摘 要：隨著建筑行業(yè)的信息化轉(zhuǎn)型發(fā)展，信息技術(shù)與建筑行業(yè)的發(fā)展深度融合，涌現(xiàn)出一批應(yīng)用智能建造方式的超大型項(xiàng)目。作為廣東省交通體系中的重要節(jié)點(diǎn)，廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)三期擴(kuò)建項(xiàng)目T3航站樓工程處于禁飛區(qū)內(nèi)，施工環(huán)境復(fù)雜，分包單位眾多，在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在進(jìn)度、安全、質(zhì)量難以把控等問(wèn)題，需要智能建造技術(shù)的賦能。通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)軟件信息上的互通，通過(guò)5G通信耦合北斗定位系統(tǒng)進(jìn)行硬件上的互通互聯(lián)，輔以智慧工地系統(tǒng)、3D掃描技術(shù)、建筑機(jī)器人、數(shù)字化鋼筋加工和傾斜攝影等智能建造技術(shù)的深度應(yīng)用，發(fā)揮智能建造技術(shù)在信息采集、施工調(diào)度、質(zhì)量驗(yàn)審等方面的優(yōu)勢(shì)，從而輔助工程精細(xì)化施工和管理，提升建造質(zhì)量和效率，減少無(wú)效工期，推動(dòng)項(xiàng)目按時(shí)保質(zhì)完成履約。

關(guān)鍵詞：航站樓；智能建造；進(jìn)度管理；安全質(zhì)量管理；信息技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2024）27-0179-06

Abstract： With the information transformation and development of the construction industry and the deep integration of information technology and the construction industry， a number of super-large projects with the application of intelligent construction have emerged. As an important node in the transportation system of Guangdong Province， Terminal T3 of Guangzhou Baiyun International Airport Phase III extension project is located in the no-fly zone. The construction environment is complex and there are many subcontracting units. In the process of construction and operation， there are some problems， such as schedule， safety and quality， which are difficult to control. Intelligent construction technology is needed to enable the exchange of software information through BIM technology. The hardware interconnection is carried out through the 5G communication coupling Beidou positioning system， supplemented by the in-depth application of intelligent construction technologies such as intelligent construction system， 3D scanning technology， construction robot， numerical control of steel bar processing， tilt photography and so on. give full play to the advantages of intelligent construction technology in information collection， construction scheduling， quality inspection， etc.， so as to assist the fine construction and management of the project， improve the quality and efficiency of construction， reduce the invalid construction period and promote the project to complete the performance on time and quality.

Keywords： terminal; intelligent construction; schedule management; safety and quality management; information technology

建筑業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在2022年持續(xù)保持增長(zhǎng)，總產(chǎn)值高達(dá)31.2萬(wàn)億，在全球新冠疫情的影響下，仍保持著6.42%的增長(zhǎng)率，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要作用。然而，目前我國(guó)建筑業(yè)的傳統(tǒng)施工工藝主要依賴(lài)人工勞動(dòng)，存在環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、勞動(dòng)密集、工人素質(zhì)低、質(zhì)量問(wèn)題和低效率等挑戰(zhàn)[1]。

建筑業(yè)亟需升級(jí)轉(zhuǎn)型，向信息化、工業(yè)化、綠色化靠攏，智能建造是一個(gè)極佳切入點(diǎn)。智能建造是一種面向工程產(chǎn)品全生命周期，以實(shí)現(xiàn)泛在感知條件下的建造生產(chǎn)水平提升和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)賦能的高級(jí)階段的建造方式。它將現(xiàn)代信息技術(shù)與土木工程相結(jié)合[2]，是實(shí)現(xiàn)人工智能和施工要求深度融合的重要途徑。

