建筑项目智能化施工质量管理优化探讨

2023-08-18余传波中铁一局集团有限公司陕西西安710054

砖瓦 2023年8期

余传波（中铁一局集团有限公司，陕西西安 710054）

新时代背景下，我国建筑行业迅猛发展，在信息技术的支持下，变革了传统的工程管理方式，智能化管理的应用日趋广泛，提高了管理工作的准确性和时效性。大量实践表明，智能化管理就是利用新型的设备、软件打造信息化平台，项目建设过程中收集大量的数据，取代人工，完成重复性强、计算量大的任务，为质量管理提供科学依据[1]。

1 智能化施工质量管理概述

1.1 定义

智能化施工质量管理是指利用先进的技术和智能化工具来提升施工质量管理的效率和准确性。它涵盖了从施工过程中数据收集、监测和分析，到问题识别和解决的全过程。通过运用人工智能、物联网、大数据分析等技术，智能化施工质量管理实现了自动化、数字化和智能化。

1.2 特点和优势

1.2.1 自动化数据收集和监测

智能化施工质量管理利用传感器、监测设备和物联网技术，实现对施工过程中各项指标和参数的实时监测和数据采集，能够消除人为数据收集的误差和主观性，提高数据的准确性和时效性。

1.2.2 实时监测质量问题

智能化施工质量管理可以实时监测施工过程中的质量问题，如结构偏差、施工材料质量等。一旦发现问题，系统会自动发出预警，通知相关人员及时采取措施，防止问题进一步扩大。

1.2.3 数据分析与预测

通过对大量数据进行分析，智能化施工质量管理可以识别出可能出现的质量风险和问题，并提供预测模型，帮助项目团队预测和规避潜在问题，有助于提前采取措施，减少质量事故发生，并提高施工质量的稳定性和一致性。

1.2.4 提升管理效率和减少人为错误

智能化施工质量管理通过自动化和数字化的方式，减少了传统人工操作中的繁琐过程和人为错误。同时，还能提供可视化数据展示和实时报告，帮助项目管理人员更好地了解项目的整体质量状况，及时做出决策[2]。

1.2.5 实现全生命周期的质量管理

智能化施工质量管理可以覆盖建筑项目的全生命周期，从设计、施工到维护和运营。通过对建筑物的持续监测和数据分析，可以实现建筑质量的长期追踪和管理，提高建筑物的持久性和可靠性。

2 智能化施工质量管理的关键技术

2.1 灌无忧

“灌无忧”是一种基于物联网和传感器技术的混凝土浇筑质量监测和管理系统。该系统通过实时监测混凝土的流动性、温度、浇筑速度等关键参数，可以提供对混凝土浇筑质量的准确评估和监控。

灌无忧系统主要组件为物联网传感器，包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等多种传感器。这些传感器实时监测混凝土的各项参数，并通过无线网络连接到中央控制系统，将数据传输到数据中心进行处理和分析。

灌无忧系统的关键技术包括：①数据采集与处理。通过物联网传感器收集的混凝土参数数据被传输到中央控制系统中，进行实时数据采集和处理。这些数据可以包括混凝土流动性、温度变化、浇筑速度等[3]。中央控制系统能够对数据进行实时分析和比对，以识别任何异常情况和质量问题；②数据分析与质量评估。中央控制系统利用大数据分析技术对采集到的数据进行处理和分析，以评估混凝土的质量。系统可以比对实际浇筑数据与预设的浇筑参数，检测任何异常或不合格的情况，并提供实时的质量评估和预警，有助于及时发现和解决混凝土浇筑中的质量问题，确保施工质量的稳定性和一致性；③可视化监控和报告。灌无忧系统提供可视化监控界面，将混凝土浇筑过程的关键数据以图表、报表等形式展示出来。这些监控和报告可以帮助项目管理人员实时了解混凝土浇筑的质量状况，快速发现问题并采取相应措施，从而提高管理决策的准确性和效率。

2.2 自动砌墙机

自动砌墙机（如图1所示）是一种利用计算机控制和机器视觉技术的设备，可以自动进行砖瓦的定位、粘结和布置。它能够替代传统的人工砌墙过程，提高施工效率、减少劳动力成本，并提高砌墙的准确性和一致性。

图1 自动砌墙机

自动砌墙机的工作原理包括以下关键步骤：①定位和规划。自动砌墙机通过机器视觉技术识别和定位施工区域，根据设计规划确定砖瓦的布局和排列方式；②砖块供给。机器从储存区域或砖块堆中取出砖块，并将其送到砌墙区域。通常使用机械臂或传送带系统来实现砖块的自动供给；③砌墙操作。自动砌墙机根据预先设定的布局和规则，将砖块粘结在墙面上。它会精确计算砖块的位置和粘结的角度，并使用粘合剂将其固定在墙体上。机器通常具备多轴运动系统，能够在不同方向和角度进行操作；④粘结和压实。自动砌墙机会在砖块上涂抹适量的粘合剂，并使用压力装置确保砖块与墙面之间粘结牢固，这确保了砖墙的稳定性和结构强度。

2.3 自动抹灰机

自动抹灰机（如图2 所示）是一种利用机器视觉和自动化控制技术的设备，可以自动进行墙面的抹灰作业。它能够提高抹灰速度和准确性，减少施工中的误差和质量问题。

图2 自动抹灰机

自动抹灰机的工作原理包括以下关键步骤：①墙面扫描。自动抹灰机通过机器视觉系统对墙面进行扫描和分析，获取墙面的几何信息和表面状态，可以帮助机器确定抹灰的厚度和均匀性；②自动抹灰。基于扫描结果，自动抹灰机将抹灰材料（如石膏砂浆）输送至抹灰头部，然后自动在墙面上进行抹灰作业。机器通过精确控制抹灰工具的位置、压力和速度来实现均匀的抹灰；③抹灰厚度控制。自动抹灰机配备了精确的控制系统，可以调整抹灰的厚度。通过实时反馈和调节，机器能够确保抹灰的厚度在预设的范围内，并保持墙面的平整度；④抹灰表面处理。自动抹灰机可以进行抹灰后的表面处理，包括抹灰表面的平整和光滑处理，从而提高墙面的外观质量。

2.4 板面混凝土浇筑自动整平收面机

板面混凝土浇筑自动整平收面机属于一种用于板面混凝土浇筑的设备，通过自动化控制和高精度传感器实现混凝土表面的平整和收面作业。

板面混凝土浇筑自动整平收面机的工作原理包括以下关键步骤：①浇筑混凝土。通过传统的混凝土运输车辆或泵车将混凝土倒在需要铺设的板面上；②自动平整。一旦混凝土被倒在板面上，自动整平收面机会开始工作。机器配备了激光或其他高精度传感器系统，可以检测混凝土表面的高度和平整度；③自动调整高度和角度。根据传感器反馈的数据，自动整平收面机能自动调整机器的高度和角度，确保与混凝土表面的接触恰到好处。这样可以实现混凝土表面的均匀平整，避免高低起伏或凹凸不平[4]；④整平和收面操作。自动整平收面机会通过其操作部件（如旋转刀片、振动板等）对混凝土表面进行整平和收面。这些部件可以根据设计要求进行调整，以实现所需的表面光洁度和平整度；⑤自动控制和监测。整个过程中，自动整平收面机会通过自动化控制系统和传感器持续监测和调整操作，这可以确保混凝土表面的一致性和质量。