施工監(jiān)控與管理在市政工程建筑中的應(yīng)用研究

張龍

濟(jì)南市槐蔭區(qū)市政工程服務(wù)中心 山東 濟(jì)南 250022

1 市政工程建筑中的施工監(jiān)控與管理概述

1.1 市政工程建筑的特點(diǎn)和復(fù)雜性

市政工程建筑是指城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括道路、橋梁、隧道、排水系統(tǒng)等。相比其他建筑類(lèi)型，市政工程建筑具有以下特點(diǎn)和復(fù)雜性。

1.1.1 規(guī)模龐大：市政工程建筑往往涉及大面積的土地和多個(gè)工程項(xiàng)目，而且需要考慮城市的整體規(guī)劃和發(fā)展需求。

1.1.2 多層次的利益相關(guān)者：市政工程建筑的利益相關(guān)者包括政府部門(mén)、施工單位、設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、市民等，因此需要協(xié)調(diào)各方的利益和需求。

1.1.3 施工條件復(fù)雜：市政工程建筑通常需要在城市環(huán)境中進(jìn)行，存在交通擁堵、空間狹小、周邊環(huán)境影響等問(wèn)題，施工條件相對(duì)困難。

1.2 施工監(jiān)控與管理的重要性與挑戰(zhàn)

在市政工程建筑中，施工監(jiān)控與管理具有重要性和挑戰(zhàn)。首先，施工監(jiān)控與管理是確保市政工程建筑質(zhì)量的關(guān)鍵，通過(guò)合理的監(jiān)控和管理措施，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決質(zhì)量問(wèn)題，確保工程質(zhì)量得到保證。其次，有效的監(jiān)控與管理可以優(yōu)化施工過(guò)程，提高施工效率，縮短工期，減少資源浪費(fèi)，降低成本。此外，市政工程建筑往往存在安全風(fēng)險(xiǎn)，如交通安全、施工人員安全等，施工監(jiān)控與管理可以幫助及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并采取措施進(jìn)行預(yù)防和處理。最后，市政工程建筑中涉及多個(gè)利益相關(guān)者，施工監(jiān)控與管理可以促進(jìn)信息共享與協(xié)同合作，提高工作效率和溝通效果。

1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)市政工程建筑中的施工監(jiān)控與管理進(jìn)行了廣泛的研究與應(yīng)用，主要包含以下幾個(gè)方面。

1.3.1 建筑信息模型（BIM）技術(shù)在施工監(jiān)控中的應(yīng)用：BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)市政工程建筑全生命周期的信息管理和協(xié)同工作，提高施工監(jiān)控的精度和效率。

1.3.2 無(wú)人機(jī)與遙感技術(shù)在施工監(jiān)控中的應(yīng)用：無(wú)人機(jī)和遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)獲取大范圍的施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，用于監(jiān)測(cè)施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全等方面。

1.3.3 物聯(lián)網(wǎng)與傳感器技術(shù)在施工監(jiān)控中的應(yīng)用：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)市政工程建筑不同方面的監(jiān)測(cè)與控制，如環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等[1]。

2 市政工程建筑施工監(jiān)控與管理中存在的問(wèn)題

2.1 工程進(jìn)度控制與優(yōu)化問(wèn)題

在市政工程建筑施工中，工程進(jìn)度的控制和優(yōu)化是非常重要的。然而，由于施工環(huán)境復(fù)雜、施工過(guò)程中存在不確定性因素等原因，工程進(jìn)度往往難以準(zhǔn)確掌控和預(yù)測(cè)。市政工程建筑往往涉及多個(gè)工序和工程項(xiàng)目，進(jìn)度復(fù)雜，難以全面掌控。同時(shí)，市政工程建筑的施工計(jì)劃通常較為嚴(yán)格，缺乏彈性，一旦出現(xiàn)問(wèn)題就難以調(diào)整。此外，市政工程建筑通常需要多個(gè)施工方協(xié)同作業(yè)，但協(xié)調(diào)難度較大，容易影響進(jìn)度。

2.2 資源調(diào)配與利用效率問(wèn)題

市政工程建筑中的資源調(diào)配和利用效率是影響施工質(zhì)量和進(jìn)度的重要因素。然而，由于施工過(guò)程中資源需求的不確定性和資源供應(yīng)的限制，資源調(diào)配和利用效率往往存在問(wèn)題。首先，市政工程建筑往往需要大量的人力、物力和財(cái)力支持，但調(diào)配不均衡導(dǎo)致資源浪費(fèi)和成本增加。其次，市政工程建筑中存在大量資源浪費(fèi)和重復(fù)使用，導(dǎo)致資源利用效率低下。同時(shí)，市政工程建筑通常需要符合環(huán)保要求，但資源的調(diào)配與利用往往難以滿足環(huán)保要求。