智能建造技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于現(xiàn)代建筑施工具有重要意義，它可以減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，通過(guò)優(yōu)化施工流程和材料利用提高工程效率，同時(shí)降低勞動(dòng)密集度，減少對(duì)人工勞動(dòng)的依賴(lài)，解決用工荒問(wèn)題。此外，智能建造技術(shù)還能提升建筑工程質(zhì)量，減少施工中的常見(jiàn)問(wèn)題，在提高建筑質(zhì)量的同時(shí)提高施工安全性和施工效率，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益[3]。

1 工程概況

廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3航站樓工程采用集中式主樓+指廊式構(gòu)型，由1個(gè)主樓、6個(gè)分區(qū)指廊組成。其中，東南、西南指廊為國(guó)內(nèi)指廊，東北、西北指廊為國(guó)際指廊，同時(shí)設(shè)置國(guó)內(nèi)、國(guó)際可轉(zhuǎn)換機(jī)位。共布置近機(jī)位55個(gè)，國(guó)內(nèi)近機(jī)位23個(gè)、國(guó)際近機(jī)位23個(gè)、可轉(zhuǎn)換機(jī)位9個(gè)；航站樓在±0.00、+6.00 m層連接綜合交通中心；航站樓總建筑面積為49.86萬(wàn) m2（不含單列項(xiàng)目）。

該項(xiàng)目位于廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)T1和T2航站樓側(cè)禁飛區(qū)內(nèi)，在機(jī)場(chǎng)臨近區(qū)開(kāi)展大型航站樓建設(shè)過(guò)程中，面臨著分包單位眾多、場(chǎng)地占用面積大、場(chǎng)地規(guī)劃復(fù)雜、網(wǎng)電水供應(yīng)困難、塔吊限高和施工環(huán)境要求高等情況，進(jìn)一步帶來(lái)安全管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理等一系列問(wèn)題，需要引入數(shù)字化、智能化、工業(yè)化和信息化的智能建造手段來(lái)推動(dòng)項(xiàng)目精細(xì)化施工和管理。白云機(jī)場(chǎng)建成效果如圖1所示。

圖1 白云機(jī)場(chǎng)建成效果圖

2 智能建造

2.1 智能建造定義

智能建造是建筑行業(yè)未來(lái)升級(jí)發(fā)展的最終道路[4]。但目前，智能建造還處于產(chǎn)品生命周期的導(dǎo)入階段，業(yè)內(nèi)只是模糊地將一切與自動(dòng)化、數(shù)字化相關(guān)的建筑施工過(guò)程統(tǒng)稱(chēng)為智能建造，對(duì)于智能建造的定義缺乏統(tǒng)一的界定[5]。

房霆宸和龔劍研究得出，智能建造指的是通過(guò)人與信息終端交互的方式，對(duì)工程建設(shè)過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)、分析、計(jì)算、模擬、監(jiān)測(cè)及控制，同時(shí)在建筑工程全生命周期進(jìn)行數(shù)字信息化管理，提升工程質(zhì)量和施工效率。

重慶大學(xué)毛超和彭窯胭認(rèn)為，智能建造實(shí)質(zhì)是建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)要素、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)關(guān)系的重構(gòu)，是技術(shù)和管理上的復(fù)合轉(zhuǎn)型，在這個(gè)過(guò)程中融合了管理學(xué)、建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、軟件工程、電子控制、機(jī)械自動(dòng)化及電氣學(xué)等多種學(xué)科的交叉。

結(jié)合文獻(xiàn)資料和工程實(shí)況，本文認(rèn)為智能建造是集成施工技術(shù)、生產(chǎn)管理、進(jìn)度管理、安全質(zhì)量管理和成本管理等的高級(jí)建造管理模式。智能建造的核心在于建立統(tǒng)一的適用其管理領(lǐng)域的信息系統(tǒng)，關(guān)鍵在于深度應(yīng)用施工管理過(guò)程的智能建造技術(shù)的開(kāi)發(fā)，實(shí)質(zhì)是將物理實(shí)體轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息進(jìn)行表達(dá)。

