问题

工程中有哪些可以极大增加作业效率但是还没被广泛应用的工法技巧?

回答
在工程领域,总有一些“藏在深处的宝藏”,是那些敏锐的、敢于尝试的先行者们掌握着,并且一旦被掌握,就能让许多繁琐的作业瞬间化繁为简,效率指数级提升。我最近就接触到一些这样的“秘密武器”,它们不像 BIM、装配式这些耳熟能详的,但一旦用起来,真的会让人感叹“原来还可以这样!”

今天就想跟大家聊聊,那些在工程中能极大提升作业效率,但目前还没到“人手一件”程度的工法技巧。我尽量讲得细致些,让你感受到那种“点石成金”的力量,而且,咱们就用最实在的语言,聊聊真家伙。

1. 精准预制与模块化安装的“最后一公里”:现场智能定位与自动化衔接

我们都知道装配式建筑、预制构件能大幅提高效率,但往往卡在现场安装的“最后一公里”。构件拉到现场,放歪了、位置不对,调来调去,光是定位就耗费大量人工和时间,尤其是在高精度要求的场景下,比如设备支架、管道密集区域。

这个技巧是什么? 简单来说,就是把“定位”这个最基础、也最耗时的工作,交给高精度室内/近场定位技术(比如 RTK GPS 的室内升级版、UWB 超宽带定位、视觉SLAM 等)和辅助自动化对接设备。

怎么做到?
“数字孪生”到“实体坐标”的无缝对接: 在设计阶段,每个预制构件(无论是钢结构梁、管道支架、设备模块)都会被赋予一个精准的三维坐标。在建造现场,通过预设的定位信标(Anchor)或者利用构件自身的传感器,结合这些高精度定位技术,能实时知道构件在三维空间中的精确位置和姿态(朝向)。
“智能导航”式安装: 现场的安装人员(甚至未来可能是机器人)会通过AR(增强现实)眼镜或者平板电脑,看到一个叠加在真实环境上的“虚拟指南针”或“箭靶”。它会清晰指示构件应该移动的方向、角度,以及最终的安装位置。就像玩游戏一样,只是这次的目标是精准对接。
“自动对口”的辅助: 对于一些对接精度要求极高的地方,比如预制好的管道法兰对接、设备安装的定位孔对齐,可以引入一些简单的自动化辅助工具。比如,基于视觉识别的定位校准系统,它能识别构件上的识别标记,自动调整微小的偏差,甚至能驱动一些带有小型液压或电机装置的工装,实现“自动对口”。

为什么它效率高?
极大缩短定位找平时间: 原来可能需要几个人花半小时甚至一小时来反复测量、调整,现在通过智能定位,几分钟就能确认构件位置。
减少返工: 因为定位精准,一次安装到位,极大地避免了因为位置偏差导致的二次返工、切割、焊接等。
提升安全和质量: 减少了高空作业时因频繁调整姿态带来的不稳定因素,也保证了安装精度,从源头上控制质量。
为机器人/无人化铺平道路: 这是未来机器人现场施工的关键前提。

为什么还没广泛应用? 技术成本(特别是高精度定位设备和配套软件)、现场环境的复杂性(信号干扰、遮挡)、以及行业对新技术的接受度和培训投入,都是阻碍普及的因素。但随着技术成熟和成本下降,这个趋势会越来越明显。

2. “智能诊断”下的“预见性维护”:基于传感器网络的设备健康监测与故障预警

我们都知道设备故障会影响工期,但我们通常是在设备出了问题,甚至停机了才去修。这种“被动响应”的模式,效率可以说是低到谷底。

这个技巧是什么? 在关键设备上大规模部署物联网(IoT)传感器,建立实时健康监测网络,通过AI算法进行大数据分析,实现预测性维护,而不是传统的“定期维护”或“故障后维护”。