2.3 質(zhì)量控制與風(fēng)險(xiǎn)管理問(wèn)題

市政工程建筑中的質(zhì)量控制和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障工程質(zhì)量和施工安全的重要環(huán)節(jié)。然而，由于施工環(huán)境復(fù)雜、施工過(guò)程中存在各種風(fēng)險(xiǎn)因素等原因，質(zhì)量控制和風(fēng)險(xiǎn)管理往往存在問(wèn)題，主要包含以下幾方面。

2.3.1 質(zhì)量監(jiān)控手段不足：市政工程建筑的質(zhì)量監(jiān)控通常僅依靠人員巡查，缺乏科學(xué)、有效的手段。

2.3.2 施工材料質(zhì)量難以保證：市政工程建筑中施工材料的供應(yīng)較為復(fù)雜，難以保證質(zhì)量。

2.3.3 風(fēng)險(xiǎn)管理不夠完善：市政工程建筑中的風(fēng)險(xiǎn)管理往往僅停留在表面層次，難以全面防范并解決風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

2.4 安全監(jiān)管與事故預(yù)防問(wèn)題

市政工程建筑中的安全監(jiān)管和事故預(yù)防是保障施工安全的重要措施。然而，由于施工環(huán)境復(fù)雜、施工過(guò)程中存在安全隱患等原因，安全監(jiān)管和事故預(yù)防往往存在問(wèn)題，主要包含：安全管理不夠到位，使得市政工程建筑中的安全管理存在漏洞和不足，容易引發(fā)意外事故。同時(shí)，市政工程建筑建設(shè)過(guò)程中，由于部分工人學(xué)歷層次不高，容易出現(xiàn)安全意識(shí)薄弱的問(wèn)題，缺乏安全意識(shí)和安全責(zé)任感。此外，市政工程建筑中的事故應(yīng)急處理往往不夠及時(shí)，容易導(dǎo)致?lián)p失擴(kuò)大化。

2.5 成本控制與經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題

市政工程建筑中的成本控制和經(jīng)濟(jì)效益是保證施工項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性和盈利能力的重要因素。然而，由于施工過(guò)程中成本的不確定性和經(jīng)濟(jì)效益的變化等原因，成本控制和經(jīng)濟(jì)效益往往存在問(wèn)題[2]，主要包括以下幾點(diǎn)。

2.5.1 成本預(yù)算不精準(zhǔn)：市政工程建筑中的成本預(yù)算往往存在較大的誤差，導(dǎo)致成本控制難度加大。

2.5.2 施工造價(jià)不斷攀升：市政工程建筑中的施工造價(jià)受多方面的影響，不斷攀升，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)不利影響。

2.5.3 經(jīng)濟(jì)效益難以衡量：市政工程建筑中的經(jīng)濟(jì)效益難以全面衡量，存在一定的不確定性。

3 基于信息技術(shù)的施工監(jiān)控與管理策略

3.1 建筑信息模型（BIM）在施工監(jiān)控中的應(yīng)用

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱BIM）是一種基于三維模型的數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)和管理平臺(tái)。在市政工程建筑中，BIM可以將設(shè)計(jì)、施工和管理過(guò)程集成到一個(gè)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)不同參與方之間的協(xié)同工作。同時(shí)，BIM通過(guò)可視化的三維模型展示工程施工過(guò)程，可以對(duì)工程進(jìn)度、空間沖突和安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)理人員可以在BIM平臺(tái)上對(duì)工程進(jìn)展進(jìn)行可視化分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取相應(yīng)的措施。此外，BIM可以在施工前進(jìn)行碰撞檢測(cè)，識(shí)別出潛在的沖突和錯(cuò)誤。施工人員可以在BIM平臺(tái)上模擬施工過(guò)程，預(yù)測(cè)和規(guī)避可能的沖突，提高施工效率和質(zhì)量。

3.2 無(wú)人機(jī)與遙感技術(shù)在施工監(jiān)控中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)和遙感技術(shù)在市政工程建筑的施工監(jiān)控中具有廣泛的應(yīng)用前景。無(wú)人機(jī)可以搭載遙感設(shè)備進(jìn)行工程勘測(cè)和監(jiān)測(cè)，獲取高精度的地形、地貌和建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。通過(guò)遙感技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程的進(jìn)展、土地變化和環(huán)境影響，提供有效的數(shù)據(jù)支持。此外，無(wú)人機(jī)可以代替人工進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域的巡查和監(jiān)測(cè)，減少工作人員的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)無(wú)人機(jī)的高清攝像功能和紅外熱像儀，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患和異常情況，提前預(yù)警避免事故發(fā)生。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)與傳感器技術(shù)在施工監(jiān)控中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工工地和設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理。通過(guò)布置各類(lèi)傳感器，監(jiān)測(cè)工地的空氣質(zhì)量、噪音水平、溫濕度等環(huán)境指標(biāo)。這些數(shù)據(jù)可以及時(shí)反饋到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，幫助管理人員掌握工地環(huán)境狀況，及時(shí)采取措施保護(hù)工人健康和環(huán)境安全。通過(guò)安裝傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行設(shè)備的工作狀態(tài)、能耗和振動(dòng)情況。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常或故障時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)送預(yù)警信息，提醒相關(guān)人員及時(shí)處理，減少停工時(shí)間和維修成本。

