基于智慧工地管理平台的大体积混凝土施工技术

基于智慧工地管理平台的大体积混凝土施工技术

王亮,严达,盛豪,周志强,卢柱耀,杨和海

中建三局集团华南有限公司  广东省广州市 510000

【摘要】通过智慧工地管理平台，接入车辆识别及引导系统、无人机技术及大体积混凝土智能远程测温仪，对大体积混凝土施工实行全方位控制，确保大体积混凝土施工质量，提升项目管理水平，助力智慧工地发展建设。

关键词：智慧工地管理平台、车辆识别及引导系统、无人机技术、智能远程测温仪、全方位控制、精细化管理

1 引言

在国家倡导“智慧城市”建设的新形势下，“智慧工地”发展也如火如荼，信息化技术在建筑工程精细化管理需求中越来越凸显重要作用，我司联合武汉亿诺凌科科技有限公司自主研制的智慧工地管理平台，也正是迎合了新形势发展需求，在工程管理中大力推行新的信息化技术、提升项目管理水平，助力智慧工地发展建设。

随着社会经济的迅速发展，大体积混凝土结构在建筑工程中越来越普遍，并且大体积混凝土施工的质量，直接影响着工程施工质量。在传统建筑工程施工管理中，对大体积混凝土的施工，主要是依靠“人”来进行管理，使用信息化技术参入管理的程度较低，容易因人管理不到位导致出现施工质量问题。

因此，为加强大体积混凝土施工全方位控制，我司创新了管理手段，积极对信息化技术进行改造，旨在对大体积混凝土施工实现精细化管理。例如通过智慧工地管理平台，接入车辆识别及引导系统可以进行混凝土罐车车牌、车型识别以及指引车辆到需要位置，接入无人机技术将大体积混凝土施工时巡航画面传输至电脑大屏实现浇筑过程动态管理，接入自主研发的大体积混凝土智能远程测温仪可实时采集温度监测数据，并进行数据分析形成温度曲线，超范围温度情况可生成预警信息推送至相关责任人进行处理，形成了动态管理链条，完善了监测手段。

基于智慧工地管理平台大体积混凝土施工的管理，从混凝土施工过程、养护和温度监测，都改变了传统的大体积混凝土施工管理方法，创新了过程控制和温度监测手段，技术新颖、实用性强，完善了管理方式，实现了全方位管理，可以显著提升大体积混凝土施工管理水平。

2基于智慧工地管理平台的大体积混凝土施工技术

2.1施工工艺流程

2.2智慧工地管理平台简介

基于智慧工地管理平台（工地物联设备管理平台）大体积混凝土施工的管理，主要由管理平台、智能设备、运行机制等组成。

（1）管理平台：主要包含项目信息中心展示、查看设备运行状态、远程及联动控制、设备运行数据分析、管理报告及报表、预警信息提醒、微信关联推送等功能。在各个功能板块，均能实时查看大体积混凝土温度监测等情况。

（2）智能设备：运用该平台进行大体积混凝土施工管理，需将大体积混凝土智能远程测温仪、车辆识别及引导系统、无人机技术的智能设备接入管理系统，并在平台上配置设备的基本信息，系统通过智能设备进行数据获取。其中，无人机技术采用了远程操控与联动控制技术，大体积混凝土温度监测采用了智能监测、智能感应及预警技术，车辆识别及引导系统采用了AI识别技术。设备安装完成后，均需由智慧工地厂家进行设备调试确保处于正常使用状态。

（3）运行机制：针对大体积混凝土施工管理，系统后台建立配套的管理逻辑关系生态链，包含智能设备的数据传输协议、人机交互快速响应机制、系统的岗位与权限机制、预警信号的触发机制、数据自动核算机制等，例如出现大体积混凝土温度异常信息可以推送预警信息至管理人员，供管理人员采取措施进行降温处理。