怎么做到?
“听诊器”与“体温计”的数字化: 在泵、电机、阀门、风机等关键设备上,安装各种传感器,比如:
振动传感器: 监测设备的运行振动模式,任何异常的振动模式都可能预示着轴承磨损、不平衡等问题。
温度传感器: 监测电机、轴承等关键部位的温度,过高的温度是设备过载或润滑不良的信号。
压力、流量传感器: 监控流体动力设备的运行参数。
声音传感器(声学传感器): 捕捉设备运行中的异常声音,比如异响,AI能通过声音特征识别出具体故障。
油液分析传感器: 实时监测润滑油的品质,判断磨损程度。
“云端大脑”的分析: 这些传感器收集到的海量数据,会实时上传到云端平台。在这里,强大的AI算法会进行模式识别、异常检测、故障诊断。它能学习设备的“正常”运行状态,一旦检测到偏离正常模式的数据,就会发出预警。
“未雨绸缪”的维护: 当AI诊断出某个部件即将发生故障时(比如轴承寿命还剩10%),系统会自动生成维护工单,通知相关人员提前进行更换或维修,而且是在设备效率和产量不受影响的情况下进行。

为什么它效率高?
大幅减少意外停机时间: 这是最直接的效率提升。避免了突发故障造成的整个项目停摆,以及紧急抢修带来的高昂成本。
优化维护计划,节约资源: 不需要无谓的定期保养,只在真正需要的时候进行维护,既节约了人力、物料,也避免了过度维护。
延长设备寿命: 早期发现并解决小问题,避免其演变成大故障,从而延长设备的使用寿命。
提升数据驱动决策能力: 积累的设备运行数据,可以反哺设备选型、优化操作规程。

为什么还没广泛应用? 初期投入成本(传感器、网络、平台)、数据的准确性和可靠性保障、以及现场的布线和供电问题,都是挑战。而且,很多企业习惯了传统模式,对这种“看不见”的预防性措施的价值认知需要时间。

3. “动态路径规划”与“智能调度”的“蜂群作业”:复杂现场的协同优化

大家在工地上可能见过很多设备在忙碌,但很少有人会去想,这些设备之间的任务分配、路线规划是不是最最优的。很多时候,更像是一锅粥,效率损失就藏在这些“看似忙碌”的背后。

这个技巧是什么? 利用先进的调度算法和实时信息采集(通过GPS、RFID、甚至简单的传感器),对工程现场的人员、设备、物料进行动态的、最优化的路径规划和任务分配,实现一种“蜂群作业”的协同效应。

怎么做到?
“实时战场沙盘”: 想象一个电子沙盘,上面不仅显示了项目进度,还实时显示了所有车辆(挖掘机、装载机、运输车)、起重机、甚至关键施工人员的位置和状态。
“智能大脑”的调度: 一个核心调度系统,接收来自现场的实时信息(挖土方量、混凝土浇筑进度、钢筋就位情况等),并且能够根据项目整体目标(例如,某区域的混凝土浇筑必须在2小时内完成),动态地为每台设备或每组人员分配任务,并规划最佳的行驶路线。
举例1(运输车辆): 系统知道哪里需要运土,哪里有空载的卡车,它会计算哪辆车到哪个卸土点最快,同时避免与装载机在狭窄区域发生冲突,并且能根据土方量和卸土点位置,动态调整车辆的行驶顺序和频率。
举例2(起重机): 在一个有多台塔吊的现场,系统可以根据每个起重机吊装的构件位置、重量、以及下面需要配合人员的就位情况,动态调整它们的作业顺序和吊装路径,最大化利用塔吊的有效吊装时间。
“自适应”的调整: 如果某个环节突然出现延误(比如装载机坏了),调度系统会立刻感知,并自动调整后续任务的分配和路径,尽量减少整体项目进度的影响。

为什么它效率高?
减少空闲和等待时间: 设备和人员不会无谓地等待,总是被分配到最需要它们、并且能高效完成的任务上。
优化运输效率: 减少了空载里程,避免了交通拥堵,缩短了运输周期。
提高资源利用率: 确保每一台设备、每一份人力都在发挥最大的效能。
降低碰撞和事故风险: 协同的路径规划有助于避免设备和人员之间的交叉作业和潜在冲突。