2.2 智能建造原理

智能建造指的是一種由機(jī)器主導(dǎo)計(jì)算，由管理員進(jìn)行決策的施工管理系統(tǒng)，涉及數(shù)據(jù)的輸入、處理、輸出3個(gè)環(huán)節(jié)，主要包括工程數(shù)據(jù)采集與傳輸、智能建造監(jiān)控平臺(tái)、智能建造管理3個(gè)模塊。

工程數(shù)據(jù)采集與傳輸指的是通過(guò)高效協(xié)同、實(shí)時(shí)交互的信息集成系統(tǒng)進(jìn)行建造過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集和傳輸分析。該系統(tǒng)集成了數(shù)據(jù)傳感、信息交互、實(shí)時(shí)計(jì)算等信息技術(shù)，其框架包含4個(gè)層次，即數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用。

智能建造監(jiān)控平臺(tái)指的是通過(guò)軟硬件結(jié)合來(lái)達(dá)到對(duì)建造過(guò)程跟蹤監(jiān)控的目的。其框架包含設(shè)備層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和表現(xiàn)層[6]。

智能建造管理指的是通過(guò)工程數(shù)據(jù)采集傳輸和平臺(tái)監(jiān)控后，各個(gè)參建方單位對(duì)于所得到的海量信息進(jìn)行歸總處理，從而達(dá)到對(duì)整個(gè)智能建造過(guò)程進(jìn)行成果輸出的目的。

2.3 智能建造應(yīng)用場(chǎng)景

在大型機(jī)場(chǎng)航站樓設(shè)施建設(shè)中，智能建造技術(shù)在施工前置過(guò)程中的施工場(chǎng)地布局、物料運(yùn)輸路線模擬、大型機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)路線設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)施工圖紙深化設(shè)計(jì)，在實(shí)施過(guò)程中的基礎(chǔ)工程及土方開(kāi)挖回填工程、鋼構(gòu)工程、主體結(jié)構(gòu)工程、地下管廊工程、花冠柱工程中，在驗(yàn)收過(guò)程中的質(zhì)量檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中都有深度的應(yīng)用。

3 智能建造具體應(yīng)用

3.1 智慧工地萬(wàn)物互聯(lián)

智能建造技術(shù)需要有一個(gè)統(tǒng)一的體系才能極大程度的協(xié)調(diào)運(yùn)用，從而賦能項(xiàng)目高質(zhì)高效建造。體系的搭建有賴(lài)于互聯(lián)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。目前的互聯(lián)技術(shù)主要有局域網(wǎng)互聯(lián)、藍(lán)牙互聯(lián)及5G網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)3種技術(shù)方案。同局域網(wǎng)和藍(lán)牙互聯(lián)相比，5G網(wǎng)絡(luò)具有速度快、兼容性強(qiáng)、多端接入性好的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)傳感器和多個(gè)設(shè)備端采集的海量異構(gòu)數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，延遲更低，能完全滿足北斗定位耦合的通信需求?；?G基站和北斗定位技術(shù)的耦合，從而實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)施的萬(wàn)物互聯(lián)。

互聯(lián)技術(shù)的原理為：在航站樓內(nèi)部署5G基站及edgeUPF+MEC邊緣云平臺(tái)，設(shè)備終端通過(guò)5G卡配置專(zhuān)用DNN，連接5G基站流向本地UPF，分流到施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)施工階段現(xiàn)場(chǎng)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，并通過(guò)傳輸光纜和無(wú)線設(shè)備互聯(lián)，在防火墻和核心交換機(jī)之間布放光纖，打通5G專(zhuān)網(wǎng)和施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)網(wǎng)，并結(jié)合北斗定位技術(shù)，準(zhǔn)確定位現(xiàn)場(chǎng)道路、各工區(qū)分布、各部位建造設(shè)施等。

依托5G耦合北斗定位技術(shù)的萬(wàn)物互聯(lián)（圖2），實(shí)現(xiàn)了高速、安全、實(shí)時(shí)和多路并發(fā)的移動(dòng)互聯(lián)，是搭建智能建造平臺(tái)智慧服務(wù)的基礎(chǔ)。

