一、任务来源
人行道指市政道路中用路缘石及其它类似设施加以分隔的专供行人通行的线路，是城镇市政道路的重要组成部分。目前，人行道多采用施作垫层、基层及整平层后在其上拼装混凝土预制砌块或天然石材的方式铺筑施工，在该领域内仍占据主要的市场份额。但应注意到，目前该施工方式铺装施工严重依赖人工，施工效率低，施工质量难以保证，施工质量评价多依赖于工人经验，人为扰动较大，导致人行道服役期耐久性不佳，短期使用后即出现沉降、脱块、翘动、灌缝失效、积水等现象；另外应指出，当前我国建筑与市政工程领域面临劳动力资源日益短缺的压力与施工过程降本增效的需求，逐步提高机械化、智能化设备使用比例，实现少人化无人化将成为未来发展趋势；在工程造价方面，由于施工时间长，所需人员多，人力成本难以控制。
针对上述问题，亟需研究一种人行道机械化施工方法，经企业技术中心专家论证，确定研发课题为：预制砌块人行道机械化智能铺筑施工技术研究。
二、应用领域
本项目技术成果属于市政基础设施工程领域，适用于城镇道路工程中采用预制砌块铺筑人行道的施工，也可适用于其他预制砌块铺筑的场地施工。
三、技术原理
该技术在人行道铺筑施工中使用大面积整平犁、履带式真空吸运机、垫层整平器、智能人行道铺砖机、填缝材料撒布及灌缝属具等新型施工设备及成套技术，提高施工过程的机械化、智能化程度，提升施工效率，降低人力需求，减少人为因素对施工质量的扰动，提高拼装质量及人行道服役期耐久性。研发了机械化快速吸运-错槎-拼装工艺，改善错槎拼装效率低的问题，实现更高的施工精度，精准把控拼装质量。
通过三维激光扫描控制技术获取铺筑砌块面层表观信息，并基于所获取信息对拼装质量进行评价，以实现人行道机械化智能铺筑质量智能、动态管控，提升人行道铺筑施工及检测工作的信息化程度。
四、性能指标
1.人行道施工前，根据设计的平面和高程，沿步道中线（或边线）进行测量放线，每5m~10m安测一块步道砖作为控制点，并建立方格网，以控制高程及方向。
2.预制砌块装配时，砖钳受到已铺设预制砌块限制无法下移时，通过液压伸缩杆向上翻转一侧夹持装置，整套预制砌块整齐下落并留有1mm~2mm缝隙。
3.预制砌块铺设完成且路面上具备行人条件后，利用洁净的干燥中砂对预制砌块进行扫缝处理，并保证7天之内不受扰动。
4.对高精度大面积整平犁、履带式真空吸运机、垫层整平器、智能人行道铺砖机、填缝材料撒布及灌缝属具等新型施工设备及其施工要点进行了技术规定。
五、与国内外同类技术比较
1.传统施工方法
目前国内外传统人行道
铺筑方法主要依赖于砖块或混凝土预制板作为铺设材料。施工过程中，通常先对基础进行夯实和整平，然后按照设计要求进行砖块或预制板的铺设。这种传统的铺筑方法存在一些问题：①施工周期长，需要逐块或逐板进行铺设，工作效率相对较低，导致工期难以控制；②铺筑质量受到施工人员技术水平的影响较大，容易出现不平整、错缝等问题，难以达到设计要求；③由于砖块或预制板之间的缝隙难以完全密封，后期维护成本较高，不利于工程造价的控制。
2.人行道机械化智能铺筑施工方法
1）关键技术
（1）研发了机械化快速吸运-错槎-拼装工艺，改善错槎拼装效率低的问题，实现更高的施工精度，精准把控拼装质量。
（2）提出了通过三维激光扫描控制技术获取铺筑砌块面层表观信息，并基于所获取信息对拼装质量进行评价的拼装质量控制职能控制原理，以实现人行道机械化智能铺筑质量智能、动态管控，提升人行道铺筑施工及检测工作的信息化程度。
