數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)在公路工程施工應(yīng)用的探討

蘇紀(jì)禎

摘要：隨著科技水平的不斷提升，數(shù)控機(jī)械被廣泛應(yīng)用于工程施工中，其中公路工程的施工最具代表性。數(shù)控機(jī)械施工應(yīng)用于公路工程的施工中能夠有效改善傳統(tǒng)施工中誤差較大、精度較低、工期較長的問題，使施工質(zhì)量和施工效率得到有效提升。本文結(jié)合數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)的相關(guān)概念，分析該技術(shù)的優(yōu)勢，對該技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)；公路工程；應(yīng)用

引言：

社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，公路工程的建設(shè)就需要不斷增加。當(dāng)前的公路交通運(yùn)輸中，大型貨車的數(shù)量較多，這也要求公路施工質(zhì)量必須得到提升。而采用機(jī)械協(xié)助施工已經(jīng)成為當(dāng)前工程施工行業(yè)的發(fā)展趨勢，所以需要對公路工程施工中的機(jī)械施工技術(shù)進(jìn)行深入探究。

一、數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)概念及原理

（一）概念

數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)，是通過建立三維設(shè)計(jì)圖模型并將施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)、待建工程數(shù)據(jù)輸入其中，再與施工現(xiàn)場的數(shù)控機(jī)械控制系統(tǒng)等基礎(chǔ)平臺相結(jié)合，使用相應(yīng)的雙向通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)對施工場地中的施工器械進(jìn)行控制，最后根據(jù)建立的三維模型進(jìn)行自動(dòng)化施工的技術(shù)。數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)可以突破時(shí)間、空間的局限，通過一個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對多個(gè)施工器械進(jìn)行控制。當(dāng)前數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于公路、礦場、機(jī)場等工程的建設(shè)中，并且可以大規(guī)模的減少人力使用，節(jié)省了大量的人工成本[1]。

（二）工作原理

數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)的基本原理，是利用智能機(jī)器人實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位功能，并且結(jié)合RTK技術(shù)對工程機(jī)械的三位為止和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。控制人員通過控制系統(tǒng)對定位系統(tǒng)和各類傳感系統(tǒng)發(fā)射的信號進(jìn)行接收、記錄，最后根據(jù)各種數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信號對操作面進(jìn)行施工。

二、數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的人工施工相比，數(shù)控機(jī)械施工有著非常顯著的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下方面：

（一）降低成本

傳統(tǒng)的公路工程施工大多采用人工與機(jī)械相結(jié)合的方式，進(jìn)行施工時(shí)先要根據(jù)工程要求對施工地點(diǎn)進(jìn)行測量、打樁、定位等，人力消耗極大并且還需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，工程施工之前就需要投入大量的成本[2]。

而使用數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)減少了施工前的測量環(huán)節(jié)，不需要打樁參照，整個(gè)過程中都由機(jī)器自動(dòng)完成信息采集極大減少了人工成本。并且傳統(tǒng)的公路施工通常是將施工材料集中堆放，施工過程中需要使用小型車輛或人工進(jìn)行搬運(yùn)。而利用數(shù)控機(jī)械施工是將材料直接運(yùn)送到機(jī)械附近，進(jìn)行裝填或攪拌工作，最后及其根據(jù)控制系統(tǒng)的指令進(jìn)行自動(dòng)施工，整個(gè)過程減少了人力消耗，也避免了一些安全事故的發(fā)生。

（二）提升施工效率

施工效率是機(jī)械施工與人工施工差異最為明顯的部分。人工施工需要考慮到材料搬運(yùn)、氣溫環(huán)境、工人承受能力等問題，而使用數(shù)控機(jī)械施工就可以打破時(shí)間、空間和人體承受能力等局限性，只需要幾名操作人員就能進(jìn)行工程的實(shí)施，并且可以不間斷進(jìn)行工作，極大地提高了工程施工速度和施工效率。