圖2 5G通信耦合北斗定位互聯(lián)示意圖

3.2 智慧工地系統(tǒng)應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目建造的全方位監(jiān)測(cè)及實(shí)時(shí)分析控制，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)智能化、信息化管理，搭建了智慧工地系統(tǒng)。系統(tǒng)組成分為三級(jí)架構(gòu)，分別以攝像頭、傳感器為主的前端感知層；以計(jì)算、傳輸、控制為主的中間層；以平臺(tái)軟件、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、計(jì)算分析和大屏顯示為主的控制中心[7]。

整個(gè)系統(tǒng)功能模塊覆蓋包括：高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)、人員實(shí)名制通道管理系統(tǒng)、車(chē)輛進(jìn)出管理系統(tǒng)、物料地磅管理系統(tǒng)（圖3）、公共廣播系統(tǒng)、起重機(jī)械安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和作業(yè)環(huán)境及安全監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)等覆蓋工地生活，以及建設(shè)的人、車(chē)、物、機(jī)的全方位監(jiān)測(cè)及管理。

圖3 智慧工地系統(tǒng)拓?fù)?/p>

通過(guò)智慧工地管理系統(tǒng)（圖4），施工單位可以進(jìn)一步落實(shí)對(duì)工地的高質(zhì)量安全監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的有效遠(yuǎn)程管理，加強(qiáng)施工單位對(duì)涉及項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)的人、車(chē)、物料和工程機(jī)械等生產(chǎn)要素的全域態(tài)勢(shì)感知、實(shí)時(shí)監(jiān)管。按照提前感知、及時(shí)預(yù)警、有效排除的管理機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)排除安全隱患，可做到安全生產(chǎn)有效治理，確保項(xiàng)目施工安全高效實(shí)施。

圖4 智慧工地系統(tǒng)展示

3.3 基于BIM的3D掃描

目前很多大型項(xiàng)目都深度應(yīng)用了BIM技術(shù)。BIM技術(shù)具有數(shù)字化、協(xié)調(diào)化、可視化的特點(diǎn)，讓設(shè)計(jì)變得更直觀，同時(shí)BIM作為現(xiàn)階段成熟的技術(shù)，在智能建造數(shù)據(jù)接口尚未打通前，BIM模型可以作為各種智能建造技術(shù)共同的信息載體進(jìn)行流轉(zhuǎn)。

但實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工與設(shè)計(jì)模型往往存在偏差。為了達(dá)到實(shí)模一致的效果，同時(shí)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制，在施工現(xiàn)場(chǎng)采用了3D掃描。

3D掃描技術(shù)的基礎(chǔ)原理是通過(guò)3D掃描設(shè)備進(jìn)行激光測(cè)距，這種數(shù)據(jù)采集方式可以在短時(shí)間內(nèi)獲得建筑構(gòu)件表面大量且密集的點(diǎn)坐標(biāo)信息，輸出成果為點(diǎn)云數(shù)據(jù)[8]。與通過(guò)BIM技術(shù)建立模型再施工相反，3D掃描通過(guò)掃描建筑構(gòu)件實(shí)體進(jìn)行建模，因此可以與BIM模型進(jìn)行對(duì)比分析，實(shí)現(xiàn)實(shí)模一致，通過(guò)色譜圖（圖5）得出現(xiàn)場(chǎng)的施工誤差，并生成詳細(xì)的分析報(bào)告 （圖6）。

圖5 3D掃描色譜圖

圖6 3D掃描對(duì)比分析報(bào)告

3.4 基于BIM的建筑機(jī)器人應(yīng)用

建筑施工未來(lái)的方向必定是自動(dòng)化、無(wú)人化。將BIM技術(shù)應(yīng)用于智能裝備和建筑機(jī)器人之中，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序的設(shè)定，可以實(shí)現(xiàn)智能裝備和建筑機(jī)器人自動(dòng)進(jìn)行建筑施工作業(yè)的目的[9]。

