婁雙

摘 要：在當(dāng)代公路施工的過(guò)程中，隨著工程量的日益增加，尤其是在最近幾年里發(fā)展速度飛速的數(shù)控機(jī)械受到相關(guān)領(lǐng)域的認(rèn)可。對(duì)此，本文主要從數(shù)控機(jī)械的概述、數(shù)控機(jī)械施工的實(shí)例和效果幾方面進(jìn)行分析，提出合理化建議，旨在促進(jìn)數(shù)控技術(shù)在我國(guó)公路土建施工中發(fā)揮出重要的作用，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)械；技術(shù)；公路土建施工；應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)得到了大幅度的提升，在工程數(shù)量不斷增加的今天，推動(dòng)機(jī)械作業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步是保證施工質(zhì)量的重要途徑。對(duì)此，本文主要從以下幾方面來(lái)詳細(xì)的分析數(shù)控機(jī)械技術(shù)在公路土建施工中的具體應(yīng)用情況，并提出相關(guān)見(jiàn)解，提供給相關(guān)人士，供以借鑒。

1 數(shù)控機(jī)械的概述

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的日益完善，數(shù)字化控制技術(shù)在不同行業(yè)都得到了普遍的認(rèn)可，其中使用范圍在某種程度上反映出了行業(yè)的現(xiàn)代化水平。傳統(tǒng)的土建標(biāo)高“坡度”等有關(guān)參數(shù)，大多數(shù)都是采取機(jī)械操作的形式來(lái)對(duì)樁位進(jìn)行檢測(cè)的，并且使用手工操作土方機(jī)械來(lái)加以控制，利用檢查的形式來(lái)進(jìn)行多次的調(diào)整。因?yàn)橥练綑C(jī)械功能不同，機(jī)械操作效率也存在不同，將隨機(jī)性增加，致使產(chǎn)品驗(yàn)收概率不斷降低，為了確保質(zhì)量能夠達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)，不僅增加了成本，而且還對(duì)施工進(jìn)度以及企業(yè)形象產(chǎn)生不利影響。而將該施工手段運(yùn)用其中，就可以較好的將此列問(wèn)題加以處理。

1.1 數(shù)控機(jī)械化施工的概念

數(shù)控機(jī)械化施工，是指依托建立的三維設(shè)計(jì)圖數(shù)據(jù)模型、工地現(xiàn)場(chǎng)定位及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)械控制系統(tǒng)等基礎(chǔ)平臺(tái)，通過(guò)結(jié)合雙向通訊技術(shù)，整合工地信息資源，突破時(shí)間、空間的局限，對(duì)單臺(tái)、多臺(tái)甚至整個(gè)工地的施工機(jī)械，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管理、精準(zhǔn)控制的施工模式。在市政公用工程、道路工程、水利、礦山工程、機(jī)場(chǎng)、大型廣場(chǎng)和商業(yè)用地等土建基礎(chǔ)工程項(xiàng)目中，可以將數(shù)字智能控制系統(tǒng)安裝在平地機(jī)、推土機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)和攤鋪機(jī)等施工機(jī)械上以組成數(shù)控智能設(shè)備，廣泛應(yīng)用于斷面土石方開(kāi)挖、邊坡修整、場(chǎng)地平整、水穩(wěn)基層、油面的攤鋪，以及各階段的壓實(shí)和驗(yàn)收。數(shù)控機(jī)械化施工，不但可以采用單機(jī)、多機(jī)組合，實(shí)行對(duì)某工序及分項(xiàng)工程的控制，也可以實(shí)現(xiàn)全線多標(biāo)段、多機(jī)械的組合，這樣就能為業(yè)主實(shí)現(xiàn)管控一體化提供一個(gè)很好的管理平臺(tái)。

1.2 數(shù)控機(jī)械化施工原理

就數(shù)控機(jī)械化施工而言，采取智能機(jī)器人全站儀對(duì)存在的情況進(jìn)行檢測(cè)，并在第一時(shí)間得到三維位置以及具體的情況；系統(tǒng)利用相應(yīng)的定位系統(tǒng)以及不同種類(lèi)的傳感設(shè)備所發(fā)出的信號(hào)，對(duì)傳感器所產(chǎn)生的數(shù)值做好記錄工作，并且對(duì)數(shù)字化三維設(shè)計(jì)基準(zhǔn)模型和相應(yīng)的位置信息有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，通過(guò)圖形、聲音信號(hào)等諸多形式來(lái)對(duì)機(jī)械工程部件以及相應(yīng)的工作面進(jìn)行相對(duì)，從而指引操作人員能夠準(zhǔn)確的開(kāi)展施工。