（三）提高施工質(zhì)量

施工質(zhì)量是當(dāng)前人們比較關(guān)注的問題，隨著大型運(yùn)輸車輛的不斷增多，對于公路的施工質(zhì)量的要求也就更高，而公路施工質(zhì)量主要體現(xiàn)在標(biāo)高誤差、承載能力、使用壽命等方面。人工施工時(shí)，由于存在著判斷能力、測量儀器精準(zhǔn)度等問題可能導(dǎo)致不同的路段出現(xiàn)路面厚度、高度不同的情況，影響了路面的平整度，而使用數(shù)控機(jī)械進(jìn)行施工就可以使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，并且使用多個(gè)儀器進(jìn)行測量，精確度大大提升。其次是路面質(zhì)量。路面質(zhì)量決定著公路的承載能力。數(shù)控機(jī)械施工時(shí)，材料的控制和路面鋪設(shè)都是使用最為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，所以路面質(zhì)量與人工施工相比質(zhì)量更高，并且質(zhì)量相對平均，避免了同一條路質(zhì)量不同的問題。

三、數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用及發(fā)展

公路施工過程中，使用數(shù)控機(jī)械施工可以有效提高施工效率和施工質(zhì)量，節(jié)省大量的人力成本，應(yīng)該得到施工單位的重視。

（一）應(yīng)用

實(shí)際施工過程中，各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行和使用需要人進(jìn)行管理和指導(dǎo)，需要多個(gè)人員進(jìn)行協(xié)同指揮，而且如果需要臨時(shí)對設(shè)計(jì)方案或工程數(shù)據(jù)進(jìn)行更改，也無法及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整，甚至需要返工重建，浪費(fèi)了大量人力和物力。

而數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)是使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維模型的建立，遇到設(shè)計(jì)方案或數(shù)據(jù)更改問題時(shí)，只需要對三維模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行更改機(jī)器就可以自行更改之后的施工標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)的人工與機(jī)械結(jié)合相比，數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)所要支出的成本更少，并且施工效率和施工質(zhì)量能夠顯著提高。其次，可以減少工人對一些危險(xiǎn)器械的使用，避免了安全事故的發(fā)生。由于對質(zhì)量控制比較嚴(yán)格，并且標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，數(shù)控機(jī)械施工基本不會出現(xiàn)反工的情況，這也減少了材料浪費(fèi)、施工成本也就相對降低[3]。所以，在進(jìn)行公路工程施工時(shí)，應(yīng)用數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工程建設(shè)的高質(zhì)高量，應(yīng)該廣泛使用。

（二）發(fā)展前景

當(dāng)前，我國很多公路工程項(xiàng)目的建設(shè)都使用了數(shù)控工程施工技術(shù)，特別是里程較多、路面較寬、質(zhì)量要求較高的工程，更需要加強(qiáng)數(shù)控機(jī)械的使用。隨著技術(shù)的不斷完善，數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)已經(jīng)比較成熟，機(jī)器的通訊、定位、精準(zhǔn)控制、數(shù)據(jù)模型建造等性能更加優(yōu)越，基本實(shí)現(xiàn)零誤差。

在公路土建工程施工中，數(shù)控機(jī)械的使用能夠有效縮短工期，節(jié)省施工成本，提高施工質(zhì)量、簡化施工流程。同時(shí)，數(shù)控機(jī)械還能夠?qū)崿F(xiàn)對施工過程數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，為以后相似情況的工程提供參考經(jīng)驗(yàn)。因此，數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)得到了越來越多的建筑單位的重視和使用，隨著工程要求不斷升高，該技術(shù)將得到更為廣泛的應(yīng)用。

綜上所述，隨著工程要求的不斷提高，傳統(tǒng)的施工方法已經(jīng)很難滿足建設(shè)需求，所以數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)應(yīng)用于公路工程施工已經(jīng)成為了一種發(fā)展趨勢，數(shù)控機(jī)械施工依靠其安全、優(yōu)質(zhì)、高效的施工質(zhì)量贏得了越來越多的認(rèn)可和接受，數(shù)控機(jī)械施工技術(shù)必將成為今后公路施工的主要方式，不斷促進(jìn)我國基建水平向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮琴.淺談公路施工企業(yè)成本核算中存在的問題[N].山西科技報(bào)，2016，09.

[2]沈燁.關(guān)于道路安全評價(jià)模型的研究分析[A].中國公路學(xué)會，2015，04.

[3]楊軍.科學(xué)發(fā)展觀要求加強(qiáng)公路施工方法[N].朔州日報(bào)，2012，08.