智能化施工技术在大型土木工程建设中的应用与展望

摘要：随着科技的飞速发展，智能化施工技术在大型土木工程建设中得到了越来越广泛的应用。本文深入探讨了智能化施工技术在大型土木工程建设中的应用现状、优势以及未来展望。通过分析各类智能化施工技术的应用，阐述其在提高工程质量、提升施工效率、保障施工安全等方面的显著作用。旨为推动智能化施工技术在大型土木工程建设中的进一步发展提供参考，以实现土木工程行业的高效、可持续发展。

关键词：智能化施工技术；大型土木工程；应用；展望

1.引言

大型土木工程建设项目规模庞大、施工周期长、技术复杂，涉及众多的人员、材料和设备，传统的施工技术和管理模式难以满足现代工程建设的需求。智能化施工技术融合了信息技术、自动化技术、传感器技术、人工智能等先进技术，为大型土木工程建设带来了新的变革。它能够实现施工过程的自动化、信息化和智能化管理，有效提高工程建设的质量、效率和安全性，降低工程成本，减少对环境的影响。因此，研究智能化施工技术在大型土木工程建设中的应用与展望具有重要的现实意义。

2.智能化施工技术在大型土木工程建设中的应用现状

2.1 建筑信息模型（BIM）技术

BIM 技术是一种基于数字化三维模型的信息集成技术，它将工程项目的各种信息整合到一个三维模型中，实现了信息的可视化、集成化和协同化管理。在大型土木工程建设中，BIM 技术广泛应用于项目规划、设计、施工和运维等各个阶段。在规划阶段，利用 BIM 技术可以对项目的选址、场地布局等进行模拟分析，为项目决策提供依据。在设计阶段，设计师可以通过 BIM 模型进行协同设计，提前发现设计中的问题，避免设计冲突和错误。在施工阶段，施工人员可以根据 BIM 模型进行施工进度模拟、施工工艺模拟，合理安排施工工序和资源，提高施工效率和质量。在运维阶段，利用 BIM 模型可以对建筑物的设备设施进行实时监测和管理，实现智能化运维。

2.2 自动化施工设备

自动化施工设备是智能化施工技术的重要组成部分。在大型土木工程建设中，自动化混凝土搅拌设备、自动化钢筋加工设备、自动化盾构机等得到了广泛应用。自动化混凝土搅拌设备可以根据预设的配合比自动配料、搅拌，保证混凝土的质量稳定。自动化钢筋加工设备能够实现钢筋的自动调直、切断、弯曲等加工工序，提高钢筋加工的精度和效率。自动化盾构机在隧道施工中，能够自动控制掘进方向、速度，实时监测施工参数，提高隧道施工的安全性和效率。

3.智能化施工技术在大型土木工程建设中的优势

3.1 提高工程质量

智能化施工技术能够实现施工过程的精细化控制，减少人为因素对工程质量的影响。例如，BIM 技术可以对施工过程进行模拟分析，提前发现施工中可能出现的质量问题，并制定相应的解决方案。自动化施工设备能够按照预设的参数进行精确施工，保证施工质量的稳定性。传感器技术可以实时监测工程结构的各项参数，及时发现质量隐患，确保工程质量符合设计要求。

3.2 提升施工效率

智能化施工技术通过自动化、信息化手段，提高了施工效率。自动化施工设备可以 24 小时不间断工作，减少了施工人员的劳动强度，提高了施工速度。利用 BIM 技术进行施工进度模拟和资源优化配置，能够合理安排施工工序，避免施工过程中的窝工现象，缩短施工周期。物联网技术实现了施工现场信息的实时传输和共享，提高了施工管理的效率，加快了施工决策的速度。

3.3 保障施工安全

智能化施工技术在保障施工安全方面发挥了重要作用。通过传感器技术和物联网，对施工现场的安全状况进行实时监测，及时发现安全隐患，如火灾、坍塌等，并发出预警信号，提醒施工人员采取相应的措施。无人机可以对施工现场的危险区域进行巡查，避免施工人员进入危险区域，减少安全事故的发生。此外，智能化施工技术还可以通过对施工人员的行为进行监测和分析，规范施工人员的操作行为，提高施工人员的安全意识。

4.智能化施工技术在大型土木工程建设中的应用展望

4.1 技术创新与融合发展

未来，智能化施工技术将不断创新和发展，各类技术之间的融合将更加紧密。例如，BIM 技术将与虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术相结合，为施工人员提供更加直观、沉浸式的施工体验，进一步提高施工效率和质量。人工智能技术将在施工过程的智能决策、故障诊断等方面发挥更大的作用，实现施工过程的智能化管理。同时，随着 5G 技术的普及应用，施工现场的数据传输速度将大大提高，为智能化施工技术的应用提供更强大的技术支持。

4.2 人才培养与队伍建设

为了满足智能化施工技术发展对专业人才的需求，高校应加强相关专业的学科建设，优化人才培养模式，注重培养学生的跨学科知识和实践能力。企业应加大对员工的培训力度，通过内部培训、外部培训、校企合作等方式，提高员工的智能化施工技术水平。此外，还应加强行业内的人才交流与合作，建立人才共享机制，促进智能化施工技术人才队伍的建设和发展。

4.3 标准规范与政策支持

政府和行业协会应加快制定智能化施工技术的相关标准和规范，统一技术要求和质量验收标准，促进智能化施工技术的规范化应用。同时，应出台相关的政策措施，加大对智能化施工技术研发和应用的支持力度，如提供财政补贴、税收优惠等，鼓励企业积极采用智能化施工技术，推动土木工程行业的智能化发展。

4.4 国际合作与交流

在全球化的背景下，智能化施工技术的国际合作与交流将日益频繁。我国应积极参与国际标准的制定，加强与国际先进企业和科研机构的合作，引进国外先进的智能化施工技术和管理经验，提升我国土木工程行业的智能化水平。同时，我国的智能化施工技术企业也应积极拓展国际市场，推动我国智能化施工技术和产品的出口。

结论

智能化施工技术在大型土木工程建设中的应用，为土木工程行业的发展带来了新的机遇和变革。通过应用 BIM 技术、自动化施工设备等智能化施工技术，在提高工程质量、提升施工效率、保障施工安全、降低工程成本等方面取得了显著成效。未来，随着技术的不断创新与融合发展、人才培养与队伍建设的加强、标准规范与政策支持的完善以及国际合作与交流的深入，智能化施工技术将在大型土木工程建设中得到更广泛的应用，推动土木工程行业向智能化、高效化、可持续化方向发展。

参考文献：

[1]景忠明.绿色建筑材料在土木工程中运用与施工技术分析[J].建材发展导向， 2024（21）.

[2]张子城.刍议BIM技术在土木工程施工管理中的应用[J].新城建科技， 2024.