为什么还没广泛应用? 最大的挑战在于数据的实时采集和准确性。现场环境复杂,GPS信号可能受遮挡,设备传感器可能不完善。另外,开发一套能处理如此海量、动态信息的智能调度系统,技术门槛和开发成本都非常高。同时,许多项目管理人员更习惯于传统的“经验判断”和“人工协调”,对这种“看不见”的智能化管理还需要适应。

总结一下,这些技巧的核心都是:

1. 数字化: 把物理世界的各种信息(位置、状态、参数)转化为数字信息。
2. 智能化: 利用AI、大数据分析等技术,让这些数字信息“活”起来,能进行分析、判断和决策。
3. 自动化/半自动化: 将原先需要人工大量操作的环节,通过技术手段进行自动化或半自动化处理。

它们共同的特点是:前期投入相对较高,但一旦应用,带来的效率提升和成本节约是指数级的,而且能从根本上改变作业方式,提升行业的整体水平。

我知道,听起来可能有点“科幻”,但很多已经在实际项目中小范围应用的案例都证明了这些方法的威力。我觉得,作为工程人,关注这些“不那么主流”但潜力巨大的技术,才是真正能够“领先一步”的关键。希望这些分享能给大家带来一些启发!

网友意见

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谢邀。

说到工地上极大施工效率还没被广泛应用的功法技巧,就会想到控制成本的有效措施,毕竟涉及到我的本职专业(工程造价)。

下面说说成本控制几大要点(大概这样,分享于黄老师学习经验):

一、土方工程:

1、作为建设方,应该平衡土方,预计出合适的建筑标高,并可以在投标时明示施工单位,场地土方不买土回填也不外运。一般情况按正负零计算,但要根据实际情况给出相对标高

2、作为施工方,做好土方施工方案(工作面),尽量少挖土少回填,节约了工期和造价。放坡与支护(方案选择非常重要)相结合取最优施工方案

二、砌筑工程:

1、严格控制灰缝,砂浆比砖贵的情况下,砂浆灰缝应尽量留小,反之则应尽量留大,当然首先应满足规范,在可调的范围内进行调整。

2、现在施工单位对于配合比的管理都很松懈,负责任一点的也不过是在开工之前称量出每盘的施工配合比,然后再斗车上做个记号。采用预拌砂浆

3、从砖的损耗方面着手,建议签订损耗的合同,或者在分包合同中加上相应的条款,指定最大的损耗率,现场的砖渣不准随便转运,留作证据。或碎砖拍照留底,双方确认

三、自拌混凝土

1、购进合格的材料有时比劣质材料更合算,便宜的砂石料含泥量较大的,做配合比的时会把水泥含量大幅提高,很可能是得不偿失的。所以不要在试验方面节约,要多作试验多作比较

2、混凝土的清理由混凝土浇筑班组负责,而且是全过程的,包括拆模后的地面清理,这样做的好处就是班组不会浪费混凝土,模板缝里漏出的水泥浆也会被及时的利用,最大限度地降低损耗。

四、商品混凝土

1、签订合理的合同,强烈要求按图纸结算,如果商砼方认为施工方会因此浪费材料的话,可以要求其与监理方在浇筑后共同检查。

2、严格模板施工质量检查,防止跑模、涨模现象出现做好模板施工方案及过程检查

五、模板工程

1、模板的拼缝一定要严密,这样既能节约混凝土,保证工程质量,还一定程度上的保护了模板。

拼缝处缝宽大于3mm的使用木条钉实,缝宽小于3mm的使用透明胶带贴好。滴水不漏的模板浇出的混凝土外观最好。

2、支模尽量工具化,用钢筋或扁钢制做出成型的加固工具,可以使支模的过程事半功倍,而且可以反复使用。制作一套这样的工具,一个工程节约的人工就绰绰有余。

3、模板最好能够达到清水模板的质量,这样以后的抹灰工序可以省略了。

4、从支撑体系及主次龙骨材料选用着手主龙骨为100×100木方与80×80木方,立杆间距不一样

六、钢筋工程

1、钢筋进场需要验货。预算是根据长度×线密度得出的理想重量,与实际重量是有出入的,这样当实际的直径大于我们计算直径的话,同重量的钢筋买回来的长度就会少于预算的长度。

