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智能施工就是通过对环境以及周边的观察,能找到适合当下环境的施工措施,这样既不影响周围交通和居住人民的利益,称为智能施工。
智能施工的定义是施工全程用的是智能化机器,不再用人工去施工,这样效率会有效提高。
智能施工的话就是走在时代的尖端走在时代的前沿然后的话才就可以了。
传统施工目前在人员成本、材料成本和机械成本都是越来越高的,施工成本不断地在攀升。其次现在对工程质量要求越来越严格的状态下,现有的质量控制的方法和质量数据溯源、质量监管方法存在严重不足,现有的施工管理和组织的方式也是严重滞后于施工流程,包括施工工艺,以及现在信息化的状态。
那么在这两个难点上我们采用北斗导航定位系统、各种传感器、数传终端等物联网手段获取工程施工过程信息,上传到云平台,保证数据安全,并用北斗定位系统和BIM技术对工程进行精确设计和模拟,减少施工失误和重复施工。实现工程可视化智能管理,以提高工程管理信息化水平,改善工程质量。
全球的信息化技术的发展改变了生活的各个方面,随着时代的进步和生活的发展,我们对建筑工程,特别是高铁、高速公路这些重大的建筑工程质量的要求越来越高,在这个过程中,我们一直在思考建筑信息化(BIM)技术和北斗卫星导航技术对建筑工程质量保障方面能起到的作用,这一直是近几年在产业界和学术界大家都非常关心的问题。在此背景下,我们基于北斗的道路工程质量信息化系统成熟应用于日照交发,武汉交投,中建四局,南宁绕城高速等项目中,京雄城际,江巷水库大坝,大兴机场沉降监测等项目中也已全线选用,积累了丰富的成功案例,得到业界高度肯定和赞许。
在路基施工阶段,主要以高精度的技术,实现对于相关工程机械的改造,实现路基工程的智能管控;在路面施工阶段,通过对摊铺机、压实机的高的精度的改造,实现路面工程的管控;在运营管养阶段,通过北斗的高精度技术以及相关的雷达的技术,实现在运营阶段的健康安全监测
大家都知道传统施工发展到今天,它主要存在两个方面的问题:
第一方面是因为现在的人员成本、材料成本和机械成本都是越来越高的,施工成本不断地在攀升。
第二方面,对工程质量要求越来越严格的状态下,现有的质量控制的方法和质量数据溯源、质量监管方法存在严重不足,现有的施工管理和组织的方式也是严重滞后于施工流程,包括施工工艺,以及现在信息化的状态。
针对这两个方面的问题,我们提出了智慧工程施工的解决方案,也在很多的工程上得到应用。这是对于我们部分的工程应用进行统计之后,我们发现它所带来的好处。首先在质量提升方面,比如说在土方路基的填筑上,它能够提升3厘米的精度,在挖掘的精度上也能大幅提升,通过这种提升之后,一个工程的质量能够提高90%以上,同时智慧化施工也会大幅降低,大家之间的交互、协同和过程与过程之间的交接与协作的工作量,还有减低外业工作的强度,有效减少了65%的工作量。
对机械投入和人工投入也有大量的减少,大约在一个工程中能够减少机械、人工和材料的投入35%,综合来看有46%的综合效益的提升。在智慧工程施工中,刚才所提到的两个方面,主要是智能的管控,通过这种智能的管控,改变传统施工从事后的检测向过程的控制转化。
传统的所有工程施工通常是施工之后由质量监理或者相关人员对于他的施工质量和施工结果进行评测,但实际上现在我们通过对于施工过程的信息化改造和信息化监管,实现过程当中实时施工的过程质量控制与监督,也是从传统的对工程质量从项目施工方的视角,逐渐转向项目甲方和总包的视角。
针对这两个目的,我们就在两个阶段上提出了路基施工的智能管控方案以及路面施工的智能管控方案。在传统的路基施工过程当中,施工过程是非常难监理的,发现了问题之后也是很难改正的,因为有些东西挖完之后、埋完之后就很难再挖、再埋,严重影响施工质量和施工结果,造成的后果也是难以处理的。
智能建造是以建造过程中所使用的材料、机械、设备的智能为前提,在建造的设计与仿真、构件加工生产、安装、测控、结构和人员的安全监测、建造环境感知中采用信息技术与先进建造技术的建造方式。智能建造包括以下多方面的技术和管理体系:
三维建模及仿真分析技术(BIM & Simulation)。借助BIM技术,可以对复杂的构件进行三维建模,在此基础上,对其受力特征、建造全过程、与周边环境的关系进行仿真模拟。
工厂预制加工技术(Prefabrication & 3D Print)。根据数字化的几何信息,借助先进的数控设备或者3D打印技术,对构件进行自动加工并成形。预制加工技术的应用同时促进了模块化生产和现场装配。
机械化安装技术(Mechanization & Robot)。采用计算机控制的机械设备或机器人,根据指定的建造过程,在现场对构件进行高精度的安装。
精密测控技术(Precision Measurement & Control)。利用GPS,三维激光扫描仪等先进的测量仪器,对建造空间进行快速放样定位和实时监测。
结构安全、健康监测技术(Structural Safety & Health Monitoring)。利用先进的传感技术、数据采集技术,系统识别和损伤定位技术,分析结构的安全性、强度、整体性和可靠性,对破坏造成的影响进行预测以尽早修复,或利用智能材料自动修复损伤破坏。
建造环境感知技术(Construction Environment Perception)。对建造周边环境进行分析识别、确定位置、匹配感知、实时预测与预警的技术。
人员安全与健康监测技术(Personnel Safety & Health Monitoring)。对施工人员的生理指标进行监测,对其施工行为进行警示指导,保证其安全健康的技术。
信息化管理技术(Information Management)。智能建造除了以上技术体系外,还包括以BIM为平台、以建造领域知识本体为基础,构建规则、利用推理方法的智能信息化管理体系,主要由项目信息管理平台、多方协同工作网络平台、4D施工管理系统以及现场信息采集与传输系统组成,对建造过程中涉及的多方、动态的信息进行智能管理。
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