基于网络的桥梁智能化施工控制系统研究

基于网络的桥梁智能化施工控制系统研究

倪云文

云南省建设投资控股集团有限公司 云南昆明 650501

摘要：时代的发展带动周边环境发生了翻天覆地的变化，桥梁建设也有了突飞猛进的进步，由一个个小土桥转变为大制作，融合了众多的设计心血，结合了大量的现代化的信息技术。一座桥梁由桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明等多部分构成，其质量自然也由各个部分的质量决定。当前，信息化技术已经渗透我们生活的方方面面，也改变了我们的生产状况，给万事万物注入了新鲜力量与勃勃生机。但是，作为一项传统工程，桥梁施工的智能化水平依然不尽如人意，暴露出许多问题。能否采取合适的手段予以改进，是决定其发展前景的重要因素。因此，基于网络普及的环境，探讨桥梁智能化施工控制系统是有意义的。

关键词：网络；桥梁智能化；施工控制系统

引言

目前，我国现存桥梁总体上呈现出数量多、投资大、桥型多、跨度大、运营环境复杂等特点。一方面桥梁数量庞大，另一方面桥梁智能化运维系统总体规划不足、现有检监测技术及诊断水平存在局限性，桥梁的建设与运维没有实现全生命周期的规划，不同桥梁仍然采用不同的健康监测和运维管理系统，并没有真正实现桥梁的智能化运维，增加了桥梁管养难度。在新一代信息技术、人工智能、大数据等高新技术的兴起并应用，以及智慧交通的大背景下，桥梁集群智能化运维技术的研发显得意义重大。

1桥梁智能化相关概述

与传统桥梁相比，智能桥梁具有3个基本特征：工业化、信息化和智能化。其中，工业化为桥梁建造和养护提供了完整的工业体系，实现了设计、施工、养护全过程的管理规范化；信息化为桥梁建造和养护全过程建立了信息通道，实现桥梁全生命周期的信息标准化和数字化；智能化为桥梁建造和养护全过程提供了智能决策，减少对人力的依赖，最终实现无人建造和养护。智能桥梁的核心是桥梁建造和养护技术的智能化，实现桥梁智能检测是其中关键的一环。随着深度学习的快速成熟发展，人工智能技术融入桥梁检（监）测的研究已成为发展趋势和热点，具有广阔的应用和发展前景。桥梁混凝土无损检测、钢桥疲劳裂纹探测、水下桩基础检测、高清摄像损伤识别、桥梁动静载试验检测等技术，无人机、缆索检查机器人、桥梁检测机器人等一系列智能检测装备与技术以及数据挖掘、计算机视觉、深度学习等众多大数据智能算法不仅使得桥梁检测手段不断丰富，而且有效提高了检测精度和效率。

2基于网络的桥梁智能化施工控制系统

2.1组织机构

建立一套高效的机械化、智能化施工管理组织机构对于全面提升施工管理成效具有重要作用。对施工过程中拟采用的施工机械和设备进行选型、做好相应的配套设计并落实组织管理，建立健全岗位责任制，不断加强施工和管理人员的培训和学习，加强对机械、设备的保养和维护，及时改进和优化施工工艺，提高项目部的管理成效。

2.2设备选型

选型步骤：（1）改变守旧的施工观念，对工程类型、规模、工期、地质等条件进行详细分析，对各种先进设备类型、参数、功能、成本等进行计算，为机械设备合理选型做好准备；（2）遵循精度高、效率高、成本低、协调性好、可操作性强、安装维修简便等6项原则，对机械设备进行选型，尽量采用同厂同型号设备；（3）合理选择机械设备购买与租赁方式，对经济寿命长、操作简易、重复利用价值高、经济性好、回收成本快、安全性高的设备尽量采用购买方式，对于使用周期短、价格高昂、专业性太强且回收利用价值低的设备，尽量采取租赁方式；（4）每项工作开工前须做好机械化施工组织设计，确定在不同工期时间段内最合理的机械设备组合类型。根据以上选型设计，工程施工过程中按照标准化、精细化和专业化原则引进和采购了一批先进机械化设备：数控钢筋调直切断机、数控弯曲中心、数控弯箍机、全自动钢筋笼滚焊机、钢筋直螺纹连接设备、JS1000型搅拌机、汽车泵、150t/40m双导梁架桥机、三辊轴振动整平机。根据工程特点，避免传统工艺缺陷，在桥梁施工过程中先后采用如下智能化施工工艺：（1）智能张拉施工工艺；（2）智能压浆施工工艺；（3）智能养生施工工艺；（4）智能检测施工工艺。