2.3车辆识别及引导系统

2.3.1内容介绍

（1）利用车辆识别及引导系统，系统可自动对进出工地的混凝土罐车进行拍照登记，可自动识别并记录车型、车牌、进出时间等数据，这样可以实现对每一辆混凝土罐车浇筑时间的管理与控制，若发现罐车浇筑时间过长，可立即采取退料等措施进行处理，避免影响混凝土浇筑质量。

（2）在进行车牌、车型识别后，通过识别车辆的用途以及后台的数据库，自动分辨车辆的去向、以及前面车辆排队情况，并通过施工车辆指引手机小程序告知混凝土罐车司机引导信息，提醒司机等待或者按照指引开到指定位置，例如若1#地泵浇筑墙柱混凝土，可指引装有墙柱混凝土标号的罐车到1#地泵处等待，可以保证混凝土浇筑连续。

2.3.2操作要点

车辆识别及引导系统采用品茗车辆识别引导子系统，该系统包含高清识别一体机（型号：MP9902）、道闸（型号：MP9607）、地感线圈、单路车辆检测器和网络通讯模块等部分组成。系统自动对进出工地的混凝土罐车进行拍照登记，可自动识别并记录罐车车牌、进出时间等数据，并将数据传输至智慧工地管理平台，通过后台的数据库，可自动分辨车辆的去向、以及前面同一车型的排队情况，通过在现场入口位置设置电子显示屏告知引导信息，提醒司机等待或者按照指引开到指定位置，例如若1#地泵浇筑墙柱混凝土，可指引装有墙柱混凝土标号的罐车到1#地泵处等待。

混凝土运输至施工现场后，在场地门口首先利用车辆识别系统对罐车车牌、入场时间、混凝土标号（在混凝土罐车驾驶室前方放置有混凝土标号标识牌）等数据进行记录，并将数据传输至智慧工地管理平台。

2.4无人机技术

2.4.1内容介绍

依赖5G通讯的高清视频直播功能，通过无人机技术，可将施工现场巡航画面实施传输至工地物联设备管理平台，通过系统软件将直接操控无人机并将画面实施传输至电脑大屏，企业领导和项目管理人员通过电脑大屏即可同步进行远程巡航，实现动态管理。例如在进行现场大体积混凝土施工时，管理人员通过无人机即可对现场罐车进场数量、泵点浇筑情况、混凝土施工作业层实时画面等进行现场“直播式”的管理，形成了动态管理链条，显著提升了大体积混凝土施工管理水平，保证了施工质量。

2.4.2操作要点

2.5大体积混凝土浇筑

1）采用“同步浇捣，同时后退，分层堆积，逐步到顶，循序渐进”的施工工艺。

2）底板采用斜面分层推移式施工工艺，分层厚度为500mm，且不得大于振动棒长的1.25倍，层间最长时间间隔应不大于混凝土初凝时间（约4小时）。

3）每一层混凝土振捣在自然形成的坡面上进行，振捣移动距离不得大于振动半径的1.5倍。振捣倾斜混凝土表面时，应由斜面底部逐渐向高处移动，以保证混凝土振实。利用后振混凝土的重力压实下部混凝土，而不应从斜坡的上部浇捣混凝土，这样振捣时，混凝土会向下流动，上部的混凝土失去支撑而被牵引开裂。

4）混凝土振捣时，要做到“快插慢拔”，上下抽动，均匀振捣，宜从低处开始。重点控制两头，即混凝土流淌的最近点和最远点。振捣时，不能漏振，尽可能采用两次振捣工艺，以提高混凝土的密实度。振动器在每一插点上的振捣延续时间，以混凝土表面呈水平并出现水泥浆和不再出现气泡、不再显著沉落为度，振捣时间一般约在20-30s，使用高频振动器可酌情缩短时间，但最短不少于10s。时间过短，混凝土不易振实，过长会引起混凝土离析。

5）除了钢筋稠密处采用斜向振捣外，其他部位均采用垂直振捣，振捣点的间距为400mm左右，插点距离板底200mm。

6）在浇筑混凝土时要注意泌水问题的处理。当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部，缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水井。

