引言

建筑土木工程作为国民经济的重要支柱产业，长期以来面临施工周期长、成本高、安全隐患多等问题。传统施工模式依赖人工经验，难以满足现代工程对精度、效率和可持续性的要求。近年来，随着大数据、人工智能、物联网等前沿技术的不断成熟，智能施工技术应运而生，成为推动建筑行业高质量发展的新引擎。智能施工不仅能够优化资源配置、提高施工效率，还能有效降低能耗与污染，实现从“粗放型”向“精细化”、“智能化”的转变。因此，研究智能施工技术在土木工程中的应用具有重要的现实意义。

1智能施工技术的兴起背景

智能施工技术的兴起源于建筑行业对效率提升、安全强化及绿色转型的迫切需求。传统建筑业长期依赖人力，面临效率低、能耗高及安全隐患多等问题，而物联网、人工智能、BIM等技术的成熟为智能化提供了技术基础。政策推动如国家“十四五”规划将智能建造列为重点方向，加速了技术应用。与此同时，装配式建筑和绿色建筑的普及进一步催生了对自动化施工设备、数据协同管理等智能技术的依赖。行业竞争加剧与人力成本上升也倒逼企业通过智能化降本增效。

2建筑土木工程的发展现状

当前建筑土木工程行业正处于深度转型期，传统领域受房地产调控和基建投资转向影响，市场需求收缩，但智能化、绿色化趋势显著。绿色建筑通过光伏一体化、再生材料及节能技术降低碳排放，成为政策强制方向。行业竞争加剧，央企主导大型项目，中小企业因资质和技术壁垒面临生存压力，同时人才结构向复合型技能转型，数字化与环保技术成为核心需求。海外市场与城市更新为行业提供新增长点。

3建筑土木工程中的智能施工技术

3.1BIM技术

BIM技术是建筑土木工程中实现智能化施工的核心手段，通过三维数字建模整合设计、施工与运维信息，提升工程协同效率。其基于参数化建模，支持多专业数据共享与冲突检测，如Revit软件可生成构件属性参数如尺寸、材料、荷载等，并实现工程量自动统计与进度模拟。BIM还结合其他智能化技术，实时采集施工现场数据，优化资源调度与质量控制，显著降低返工率与成本，推动施工过程向数字化、精细化方向发展。

3.2物联网技术

物联网技术在建筑土木工程中通过传感器网络实现对施工全过程的实时监测与数据采集，提升施工管理的智能化水平。典型应用包括：部署温湿度、位移、应力等传感器，采集结构健康数据，如混凝土强度达到C30时，系统可自动触发养护提醒；利用GPS与RFID技术追踪设备与材料位置，误差控制在±0.5米以内；结合边缘计算与云计算平台，实现数据实时分析与预警，降低安全风险，提高施工效率与质量控制精度。

3.3人工智能技术

人工智能技术在建筑土木工程中主要用于施工进度预测、质量检测与风险预警。通过机器学习算法，如随机森林与神经网络，可对历史施工数据进行训练，实现进度偏差率控制在±5%以内。计算机视觉技术结合YOLOv5模型，用于识别施工现场安全隐患，识别准确率达92%以上。此外，人工智能驱动的智能调度系统可优化资源配置，减少设备空转时间，提升施工效率。因此，该技术的核心在于数据驱动决策，推动施工管理向自动化、智能化方向发展。

3.4无人机技术

无人机技术在建筑土木工程中广泛应用于地形测绘、进度监控与安全巡查。搭载高精度RTK全称实时动态定位系统的无人机，可实现厘米级定位精度，用于生成三维点云模型与正射影像图，提升测量效率。例如，DJIM300无人机配备多光谱传感器，可监测混凝土裂缝宽度例如精度达0.1mm，并结合AI图像识别技术自动识别结构损伤。其飞行续航时间可达45分钟，覆盖范围超过2平方公里，显著降低人工巡检成本与风险，推动施工管理向高效、智能方向发展。

4智能施工技术在土木工程中的具体应用

4.1智能建造在高层建筑中的应用

智能施工技术在高层建筑中的应用主要体现在智能化装备与数字化管理两方面。例如，空中造楼机集成模板系统与智能监测模块，实现毫米级误差控制，最快四天完成一层施工；建筑机器人如混凝土整平机器人、抹光机器人等，通过激光定位与自动打磨提升施工精度与效率。数字化方面，BIM技术贯穿设计至运维阶段，实现三维可视化模拟与“一模到底”的协同管理，而智慧工地平台则整合塔吊监控、人员定位、环境监测等数据，实现施工全过程精细化管控。这些技术共同推动高层建筑向高效、安全、绿色方向发展。

4.2智能监测系统在桥梁工程中的使用

智能监测系统在桥梁工程中通过布设光纤光栅传感器、应变计与加速度计等设备，实现对结构健康状态的实时监控。例如，基于FBG全称光纤布拉格光栅技术的传感器可精确测量桥梁应变例如精度达±1με，并结合WSN全称无线传感网络传输数据至中央处理系统。系统采用时序分析与机器学习算法，对振动频率、位移变化及裂缝扩展进行预警，如某跨海大桥监测系统可将结构异常识别准确率提升至95%以上，显著提高桥梁运营安全性和维护效率。

4.3数字化施工管理在隧道工程中的应用

在隧道工程中，数字化施工管理通过集成BIM技术与物联网系统，实现施工全流程的智能化管控。例如，BIM模型结合地质勘测数据生成三维可视化围岩等级图谱如红色标注高风险区，指导差异化开挖方案；隧道内部署有害气体监测、人员定位及视频监控设备，实时反馈环境安全与作业状态，支持远程问题处理。智慧管理系统还联动物料追踪模块，自动计算钢筋与混凝土用量，并通过扫码追溯材料批次，减少损耗。此外，全电脑凿岩台车、智能衬砌台车等装备实现钻孔、浇筑、养护的自动化，提升施工精度与安全性。系统整合进度、质量、安全数据形成综合管控一张图，优化运输调度与工序循环效率。

结束语

总之，智能施工技术正在深刻改变建筑土木工程的作业方式与管理模式。从BIM技术的全生命周期协同管理，到物联网技术的实时监控与数据驱动决策，再到人工智能与无人机技术的广泛应用，这些技术手段显著提升了工程的安全性、质量和效率。未来，应加强跨学科合作，推动技术标准化建设，提升从业人员技术水平，进一步拓展智能施工在绿色建筑、智慧城市建设中的应用空间。只有不断推进技术创新与理念更新，才能真正实现建筑行业的智能化、可持续化发展。

参考文献

[1]龙武剑,舒雨清,梅柳,寇世聪,罗启灵.土木工程智能结构健康监测应用综述[J].结构工程师,2024,40(03):203-216.

[2]孙振宇,谯斓,王孟佳.人工智能驱动下土木工程行业发展的机遇与挑战[J].科技风,2024,(13):1-3.

[3]李皓轩.人工智能在土木工程中的应用研究[J].中阿科技论坛(中英文),2023,(11):63-67.

[4]刘霖,金武,曹阳.智能化背景下市政土木工程施工技术的应用[J].有色金属设计,2023,50(03):54-57.

[5]白文生.基于智能化土木工程施工技术的创新运用[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(02):110-112.