建筑機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)通常由電氣系統(tǒng)、電器設(shè)備、電氣傳動(dòng)控制裝置和末端系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，集成傳感、視覺(jué)、導(dǎo)航、作業(yè)控制系統(tǒng)和算法等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自主作業(yè)。目前成熟地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)航站樓工程的主要有智能測(cè)量機(jī)器人、智能墻面抹灰機(jī)器人、智能焊接機(jī)器人和智能砌筑機(jī)器人等。

3.4.1 智能測(cè)量機(jī)器人

智能測(cè)量機(jī)器人的作用主要是生成現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際點(diǎn)云模型，為其他施工機(jī)器人提供現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)完整信息，從而提高施工數(shù)字化和精細(xì)化程度。其作業(yè)流程為：先實(shí)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)拼接，然后將整體點(diǎn)云構(gòu)件分割為天花板、地面、墻面、門(mén)窗和梁等細(xì)分構(gòu)件，再提取構(gòu)件的拓?fù)洹缀涡畔?，重新建立參?shù)化模型，并輸出成結(jié)構(gòu)化的信息庫(kù)。

3.4.2 智能墻面抹灰機(jī)器人

智能墻面抹灰機(jī)器人（圖7）可以基于BIM模型和智能測(cè)量機(jī)器人生成的點(diǎn)云模型自主規(guī)劃路徑、自主導(dǎo)航，智能檢測(cè)狀態(tài)和位置、自動(dòng)位姿調(diào)整、高精定位，減少腳手架搭拆和人工高處作業(yè)，質(zhì)量一致性好。其作業(yè)流程為：先進(jìn)行基面處理，再定基準(zhǔn)面，最后進(jìn)行抹灰作業(yè)和后續(xù)作業(yè)。

與傳統(tǒng)人工抹灰相比，智能墻面抹灰機(jī)器人在定基準(zhǔn)面階段依靠視覺(jué)識(shí)別激光線，無(wú)須灰餅沖筋，在對(duì)低層、中層、罩面和陰陽(yáng)角進(jìn)行抹灰時(shí)，綜合功效可以達(dá)到300 m2/d，為人工抹灰效率的5～8倍，但空鼓程度僅為人工抹灰的3%，垂平度合格率大于95%。

3.4.3 智能焊接機(jī)器人

集成了先進(jìn)幾何算法、視覺(jué)算法、機(jī)器人控制算法的智能焊接機(jī)器人（圖8），可快速讀取BIM模型或點(diǎn)云模型，實(shí)現(xiàn)平、立、橫切面3種位置的焊接，同時(shí)具有對(duì)坡口的參數(shù)檢測(cè)功能。在識(shí)別到要作業(yè)的坡口參數(shù)后可以自行生成焊接規(guī)范，一鍵完成自動(dòng)化焊接。

圖7 智能墻面抹灰機(jī)器人

圖8 智能焊接機(jī)器人

3.4.4 智能砌筑機(jī)器人

智能砌筑機(jī)器人由機(jī)身本體和隨帶的上磚皮帶輸送機(jī)2部分組成（圖9）?？刂葡到y(tǒng)由專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)板卡、示教器、上位砌筑控制軟件組成。智能砌筑機(jī)器人電氣系統(tǒng)由專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)控制器、基本I/O模塊、上位工業(yè)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)單元和液壓及皮帶上料機(jī)分系統(tǒng)組成，各單元之間通過(guò)網(wǎng)卡采用EtherCat總線通信。

圖9 智能砌筑機(jī)器人

通過(guò)在上位機(jī)進(jìn)行砌筑參數(shù)的設(shè)置，隨后對(duì)對(duì)應(yīng)墻體配置效果進(jìn)行調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)智能砌筑機(jī)器人的自主定位、自動(dòng)抓磚、自動(dòng)擺磚的自動(dòng)化砌筑。墻體平整度偏差僅為1.3 mm和2.4 mm。