3.4 大數(shù)據(jù)分析與人工智能在施工監(jiān)控中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)可以對(duì)施工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和智能分析，通過(guò)對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。這些模型可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)施工過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警，并提供相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，降低事故發(fā)生的概率。同時(shí)，利用人工智能技術(shù)，對(duì)施工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理和分析。通過(guò)建立缺陷識(shí)別模型，可以檢測(cè)出施工中的質(zhì)量缺陷，并及時(shí)糾正，提高工程質(zhì)量。此外，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，對(duì)施工過(guò)程中的人力、物力資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)配。結(jié)合人工智能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度的智能管理和優(yōu)化規(guī)劃，提高工程進(jìn)度的準(zhǔn)確性和效率[3]。

4 提升施工監(jiān)控與管理效果的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)是提升施工監(jiān)控與管理效果的關(guān)鍵一環(huán)。通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集和處理，可以及時(shí)獲取工程施工中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析和處理。這可以幫助管理人員及時(shí)了解施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，做出科學(xué)決策，以提高施工效率和質(zhì)量。

傳感器技術(shù)：應(yīng)用各類(lèi)傳感器設(shè)備，包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器等，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集。傳感器可以將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集。

無(wú)線通信技術(shù)：利用無(wú)線通信技術(shù)，將傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心或移動(dòng)設(shè)備上。這樣可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和及時(shí)的數(shù)據(jù)共享。

數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)：通過(guò)數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，對(duì)采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、存儲(chǔ)和分析。可以應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、提取有用信息。

4.2 預(yù)測(cè)與決策支持技術(shù)

預(yù)測(cè)與決策支持技術(shù)是提升施工監(jiān)控與管理效果的重要手段。通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以預(yù)測(cè)施工進(jìn)展、風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量問(wèn)題，并為決策提供科學(xué)依據(jù)。

數(shù)據(jù)挖掘與預(yù)測(cè)模型：通過(guò)應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析建模，建立施工進(jìn)度、資源利用等方面的預(yù)測(cè)模型。這些模型可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和調(diào)整，幫助管理人員更好地預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

決策支持系統(tǒng)：利用決策支持系統(tǒng)，將預(yù)測(cè)模型與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相結(jié)合，為管理人員提供決策支持。決策支持系統(tǒng)可以根據(jù)當(dāng)前情況，提供不同方案的評(píng)估和比較，幫助管理人員做出科學(xué)決策。

4.3 自動(dòng)化與智能化監(jiān)控技術(shù)

自動(dòng)化與智能化監(jiān)控技術(shù)是提高施工監(jiān)控與管理效果的重要手段。通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化與智能化技術(shù)，可以提高監(jiān)控過(guò)程的準(zhǔn)確性、效率和可操作性。

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備：應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化監(jiān)控。例如，使用攝像頭、紅外傳感器等設(shè)備，通過(guò)圖像識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，并生成報(bào)警信息。

智能分析與識(shí)別技術(shù)：利用智能分析與識(shí)別技術(shù)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理與分析。例如，利用圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患進(jìn)行檢測(cè)，或者利用聲音識(shí)別技術(shù)對(duì)施工過(guò)程中的異常情況進(jìn)行識(shí)別。

自動(dòng)化控制與調(diào)度技術(shù)：通過(guò)自動(dòng)化控制與調(diào)度技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過(guò)程的自動(dòng)化控制和調(diào)度。例如，基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)模型，自動(dòng)進(jìn)行進(jìn)度調(diào)整和資源調(diào)度，提高施工效率和質(zhì)量。

4.4 協(xié)同與信息共享技術(shù)

協(xié)同與信息共享技術(shù)是提升施工監(jiān)控與管理效果的重要手段。通過(guò)建立協(xié)同平臺(tái)和信息共享機(jī)制，可以促進(jìn)各方的合作與溝通，確保信息及時(shí)、準(zhǔn)確地傳遞與共享。建立協(xié)同平臺(tái)，將設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方等各方的信息集成在一起，實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同工作。通過(guò)協(xié)同平臺(tái)，可以減少信息傳遞的延遲與誤差，提高工作效率。建立信息共享機(jī)制，能確保各方之間的信息共享與傳遞。例如，采用云存儲(chǔ)技術(shù)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端，并提供給相關(guān)方進(jìn)行訪問(wèn)和使用，實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)更新與共享。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文分析了市政工程建筑施工監(jiān)控與管理中存在的問(wèn)題，提出了基于信息技術(shù)的監(jiān)控與管理策略，并重點(diǎn)討論了提升施工監(jiān)控與管理效果的關(guān)鍵技術(shù)。未來(lái)，我們需要進(jìn)一步深化對(duì)信息技術(shù)與市政工程建筑的結(jié)合，不斷創(chuàng)新監(jiān)控與管理技術(shù)，提高市政工程建筑的建設(shè)水平和品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。