2.3搭建信息化施工场景

一方面，桥梁施工项目依然是劳动密集型工作，人员操作不仅造成了效率的低下，也造成了安全隐患。大型设备、高新技术设备的应用能够控制质量、减少安全事故、加快进度，能够有效提升工作效率，减少各类施工事故。另一方面，互联网已经渗透到我们生活的方方面面，各行各业都朝向信息化、智能化的方向发展。互联网与桥梁施工项目的结合，实现了生产过程数据的实时分析处理，即使身处异地，也能够在信息技术的支持下实现即时沟通，打破设计部门、施工部门及其他有关部门之间的信息壁垒，促进信息的流转。

2.4信息化管理高素质人才培养

员工的素质与技能高低直接影响到桥梁智能化施工控制系统的打造，针对现阶段工作队伍专业素质较差，信息技术能力不强的现状，应该加强对现有工作人员的培训，并吸引高素质综合人才的加入。一方面，在培训工作中，应当着重培训工作人员的思想素质与综合技能，要使其意识到智能化于桥梁施工控制系统的重要性，进而激发工作热情，发挥工作人员的主观能动性。另一方面，要大力吸引高素质综合人才，随着时代的进步，桥梁施工控制系统工作必然会向更高层次发展，需要新思想、新才能的注入，带领桥梁施工行业走向信息化、高端化，加之桥梁施工控制系统专业性很强，对工作人员的学历、专业素质的要求更高，因此，必须注重引入高端人才。

3未来发展方向

1）桥梁信息化方面，应深度融合“BIM”+“资产管理”，逐渐实现由设施管理向资产化养护管理的转变和发展，发展桥梁预防性养护技术，完善基于BIM养护、健康度评估和资产管理的一体化信息化管理系统。数字孪生模型将大量引入桥梁养维护领域，用于实现物理资产优化、智能运维决策和预防性维修加固。

2）桥梁智能化方面，应研发更先进的桥梁智能检测装备以及轻型化、快速化的试验检测技术，建立基于多源数据的更精准、更科学的智能诊断评估理论，构建立体化、信息化、智能化的桥梁检测、评估、加固一体化的桥梁维护体系。同时，智能工程装备，基于网络的桥梁智能化、信息化施工控制技术，以及轻质高强材料和面向智能建造的数字化控制技术也是目前的研究热点。

3）面向重大自然灾害应急救援和交通设施抢通、保通与恢复重建的国家重大战略需求方面，应开展重大自然灾害下大型桥梁灾后性能快速检测与评估技术研究，提出灾后性能指标体系及快速检测方法，研发与集成灾后性能快速检测的智能化装备，建立灾后性能智能化评估技术体系，提高中国自然灾害应急管理的科学化、专业化、智能化、精细化水平。

结语

总而言之，智能化已经成为21世纪的代名词，小到出行远行，大到航天生物；小到居家日常，大到教育科研，智能化已经完完全全地渗透到我们的生活中。打造智能化的桥梁施工控制系统不仅符合时代潮流，更是不被时代抛弃的必要作为。希望本文能为打造智能化的桥梁施工控制系统提供一定的思路。

参考文献

[1]李继伟.机械与智能化施工在桥梁工程中的应用及效果分析[J].建筑机械，2020，529(3):31-34.

[2]林张纪.基于BIM技术的桥梁工程建设的应用与思考[J].西安文理学院学报:自然科学版，2020(3):52-56.

[3]马进文.基于BIM技术的桥梁工程设计与施工优化分析[J].江西建材，2020，262(11):52-53.