公路土建施工项目中数控机械技术的应用

黄维

摘 要：对公路土建施工中数控机械技术的应用，做了简单的论述。基于以往的施工经验，应用数控机械技术，能够减少标高误差，节约施工成本，提高公路工程施工效率。若想实现上述应用目标，在实际应用过程中，需要做好数控机械技术要点的把控，结合实际情况，合理应用此技术。

关键词：公路土建；数控机械；施工质量

随着現代化公路施工水平的不断提升，利用专业化的机械设备解决施工过程中遇到的土建问题已经成为了一种常态。在公路土建工程施工过程中，以数控技术为代表的技术操作所占的比例越来越大，推进了现代化工程建设的进程。在公路工程施工过程中，通过利用数据机械技术可以有效解决工程施工中因操作水平差异而造成的各种问题，降低施工成本，提升施工质量。

1数控机械技术概述

数控机械施工技术综合了多个技术平台，如数据收集、定位技术、机械把控技术、三维建模设计等，利用通讯技术对现场资源的合理整合、分配、利用，最大限度突破时间和空间制约，利用数控机械完成对施工现场实际施工情况和进度的实时跟踪和把控。数控机械施工技术在各类工程中均有着广泛的应用，包括公路、机场、公共场所等工程，将智能控制系统和施工机械有效联合起来形成智能数控机械，进而实现多道关键工序的施工、压实和验收。该项施工技术有效实现了分工序、分环节、多设备、多标段等高效组合施工的精准把控。

2土建施工中有关的数控机械关键技术

2.1作业对象识别技术

在公路土建机械化施工作业中， 应用识别技术与评价技术， 能够准确判断机械作业方式， 明确机械设备运行实际情况。 当前公路土建施工规模不断扩大，使用的设备类型较多。在施工作业的过程中，作业对象识别与评价功能的发挥，能够保证机械化作业的效果，提升作业质量。 除此之外，结合工程实际，使用具有高安全保障的机械设备，保证多台设备同时运行，合理调度设备，能够减少事故的发生。

2.2位置诱导技术

在公路土建施工作业中，应用数控机械技术，能够实现位置诱导功能。 在作业的过程中，按照施工工序，依据位置识别信息，开展施工作业，能够对设计的作业程序，进行误差分析，实现适时校准和消除。在作业环节，若土建机械行驶路径和设定的途径之间出现偏差，借助设备的自动化复位功能，能够尽可能的恢复路径。利用位置诱导系统，可有效消除设备位置与速度等的偏差，做好改正工作。

2.3机身位置识别技术

利用机械位置识别技术，实现了机械设备自动化位置识别。从数控机械设备识别方式来说，包括内部位置与外部位置识别方式。 对于机械设备行驶路径信息的检测，可选择内部位置识别法，利用速度传感器以及回转式角传感器，开展施工作业，获得机械运动和方位变化信息，发送给计算机控制中心，进行计算分析，获得机械设备位置信息。 基于此技术，极大程度上提高了机械化作业水平。

2.4全站仪技术

从数控机械施工原理角度来说，使用智能全站仪，实现动态化控制，或者利用 GPS RTK 技术，实现获得施工机械设备的三维信息与状态信息。系统运行的过程中，利用定位系统以及传感器信号，能够实时准确记录传感器数值，依据状态信息，通过图形或者数值等方式，给操作人员，提供机械部件以及目标工作面位置信息，指导设备操作人员施工。

3公路土建项目施工中数控技术应用的实例分析

数控机械施工技术因其有诸多优点而在公路建设中被广泛应用，以下结合某地区高速公路建设项目为例，对其中一段500m的精加工路段进行数控机械施工技术的应用分析。

3.1数控机械施工的标高偏差

施工技术质量好坏可以通过对施工标高数据进行比对来显示，是评价施工技术精准性和优越型的显著指标。相比于传统的机械施工技术中标高数据的比对，数据机械施工技术最大的优点是可以有效降低误差，提高施工的精准性，本项目借助数据机械施工技术有效控制了施工标高误差，提高了精准度，由此说明数据机械施工技术的辅助，可有效强化对施工过程的管理和控制。

3.2经济效益分析

为有效直观的比对数控机械施工技术的特点，对上述提到的项目路段开展施工试验，进而有效比对施工成本和收益。数控系统主要采用了美国Trimble公司的GCS900系统，500m长的精加工高速公路路段分别采用传统机械施工和数控机械施工技术进行施工，分别施工长度为250m，通过施工数据的收集对比两种施工方式的施工效率、误差、成本，详细参数见表1。由表1可以发现，数控机械施工有效提高了施工效率、降低了施工误差，大大减少了施工成本，提升了施工效益。施工人力的降低对整个施工过程数据的收集并未产生影响，同时人力的减少对于施工过程中施工机械的干扰性、施工安全隐患等均明显降低，并且还节约了成本，两种施工模式的成本明显差异直接展现了数控机械施工的优越性。

4施工要点把控

4.1做好碾压层厚度的控制

开展公路土建施工作业，若碾压层厚度较厚，则难以形成高密实度。 若为沥青混凝土，则厚度越厚密度越高。基于此，需要结合公路实际情况，按照设计标准，做好施工厚度的控制。 利用数控机械技术，实时采集施工数据信息，掌握碾压情况，以便于及时调整施工作业，进而保证施工质量。

4.2做好碾压温度控制

以沥青混凝土道路为例，其压实效果，同碾压温度有着直接的关系。若温度较高，则可以减少碾压次数，来获得高密实度以及压实质量。从施工实际效果来说，若温度较高，使用钢轮设备，极易带起混合料，产生压痕，难以保障压实效果。若温度较低，则碾压难度会增加，极易引发安全隐患。基于此为确保工程施工的质量，需要做好碾压温度控制。

4.3做好碾压速度与遍数的控制

开展碾压施工作业，若速度过快，为确保碾压作业的质量，通常需要增加碾压次数，如此则难以保证压实效率。基于此，合理控制碾压速度，科学缩减碾压时间，提高碾压作效率。 无论过快或者过慢，均难以满足质量要求，极易造成路面缺陷，因此开展公路机械化施工作业的过程中，要充分发挥数控机械技术的优势，做好施工质量的把控。

5结束语

综上所述，在公路土建工程施工过程中，对数控机械的应用日益广泛。数控机械集成了机械控制技术、精准定位技术和现代通讯技术，可以进行一体化数控机械施工，避免人为因素而引起的施工误差，提高施工成本，缩短施工工期，简化施工流程。通过在实际工程施工中应用数控机械设计师，不仅推进了施工安全，为施工提供了高效、优质、安全的保障，而且也提高了工程的施工进度和施工质量，推进了公路现代化建设的发展。

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