3.4.5 智能運(yùn)輸機(jī)器人

為了改變傳統(tǒng)建設(shè)工程施工階段砌體材料由斗車(chē)、翻斗車(chē)、半自動(dòng)拖車(chē)和叉車(chē)運(yùn)輸導(dǎo)致效率低下、運(yùn)輸成本高、安全性不夠的現(xiàn)狀，自主研發(fā)了智能運(yùn)輸機(jī)器人。該機(jī)器人同工地地圖系統(tǒng)進(jìn)行鏈接，同時(shí)可以與其他建筑智能裝備，如智能無(wú)人值守電梯進(jìn)行協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行駛、自動(dòng)卸料的工作任務(wù)。

智能運(yùn)輸機(jī)器人主要是由工作人員在現(xiàn)場(chǎng)指揮中心通過(guò)遠(yuǎn)程控制中心進(jìn)行智能運(yùn)輸機(jī)器人遠(yuǎn)程控制，通過(guò)對(duì)附帶通信和定位模塊的智能叉車(chē)和智能無(wú)人值守電梯鏈接進(jìn)工地地圖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)輸機(jī)器人垂直和水平運(yùn)輸。

智能運(yùn)輸機(jī)器人主要工作流程如圖10所示。

3.5 基于BIM的鋼筋集中加工

用于廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3航站樓工程施工總承包項(xiàng)目的數(shù)字化鋼筋加工中心（圖11），主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型為輕鋼結(jié)構(gòu)，集協(xié)同式BIM翻樣、數(shù)控化加工、信息化管控為一體。

其中，協(xié)同式BIM翻樣主要是利用BIM軟件相較于傳統(tǒng)鋼筋翻樣軟件在復(fù)雜節(jié)點(diǎn)和特殊結(jié)構(gòu)方面建模的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)建立三維模型可以進(jìn)行最優(yōu)鋼筋搭配，并輸出三維的鋼筋排布圖以配合現(xiàn)場(chǎng)施工。

數(shù)控化加工指的是PC端下料單，通過(guò)全自動(dòng)智能鋼筋生產(chǎn)線來(lái)對(duì)鋼筋進(jìn)行高效率、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋加工，可以節(jié)省人力，提高加工效率，減少下料錯(cuò)誤[10]。

信息化管控指的是將BIM技術(shù)、數(shù)控化加工技術(shù)、二維碼信息技術(shù)等與鋼筋管理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工程數(shù)字化管理，從而提升鋼筋管理效率，增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)鋼筋管控，提高鋼筋利用率。

3.6 傾斜攝影應(yīng)用

廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3航站樓工程與目前白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)在用的東二跑道直線距離不足1 km，屬于禁用保護(hù)區(qū)，嚴(yán)禁無(wú)人機(jī)起飛。因此需要對(duì)傳統(tǒng)的傾斜攝影平臺(tái)進(jìn)行改良，最后的方案采用傾斜攝影光學(xué)攝影平臺(tái)、POS信息收集模塊、電源模塊和地面遙控模塊等進(jìn)行集成，研發(fā)出了一種全新的塔吊傾斜攝影數(shù)據(jù)采集平臺(tái)。

圖11 數(shù)字化鋼筋加工中心

該平臺(tái)采用了賽爾102S五鏡頭傾斜攝影相機(jī)，打通網(wǎng)絡(luò)RTK通信鏈路，自動(dòng)解算位置信息，免去像控點(diǎn)布控工作，實(shí)現(xiàn)軟硬件一體化控制。