7）在振捣上一层混凝土时，应插入下一层5cm左右，以消除两层间的接缝，同时在振捣上层混凝土时，要在下层混凝土初凝之前进行（初凝时间一般为4小时，具体需根据大体积混凝土试配情况确定）。

8）振捣完成后，用长刮尺刮平，最后在终凝前用磨光机打磨，以防混凝土表面裂缝出现（终凝时间一般为22小时，具体需根据大体积混凝土试配情况确定）。

2.6大体积混凝土温度智能监测技术

2.6.1内容介绍

采用自主研发的大体积混凝土智能远程测温仪实施对大体积混凝土温度监测，将测温仪接入智慧工地管理平台，系统可以直接采集大体积混凝土监测仪的实时数据，保障监测信息实时掌握，系统对温度监测数据自动记录、分析，结合温度趋势判断混凝土状态，出现异常将推送预警信息给管理人员。

2.6.2操作要点

（1）大体积混凝土智能远程测温仪

大体积混凝土智能远程测温仪由装配式外壳、高精度K型热电偶和一体化温度变送器组成。

（2）大体积混凝土温度现场监测

由于大体积混凝土的温度裂缝是由于混凝土内外温差较大而产生，因为对大体积混凝土温度进行监测，成为减少温度裂缝、控制其施工质量的重要一环

采用自主研发的大体积混凝土智能远程测温仪实施对大体积混凝土温度监测，在大体积混凝土浇筑的时候，按照大体积混凝土温度监测要求，分别在混凝土的顶部、中间和底部放置大体积混凝土智能远程测温仪的测温探头，探头距离混凝土表面和底部距离为50mm，测温探头间距不得超过500mm。

（3）智慧工地管理平台大体积混凝土监测

将大体积混凝土智能远程测温仪接入智慧工地管理平台，系统可以直接采集大体积混凝土监测仪的实时数据，保障监测信息实时掌握，系统对温度监测数据自动记录、分析，结合温度趋势判断混凝土状态，出现异常将推送预警信息给管理人员。

在智慧工地管理平台设备板块，根据大体积混凝土智能远程测温仪设置位置及数量，可以在平台中设置相对应的测温点，每个测温点根据设定的测温时间，实时监测混凝土内部温度数据及内外部温差数据，将测温数据上传至平台，数据以温度和温差两种形式展示，平台对采集的数据进行分析，会形成温度数据变化曲线。

2.7大体积混凝土养护

大体积混凝土养护采取麻袋加薄膜的保温措施，减小混凝土内外温差，混凝土中心和外表面的最大温差严格控制在25℃以内。

1）养护时先铺设薄膜，保证铺设均匀，再铺设麻袋时，每张麻袋相互搭接5cm。

2）保温养护的持续时间不得少于14d，并应经常检查保温层的完整情况，保持混凝土表面湿润。

3）混凝土中心和外表面的最大温差严格控制在25℃以内，降速低于2℃/h。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时，可全部拆除，后阶段只需每天进行浇水养护。

4）在保温养护中，应对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测，当实测结果不满足温控指标的要求时，应及时调整保温层厚度及保温措施。

5）放线等其他作业行为会掀开混凝土养护层导致局部养护不到位，遭到破坏后应及时恢复。

3 结语

以智慧工地管理平台为媒介，通过将车辆识别及引导系统、无人机技术及大体积混凝土智能远程测温仪等智能化技术应用于项目建设过程管理，可以实现对施工现场动态化管理，显著提高了对现场管理的效率，以信息化、智能化技术提供了一种项目高效管理方式。

将智慧工地管理平台运用于公司项目管理，将有效助推项目管理水平提升，降本增效，同时通过加快智慧化建设进程，树立建筑行业标杆示范。

未来，随着智慧城市建设的深度开展，这种操作简便、管理效率高，能满足企业管理需求，并且符合“智慧工地”建的发展需求的管理方式，必将作为信息化管理技术在全行业推广应用。