、质量与可持续性。未来，随着科技不断进步，智能建造技术有望在市政工程领域发挥更大作用，为城市可持续发展与居民生活品质提升做出更大贡献。市政工程行业应积极接纳智能建造技术，不断探索创新应用模式，推动市政工程建设向智能化、现代化迈进。

参考文献

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