通過(guò)塔吊本身的高度優(yōu)勢(shì)將傾斜攝像頭提高到大臂高度，配合吊臂旋轉(zhuǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。進(jìn)行外業(yè)采集時(shí)，以70%的照片重疊率，40 m測(cè)量高度，航向攝影基線約4.8 m，相機(jī)計(jì)入任務(wù)后以該基線定距自動(dòng)拍照，旁向重疊通過(guò)吊鉤在吊臂上等距移動(dòng)，以滿足旁向重疊，具體參數(shù)以實(shí)際塔吊型號(hào)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，保證塔吊覆蓋范圍內(nèi)，照片以足夠的重疊率對(duì)被測(cè)區(qū)域進(jìn)行覆蓋。如圖12所示。

使用該裝置在項(xiàng)目32臺(tái)塔吊上輪流進(jìn)行影像和POS信息數(shù)據(jù)采集工作，采集完成后，使用PreData作業(yè)助手軟件，對(duì)采集照片進(jìn)行數(shù)量核驗(yàn)、覆蓋區(qū)域檢查，確認(rèn)采集數(shù)據(jù)無(wú)誤后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行編號(hào)、命名、轉(zhuǎn)存和POS融合，后臺(tái)采用集群服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，48 h內(nèi)完成20余萬(wàn)張傾斜攝影照片拼接，通過(guò)該技術(shù)，可以實(shí)時(shí)查看施工進(jìn)度，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行分秒級(jí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和把控。

該項(xiàng)目實(shí)景三維模型成果如圖13所示。

圖12 光學(xué)掃描數(shù)據(jù)采集平臺(tái)圖

圖13 實(shí)景三維模型成果圖

4 結(jié)束語(yǔ)

本文以在建的廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3航站樓項(xiàng)目為例，對(duì)目前深度應(yīng)用于建筑項(xiàng)目的智能建造技術(shù)應(yīng)用作了概述和分析，主要的研究?jī)?nèi)容有：

1）對(duì)國(guó)內(nèi)的建筑業(yè)現(xiàn)狀及建筑業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和形態(tài)進(jìn)行了描述。

2）對(duì)智能建造技術(shù)的定義、原理、應(yīng)用場(chǎng)景作出了說(shuō)明。

3）對(duì)智能建造技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了概述，包括應(yīng)用于項(xiàng)目管理方面的智慧工地系統(tǒng)技術(shù)，應(yīng)用于質(zhì)量驗(yàn)審方面的3D掃描技術(shù)，應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)施工的建筑機(jī)器人，應(yīng)用于材料加工方面的數(shù)字化鋼筋加工中心，應(yīng)用于進(jìn)度管理方面的傾斜攝影技術(shù)。

智能建造技術(shù)可以有效地解決建筑行業(yè)粗獷發(fā)展和利潤(rùn)率低下的問(wèn)題，但智能建造仍處于發(fā)展的初級(jí)階段。智能建造技術(shù)未來(lái)的發(fā)展空間仍然很大。目前智能建造技術(shù)的應(yīng)用仍較為零散，除了部分技術(shù)可以通過(guò)BIM技術(shù)作為信息的共同載體進(jìn)行流轉(zhuǎn)，大部分技術(shù)的數(shù)據(jù)接口仍未打通，缺乏高度集成的統(tǒng)一系統(tǒng)。同時(shí)，因?yàn)檎麄€(gè)行業(yè)利潤(rùn)率較低，如今只有部分大型項(xiàng)目深度應(yīng)用了智能建造技術(shù)，普及率太低無(wú)形增加了智能建造技術(shù)的研發(fā)成本，形成了惡性循環(huán)。因此智能建造技術(shù)的應(yīng)用和推廣應(yīng)是一個(gè)由大項(xiàng)目到小項(xiàng)目，由局部到全局的過(guò)程。通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能建造軟件信息上的互通、通過(guò)5G通信耦合北斗定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)硬件上的互聯(lián)互通，才是智能建造技術(shù)未來(lái)的基礎(chǔ)形態(tài)。

放眼未來(lái)，智能建造將不僅是一種建造技術(shù)，更重要的是一種在社會(huì)不斷信息化過(guò)程中建造的理念。

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