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摘要：数字化机械于土石方工程中的使用，通过在土石方施工阶段，基于数字化机械方法的功能来提升施工质量和施工效率的一种有效途径。文章介绍了数字机械技术在土石方项目建设中内涵和意识，并分析了数字机械技术（如推土机、碾压机、强夯机和挖土机等）在土石方建设中的处理流程，最后详细阐述了数字机械技术在土石方项目中的使用。通过将数字化机械应用于土石方工程中，有效加快了施工进度和施工效率。
关键词：数字化；机械技术；土石方；施工流程
随着国民经济的发展，人民生活品质有了极大的提高，居民数量表现出了日益增多的趋势，进而对我国目前的基础施工有了越来越高的要求，特别是在城市交通系统创建方面的要求更为急切。鉴于此，一定要发展路桥、机场工程等交通行业的施工技术，以实现缓解交通负荷、紧随社会发展要求、发展融洽社会的目的与愿望。当前，大部分施工企业一般会采用机械化作业方式开展土石方建设，如利用挖土机、推土机、碾压机、强夯机和平地机等设备力量实施挖土、装载、运输、卸土、压实等施工作业。该种施工方法可以大幅度提升施工项目的作业效率，可以实现减少施工工期、节省成本、提升项目质量的目的。
1、数字机械技术施工
数字机械技术施工主要指通过安装在机械设备上的传感设备，记录并经过基站发送至后台管理平台，创建3D信息模型，根据双向通行系统，使整个工地数据资源共享，克服时空的限制，对单台机械设备以及整个工地，展开及时控制、精确管理的工作模式。
数字机械技术作业采取科学的项目定位系统，及时、精准的提供机械目前的位置与状态，由机载管理平台通过比较信息化规划基准模型与目前机械运行状态位置数据，用直观的图像、声音及数字等各种模式支持具体作业面和设计目标作业面的具体位置，指导机械操控者对机械进行精确管理。其显著特征就是监控-操控同步处理（如下图所示）。
数字化设备作业流程图
2、数字化设备土石方操作流程
数字化设备土石方工程施工阶段采取的主要流程包含三个步骤：其一，利用数字化机械数据处理系统，采集与土石方有关的施工信息，再在土石方作业现场创建基站平台和场地控制点，实现及时在线监控项目质量和进度的目的。其二，在现场选取一个固定点搭建GPS接收机用作提供信息的基准点，采取三点控制手段把机械GPS坐标改装为施工场地坐标，进而开展及时追踪和精密作业。其三，在实际的机械化作业设备上设置传感器，即信号收发信息软件系统。比如推土机、挖土机、碾压机及强夯机等高度信息化的机械设备。另外，结合现场实际施工情况，对这类机械设备的状态、部位和施工效果加以调试，在确保施工效果的条件下才能开展正式的项目施工工作。
3、数字化设备在土石方处理中的使用
土石方工程中使用数字化机械设施，主要表现在挖土、运土及压实等各个环节。在具体的数字化设备土石方建设中，通常都采取多种机械设施联合的方式开展现场作业。由此，一定要了解所有机械的运行方式，方可在整体上提高土石方作业效率，确保项目建设的质量及效率。
3.1推土机的使用
推土机的作用是用来进行回填土施工的机械设施，主要使用在摊铺、推平施工等要求进行回填土处理的工作中。在土石方建设中，往往用作铲土、运土、卸土及空回的施工运输设备。据大量信息分析发现，运输路程过长或过短都会减少生产率。通常推土机工作距离不能大于75米。当处于20-30米运距中时，运输的工作效率很高，进而创造较好的经济效益。提升推土机生产效率的具体原则是：确保在最短周期内，最多运输量抵达特定卸土场地。由此，一般采取多台推土机同步推土的模式来提升运土工作效率，以实现最短周期、最短路程铲满土的施工效果。需要注意的是，推土机在施工阶段，要全面考虑施工现场的实际情况，选用最佳卸土途径与运土方法，保证在保证施工效率的基础上确保施工质量和施工安全。
3.2挖掘机的使用
挖掘机在土石方工程项目中的使用途径包括正铲挖掘与反铲挖掘。前者的基本运行方式涉及侧向与正向两类作业路线。选择侧向挖掘途径时，挖土机的机动结构卸土会转交将＞90°，运行循环时间很长，极易产生施工现场拥挤的情况，进而给现场施工的生产效率及工作效率造成严重影响。后者的基本操作方式包含沟端与沟侧两个方向的挖掘方法。沟侧挖掘法就是通过顺着沟侧慢慢倒退会后挖掘的方法来开展挖掘施工工作，该法挖土机的停止部位在沟端，其机械臂部以40°-50°的状态来卸土。沟侧挖掘法就是通过顺着沟侧慢慢倒退向后挖掘的方法来开展挖土工作的，此法挖土机的停止部位在沟端，其机械臂端通过90°的状态来卸土。根据数字化大数据分析，通过安装在驾驶室的显示屏提示机操手在最佳的位置及角度装土、卸土，从而尽可能用最高效率完成高质量施工项目。
3.3碾压机的使用
碾压机属于压实机械，数字化设备安装在压路机振动钢轮上的实时压实度采集设备。数字化系统通过内置传感器对压路机压实数据、以及压实材料反馈力波形图的采集分析，传输到系统云中心与相应的实验数据模型进行对比，判断当前压实材料的压实度是否合格。全程做到无损、准确、快速的检测。根据压实状态图，快速定位碾压薄弱区域，确定位置，确保检测的科学性、可靠性，提高监测测效率；碾压过程实时显示正在碾压轮迹以及已经碾压轮迹的通过率，有效防止过压和欠压，实现对施工段的最优碾压；施工过程的全过程控制，与施工同步，不干扰施工，具有高效性；人机界面友好，操作简单，具有易操作性；提供压路机远程监测功能，为机主提供查看施工过程的另一个有效的渠道。
3.4强夯机的使用
强夯机数字化监控系统由北斗定位模块、测距模块、显示模块、电源模块、主控模块及通讯模块6大模块构成。通过6大模块的相互配合，利用安装在夯机各部位的传感系统，将传感器接收的数据加以处理、储存发送到平板显示，同时把施工数据通过4G天线发送到云服务进行处理。由WIFI无线天线和4G天线实时传输施工数据到云服务进行处理。
数字化系统精准定位夯锤和机身的位置、高程；准确记录夯击次数；准确测量夯锤落距、计算夯击能与夯沉量；提供多种方式排布夯点位置（文件导入/基准点+方位/两个夯点位置）并在显示屏显示出来，现场无需放点；提供夯锤到夯点位置的精确引导，方便操作手施工，提高工作效率
4、结束语
使用科学有效的数字化机械能够进一步提升土石方工程处理效率、节省施工费用并提高工程安全性。鉴于此，把数字化机械应用于大型土石方工程中有着较好的应用前景，值得全面推行和普及。
参考文献：
[1]杨忠刚.数字化机械在路基土石方施工中的运用分析[J].四川水泥,2017(11):23.
[2]赵剑发.路基数字化机械施工技术[J].铁道建筑技术,2014(10):92-96.
论文作者:何季玲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/9
标签：土石方论文; 机械论文; 作业论文; 推土机论文; 挖土机论文; 效率论文; 设备论文; 《防护工程》2018年第7期论文;