公路土建应用数控机械技术论文

现代公路土建行业施工技术与水平越来越高，在特殊地形中应用专业化机械解决土建施工问题是常态，以数控机械技术为代表的技术操作在施工中占据越来越大比重，推动行业现代化进程。数控机械技术的应用对解决传统施工中人工操作水平差异有积极作用，有助于降低施工成本、提升施工质量，塑造企业优质形象。本文基于数控机械技术在公路土建施工中的应用实践加以分析。

1数控机械施工技术介绍

数控机械施工需要依托多个技术平台如数据采集、机械控制、现场定位、三维模型设计等，结合通讯技术对现场资源进行优质整合，最大限度走出时间与空间局限，应用机械实现对施工进度的实时跟踪管理和施工情况的精准控制。数控机械施工现在普遍应用于各类工程，如公路、矿山、机场、公共工程等，利用智能控制系统与机械相联合组成智能数控设备完成多个关节的施工任务，并完成压实与验收。这种施工技术的应用可以实现分环节、分工序的精确控制与多机械、多标段的高效组合，在专业化平台辅助应用下完成建设任务。比如昆明机场跑道的水稳施工使用数控平地机即可完成无需挂线，高速公路精加工层施工也无需放样测量可直接完成。数控机械施工技术之所以能够发挥众多优势，关键在于应用GPS或实时动态定位控制技术明确机械位置和状态，利用传感器采集数据对三维化模型进行校准，从而准确的操作指示引导施工人员控制机械精准施工。与传统机械化施工低效率、数据反馈不及时、安全性差、对外部条件依赖高等问题相比，数控机械施工在多种技术平合下可高效完成施工人物，节省时间、人力与成本，提升施工安全性，施工中同时完成质量监控，实现管控一体化，减少返工现象。路基填筑数控施工技术流程如下。路基填筑数控施工技术流程设计数据导入系统，架设定位基站运料车装、卸料数控推土机将料堆散开，自动调整铲斗进行物料粗平数控平地机根据设计对比自动调整铲刀进行精平数控压路机碾压，实时显示所压区域的压实度和压实遍数完成及时提供动态数据。

2数控机械技术应用实践分析

数控机械技术凭借自身多重优越性能在公路土建施工中得到了普遍应用，我们以某地区高速公路建设中某一标段中300m精加工路段为例，分析下数控机械技术的实践应用情况。

2.1施工后标高误差

施工标高数据的对比是可以凸显施工技术精准性和优越性的一个重要指标。与传统施工技术标高数据对比，数控机械技术在减少误差提升精准度方面具有显著优势，我们以具体数据来进行分析对比。某高速公路标段内不同方法施工后标高检测结果对比见表1。从实际数据对比情况来看，应用数控机械技术辅助施工在标高控制方面显著缩小了误差，提升了精度与精确性，可见数控机械技术在公路土建施工中优越的控制性能，有助于加强施工管控。表1某高速公路标段内不同方

2.2施工成本与效益

传统机械施工中，需要数名施工人员进行测量放桩、护桩，不仅耗费人力物力，且需要反复核对确保精准性，对外部天气条件以来程度较高，且施工人员安全情况缺乏保证，后续工作中还需要人工指导机械就位，反复收集整理数据，工作量大，在面临工程数据或设计变更时无法及时有效进行调整反馈，甚至可能导致返工。但是数控机械技术则不同，它可通过三维建模和多技术平合应用完成数据整合，无需放桩即可进行是施工，不仅显著提升了施工效率，节省了人力物力与资源，保障施工人员人身安全，且在地误差高精度控制下，还能够实现数据的实时采集、自动控制，在施工过程中完成进度控制与质量控制，动态监控全程，实现一体化施工，无论是施工成本还是施工效益都有切实保障。为进行直观有效对比，我们以高速公路某路段为例进行施工试验，对比施工成本和施工效益，数控产品选择美国Trimble公司GCS900系统，在长为300m的精加工路段分别应用传统施工方法和数控机械施工技术各施工150m，对比施工效率、施工误差、施工成本。两种施工模式施工效率、施工成本对比见表2。结果显示，数控机械施工可显著提升施工效率，降低人力物力等成本投入，施工效益好。人力投入的减少并未影响施工数据收集，既避免了施工人员对机械施工的干扰，降低安全隐患，同时节约人力和成本投入，二者成本上的显著差异证实了数控机械施工的优越性。由此可见，广泛使用并推广数控机械施工能够加快施工进度，提升施工效率缩短工期，降低成本投入，带来可观的经济效益。

2.3应用实例

目前数控机械技术已经广泛应用于国内多个公路项目建设，比如江西省昌西南连接线TJ合同段引进数控机械化设备天宝GCS900系统，应用于超宽路基平整施工。传统路基平整施工方式要耗费大量人力、物力和时间，桩与桩之间的精度较难保证，未解决以上难题，数控机械系统被引入基建施工，以美国天宝GCS900系统为主，集成了精准定位技术、通讯技术、机械控制技术、计算机技术、SPS930全站仪、MT900靶标、车载电脑、传感器、电台、光棒指示及液压/电源模块数字设备，实现了一体数控机械化施工，在路基平整中可以做到了无桩化施工，避免了施工过程中人为因素而造成的误差。在公路工程施工运用过程中，数控机械化施工产生了节约时间、节约成本带来的经济和社会效益，控制了施工的质量和精度，减少了作业行程和运营成本，并且低碳环保，数据永久保存，便于管理，为后续的道路维护养护提供相关资料。数控机械化施工技术的引入，为公路土建施工建设提供了有力的技术保障，较之传统施工方法，至少提高效率(缩短工期)35%以上，是成功的应用范例，值得在公路土建领域大力应用推广。

3小结

综上所述，目前我国在基建领域建设需求急速提升，面对快速增长的施工需求，如何从施工进度、质量、成本等多个方面做出改进满足增长需求，将是影响施工领域的重要问题。数控机械技术引入施工领域，能够显著提升机械化水平，以多技术、多平动为施工提供技术保障，加强质量与进度控制，缩短施工周期，提升施工效益，最终更好的服务于我国基建工作，带来多重积极影响。

作者：李少煌 刘光辉 单位：全南县交通运输局公路管理站