摘要：目的 研究数控机械技术在高速公路土建施工中的应用，并分析其相较传统技术的优越性。方法 对数控机械技术的基本定义、原理、特点、流程等进行说明，并结合实践的工程分析其施工标高误差、成本效益等。结果 其在施工标高误差方面比传统技术更小，投入的成本更低，带来了更多的效益，优势较为显著。结论 相较传统技术，将数控机械技术运用于高速公路土建施工中，优势十分明显，值得在各项建筑工程中最广应用。
关键词：数控机械技术；高速公路；土建工程；施工；应用；研究
前言
科学技术的发展，各项信息技术水平的提升，数字化控制技术在各个行业中均有广泛的应用，其也是各个行业发展情况的主要表现之一。在高速公路土建施工中，各项外形参数均是机械操作人员进行大致的目测，并采用手工操作来完成的，包括标高、坡度、平整度等，该过程中，由于土建机械的性能、操作人员水平均有一定的差异，会出现较大的误差，使得施工产品一次验收合格率不理想。该情况不仅会影响施工成本及进度等，也会对施工企业的信誉形象带来不良的影响。可以将现在十分先进的数字机械控制技术运用其中，其能够充分发挥技术优势，有效的克服上述困难，对该技术进行深入的探讨与研究也是十分有必要的。
1.数控机械施工的基本情况
数控机械施工是指先建立各种类型的平台，包括三维设计图模型、现场定位系统、数据采集体系、数控控制系统等，并将各个平台连接起来，实现信息的双向交流，使得施工现场的各项信息能够有效的整合，交流更加通畅，不会受到时间及空间的限制，有效的控制施工中的各个机械设备，提高管理效率。在高速公路土建工程中，可以将数字控制系统安装至各个机械设备中，包括平地机、推土机、压路机、摊铺机等，使之构成数控设备，能够进行各县施工活动和，如开挖土石方开挖、整理施工场地、路基压实、路面摊铺、各个阶段的验收等。数控机械施工不仅可以对单机或者是多台设备组合进行控制，也可以实现施工中某一环节和分项工程的控制，并能在整体上进行全线多标段或者多机械组合的控制，实现管控一体化，其即为性能强大的管理手段[1]。
2.技术原理
数控机械施工是利用智能全站仪实现实时的动态控制，或者运用GPS中的RTK技术，获得机械设备的三维位置及基本情况，定位系统及各个传感器会将信号发送至系统，系统根据该信号则能够将传感器显示数值进行详细的记录，并根据三维设计模型及当前设备的三维状态信息等来指示设备的各个部件、目标、工作面位置，并有效指导人员实施自动模式控制铲刀施工，指导方式有图形、数值、声音提示[2]。
3.施工流程及特点
土建工程中运用数控机械技术时，各个环节的流程均有趋区别，如路基填筑数控施工技术的施工流程是先将设计数据全部输入系统，设置定位基站，在利用运输设备将施工材料运输至施工现场，数控推土机把料堆分散，并通过控制使之并能够自动调整铲斗，将物料粗平。数控平地机结合设计的数据，适当调整调整铲刀，对物料进行精平，在利用数控压路机对其进行碾压、紧实，动态的显示各个部门的压实次数及状态，完成后将动态数据显示出来。数控机械施工特点在于能够将设计数据直接输入系统，不需要进行放桩、护桩等工作，减少工作量，也基本排除掉了天气、光线等自然条件的不稳定因素，提高施工安全性及施工质量；省去了打桩参照环节启动化控制及收集信息过程，减少了机械的使用及燃油等能源消耗；能够对工程量和质实现动态跟踪监控，施工过程的管控一体化程度高，有效降低返工的概率，提升工程的效益。
4.应用分析
数控机械技术以其诸多的优势及良好的性能被运用于高速公路的土建施工中，以下即是分析在某高速公路建设中一段300m 精加工路段应用数控机械技术的情况。
4.1标高误差
施工标高数据是施工技术准确性及工程质量评估的主要指标之一，将传统施工和数控机械技术施工后的施工标高数据进行横向对比分析，能够直观的展现出该施工技术的良好性能及优越性。该工程施工完毕后，对标高误差的测量结果如下：
在该工程中某部分利用传统技术施工后的标高检测情况，具体结果如下：
从上述真实的数据进行分析，在精确度和准确性方面，在工程中应用数控机械技术进行施工，比利用传统技术进行施工优势显著，误差较小，说明其控制性能良好，对于强化施工管理控制有着而积极的促进作用。
4.2成本支出及效益情况
传统机械施工的过程中，进行测量放桩、护桩等工序等，基本上属于多名人员进行配合才能正常开展，需要投入的人力物力较多，时间长，且还需要进行数次的核对才能使得准确度达到要求，外部的环境会对其造成影响，人员的安全不能得到很好的保障。之后工作人员还需要指导设备到场，收集各项信息资料，不仅过程繁琐，工作量大，如果出现工程变更的情况，无法及时的进行调整，直接影响施工质量，且效率低。在运用了数控机械技术后，其能够构建三维建模，并提供多技术平台，实现数据的全面整合，免去了放桩的工序，直接施工，有效的提高了施工效率，人员的工作量减少，降低了人力物力及资源的投入，也能够提提高施工人员的安全性，在精确控制误差的情况下，能够对信息实现多种处理，包括动态采集、自动控制等，还能够有效的控制施工进度及质量，整个施工过程实现动态的监控与管理。
以上述长度为300m的高速公路为例，相同的条件下对两种施工方式的各项成本支出及施工效率进行对比分析，具体的数据如下表所示：
上述对比结果表明，数控机械施工与传统施工技术的各个项目的支出等情况均有较大的差异，人力物力等各项成本投入及施工效益方面，数控机械技术施工显然优于传统施工技术，是先进的施工技术。
5.总结
我国经济实力的提升，各项建设活动的也在持续的开展中，各个地区均对交通事业极为关注，高速度公路建设成为了十分普遍的建设项目之一。高速公路工程中包含的分项目也十分丰富，土建工程属于其中极为重要的一部分，其对于各项要素的需求保护提升，包括施工质量、工艺技术、成本投入、效益等，需要不断的提升。现代科学技术的发展，将数控机械技术融入到了土建工程中，有效的提升了机械化水平，以高新的技术、多平台，使得施工技术更哟保障，强化质量控制及技术水平。本文仅从一般的角度分析了数控机械技术在高速公路土建施工中的应用，实践的施工中还需要施工人员结合工程，不断的积累经验，提高技术水平，减少施工周期，带来良好的社会效益及经济效益。
参考文献：
[1]周灏，黄小鹏，李政，毛明章.红层软岩土高填方边坡变形特征分析[J].重庆建筑.2012，11（09）：61-63.
[2]杨舒雅，赵听.公路土建施工中数控机械技术的应用[J].技术研发.2014，21（08）：196.
论文作者:张永
论文发表刊物:《基层建设》2015年11期
论文发表时间:2016/10/27
标签：技术论文; 土建论文; 数控机械论文; 标高论文; 高速公路论文; 工程论文; 误差论文; 《基层建设》2015年11期论文;