所以钢筋在满足规范允许偏差的情况下要尽可能的细,越细越赚钱。

2、钢筋需要防潮防锈,如果购入的钢筋能够及时地使用,这部工序可以省略掉,这也是节省成本的措施之一。在现场钢筋不应露天堆放,焊接好、加工好的更应该尽快使用。 3、如果设计没有特别规定,可以使用闪光对焊或者机械连接来节约钢筋接头。柱钢筋接头采用电渣压力焊,又便宜又可靠。

4、很多钢筋工觉得钢筋长了不要紧,反正扔了也是扔了,所以几十公分长的钢筋头子都懒得裁下来,这种做法不可取。可以做预埋件,拿去卖铁也好。

七、抹灰工程

1、现在市场上流行着各种各样的砂浆王、砂浆精之类的东西,可以取代石灰,节约成本跟石灰比较,用这个东西的好处就是不会爆灰,推荐选用。

2、先打灰饼,如果灰饼过厚,不要急着施工,要分析原因,如果是砌筑的问题建议拆掉重砌,一是对砌筑班组质量不合格的惩罚,二是出于抹灰厚度过厚,容易引起空鼓的考虑。打灰饼、冲筋后要复核

3、该走的工序一定要走:墙面基层清理---湿润墙面---107 胶素水泥浆---0.5厚水泥砂浆一道---24小时后---抹灰刮平在铁抹子压墙面无明显压痕之后用石灰浆罩面。

八、面层装饰工程

1、如果是块料面层,应该有详细的预算(不要使用投标的预算量,必须重算),因为块料多数都很贵,在这方面节约会带来可观的效益。瓷砖、吊顶、石材根据排版图算量施工

2、注重成品保护,在成品保护上花一块钱,将来在收尾处理上可以少花50块钱,基本上是这个比例。

3、地砖、石材、木地板、窗台板材料样品封样选择

九、防水工程

1、常见的有瓦屋面和卷材屋面、涂膜屋面等,如果是瓦屋面,建议按图纸计算,当然这种机会是很小的,但是也要试着争取。瓦的损耗非常大,难以控制,因此瓦下车的时候一定要验货,稍有破损剔除,不要手下留情

2、排水管雨水口最好在防水施工之前完成,这样接头处理较好,省钱又省事。

十、脚手架工程

1、现在层高3m的住宅楼很普遍,搭设脚手架时注意:脚手架不见得就是一层两道横杆可以按照1.8m一道横杆进行搭设,这样工人也不用在脚手架里面弯腰行走了。

2、脚手架刷漆、挡脚板设置挡脚板利用模板边角料

十一、垂直运输工程

1、垂直运输决定着工程进度,当然如果工程不要求进度的话,完全可以少采用一些垂直运输机械,但这样选择并不是必然的还应该考虑其他材料设备的摊销,工期延长管理费增加等,所以垂直运输的选用应该符合“合理”

2、垂直运输决定着工程进度,所以一个快速的垂直运输设备可以顶替2个慢速的垂直运输设备。所以快速卷扬机比较容易受到青睐。多比较选择适合自己的

十二、楼地面工程

1、清理的残渣可以作为回填土夯填到一层地面里,这样做的前提是先要留出几间房(具体根据以往的地坪残渣量来估计)不回填土方。一直留到清理地坪。这样就不用为残渣外运头疼

2、即使设计没有要求,房间大于36m2的也要做分隔缝,事后维修比不上事前控制。

十三、门窗工程成本

1、 门窗的重点是成品保护,门窗安装好后及时覆盖保护膜,直到外墙施工完,脚手架拆除,内墙装饰、地面完成后再清除。

2、门窗选材:如外窗型材、是否氟碳喷涂、门扇厚度、五金件选择

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