1.3 數(shù)控機(jī)械施工的工藝流程

以路基填筑為例，施工流程是：把設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸進(jìn)系統(tǒng)中，架設(shè)好定位基站，使機(jī)械在一個(gè)定位基準(zhǔn)上，用運(yùn)料車(chē)進(jìn)行裝。卸料，數(shù)控操作推土機(jī)把料堆散開(kāi)，自動(dòng)調(diào)節(jié)鏟斗粗平物料，數(shù)控操作平地機(jī)結(jié)合設(shè)計(jì)自動(dòng)調(diào)節(jié)鏟刀精平，數(shù)控操作壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，實(shí)時(shí)顯示碾壓區(qū)域壓實(shí)度與壓實(shí)遍數(shù)，結(jié)束施工，然后及時(shí)給出動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)控機(jī)械施工特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)械施工能夠?yàn)橄嚓P(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)提供直接輸入的功能，并做好無(wú)樁施工，在某種程度上節(jié)約了人力以及物力，可以將設(shè)備在組合中的整體水平加以提升，從而使施工環(huán)節(jié)具有一定的安全性，將打樁作業(yè)環(huán)節(jié)去除，采取自動(dòng)化控制以及收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而減少機(jī)械的使用次數(shù)；相關(guān)單位對(duì)工程數(shù)量以及水平進(jìn)行時(shí)刻的監(jiān)控，為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理帶來(lái)方便。在整個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制的效果，減少返工現(xiàn)象的出現(xiàn)。以往機(jī)械施工中，需要對(duì)放樁以及護(hù)樁進(jìn)行檢測(cè)，而且需要適量的人來(lái)配合，這樣就大大降低了施工效率，并且對(duì)氣候以及光線等都有著較強(qiáng)的依賴性，沒(méi)有做到安全施工；依據(jù)樁位進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，采取人工操作的方式做好相應(yīng)的檢查，并收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，機(jī)械應(yīng)用較為復(fù)雜；所收集到的數(shù)據(jù)亦或是設(shè)計(jì)變更都不能在第一時(shí)間進(jìn)行反饋；分成很多環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，往往會(huì)出現(xiàn)返工的情況。

2 數(shù)控機(jī)械施工的實(shí)例和效果

2.1 成型后的外觀數(shù)據(jù)

沒(méi)有對(duì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，本文所采取以下兩種施工形式：一種是傳統(tǒng)機(jī)械施工；另一種是數(shù)控機(jī)械施工。并且在兩端200m范圍的路段進(jìn)行對(duì)比，從所獲得的對(duì)比結(jié)果可以得知，以往機(jī)械以及數(shù)控機(jī)械在完成施工以后所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)相差很大，后者所產(chǎn)生的方差比前者要小5倍左右。

2.2 兩種作業(yè)方法的成本比較和經(jīng)濟(jì)效益

在某高速路段一標(biāo)，選擇全幅400m路基工段，選擇兩種機(jī)械施工方式分別施工200m，數(shù)控機(jī)械方式，0.5d（施工完，一次驗(yàn)收后達(dá)到合格，傳統(tǒng)機(jī)械方式，1天施工完，一次驗(yàn)收后達(dá)到合格。對(duì)于設(shè)備、人員和施工時(shí)間，數(shù)控機(jī)械作業(yè)模式中測(cè)量人員1人，沒(méi)有輔助測(cè)量員和護(hù)樁員；數(shù)控平地機(jī)1臺(tái)，推土機(jī)和壓路機(jī)各1臺(tái)；時(shí)間是半個(gè)班臺(tái)4小時(shí)。傳統(tǒng)機(jī)械作業(yè)模式中測(cè)量人員1人，輔助測(cè)量員2人，護(hù)樁員5人；平地機(jī)、推土機(jī)和壓路機(jī)各1臺(tái)；時(shí)間是1個(gè)臺(tái)班8小時(shí)。人工費(fèi)比較：選擇數(shù)控機(jī)械，完全達(dá)到無(wú)樁化施工，只要1個(gè)測(cè)量人員對(duì)路基的外形參數(shù)進(jìn)行輸入與收集，沒(méi)有輔助測(cè)量員和護(hù)樁員，防治現(xiàn)場(chǎng)人員干擾到機(jī)械施工，消除由此造成的安全隱患，節(jié)省很多人工費(fèi)。通過(guò)施工中有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算可知，對(duì)于人工費(fèi)，數(shù)控機(jī)械方式是傳統(tǒng)機(jī)械的23.7%。燃油消耗，柴油價(jià)格按照7.16元/L：選擇數(shù)控機(jī)械后，燃油費(fèi)節(jié)省1156元，對(duì)于該項(xiàng)費(fèi)用，數(shù)控機(jī)械方式是傳統(tǒng)機(jī)械的74.2%。機(jī)械臺(tái)班費(fèi)：選擇數(shù)控模式機(jī)械臺(tái)班費(fèi)節(jié)省了500元，對(duì)于該項(xiàng)費(fèi)用，數(shù)控機(jī)械方式是傳統(tǒng)機(jī)械的77.3%。根據(jù)上述三項(xiàng)費(fèi)用有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果：傳統(tǒng)作業(yè)方式下，人工費(fèi)、燃油消耗和機(jī)械臺(tái)班費(fèi)共計(jì)7828元；數(shù)控作業(yè)方式下，人工費(fèi)、燃油消耗和機(jī)械臺(tái)班費(fèi)共計(jì)5302元。所以，以200m道路施工為例，兩種作業(yè)模式下直接成本，數(shù)控機(jī)械施工費(fèi)是傳統(tǒng)機(jī)械模式下的67.7%，比較起來(lái)節(jié)省32.3%。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上內(nèi)容的論述，可以得知：我國(guó)公路以及工程在不斷發(fā)展的形勢(shì)下，對(duì)工期、成本等方面的控制要求愈來(lái)愈多，以往的機(jī)械施工已經(jīng)不能符合當(dāng)前發(fā)展的需要，而數(shù)控機(jī)械中所具有的多機(jī)以及多標(biāo)段作業(yè)不但確保了施工可以達(dá)到安全、高效的效果，也對(duì)業(yè)主實(shí)現(xiàn)智能以及數(shù)字化管理等提供了重要的依據(jù)，為未來(lái)的發(fā)展建設(shè)施工中明確正確的方向。

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