（3）形成了《预制砌块人行道机械化智能铺筑施工与验收标准》，厘清工法的工程施工及管控要点，明确了工程验收方法，并在现行行业标准《城镇道路工程施工与验收规范》CJJ1的基础上，对于平整度、横坡、相邻块高差、拼缝直顺、缝宽等提出了更高的要求。
2）技术指标
（1）人行道施工前，根据设计的平面和高程，沿步道中线（或边线）进行测量放线，每5m~10m安测一块步道砖作为控制点，并建立方格网，以控制高程及方向。
（2）在铺设路缘石时，应确保砂浆的充实度和厚度均匀一致，缝隙要均匀一致，灌缝时要确保紧密，保证路缘石表面平顺而且不会阻挡水流。
（3）路缘石吸运、安装过程中注意检查吸附装置与路缘石是否紧密贴合，石块重量是否处于吸附装置的承载范围内，路缘石放置点与放样位置是否能够完全吻合等。
（4）路缘石背后浇筑水泥混凝土为其提供支撑，并且用土进行夯实。将混凝土倒入路缘石之间的空隙中，直至填满，在填充过程中，需要注意混凝土的密实度和均匀度，以保证路缘石混凝土靠背的质量和稳定性。
（5）铺砌应平整、稳定，灌缝应饱满，不得有翘动现象。人行道与其他构筑物应接顺，不得有积水现象。
六、成熟度
预制砌块人行道机械化智能铺筑施工技术研究，在当前的市政建设和道路工程领域中，已展现出显著的技术成熟度和广泛的应用前景。
预制砌块人行道机械化智能铺筑施工技术具备高度的智能化和自动化特点，通过先进的机械设备和智能控制系统，实现了对砌块铺设过程的精确控制和高效作业。无论是砌块的搬运、定位，还是砂浆的涂抹、夯实，都能够通过机械化手段精确完成，极大地提高了施工效率和质量。
相较于传统的人工铺筑方式，预制砌块人行道机械化智能铺筑施工技术显著降低了人力成本，减少了施工误差，并有效缩短了工程周期。智能化的控制系统能够实时监测施工环境，自动调整施工参数，以适应不同道路和气候条件的要求，从而保证了施工质量的稳定性和可靠性。
预制砌块人行道机械化智能铺筑施工技术在安全性和环保性方面也取得了显著进步。严格的施工规范和操作流程，确保了施工过程的安全可控；同时，机械化施工减少了人工操作对环境的干扰，有利于环境保护和可持续发展。
综上所述，预制砌块人行道机械化智能铺筑施工技术研究已达到较高的成熟度，为市政建设和道路工程领域提供了高效、稳定、环保的施工解决方案。
七、成果的创造性、先进性
1.机械化、智能化、装配式施工作为市政及建筑领域工程建造的新模式，具有施工高效、高质量、节减造价等优势，同时具有低碳环保的社会属性，逐步被建设工程所接受。人工铺筑人行道施工时间长、工程造价高、施工效率低、施工质量不稳定、施工时间长、所需人员多且人员的生活管理协调难度大。本技术引入并研究了智能人行道铺砖机等新型施工设备及其施工方法，提出了预制砌块人行道机械化智能铺筑成套技术，极大的降低了人力需求量，构建放样、铺装、灌缝、夯实协同作业体系，现场作业人员减少80%。
2.预制砌块拼装质量控制及检测一直是人行道铺筑检测领域的难点问题，本技术针对现场拼装过程的错槎拼装效率低的问题，研发了机械化快速吸运-错槎-拼装工艺，依托先进的施工装备实现更高施工精度，对拼装质量把控更为精准，且本技术在现行行业标准《城镇道路工程施工与验收规范》CJJ1的基础上对于平整度、横坡、相邻块高差、拼缝直顺、缝宽等提出了更高的要求。
3.信息化、智能化控制是目前建设工程领域着力探索的研究方向。为更好的对预制砌块面层进行铺筑质量检测，研发了三维激光扫描铺筑质量控制技术，实现了人行道机械化智能铺筑质量智能、动态管控，大大提升了施工及检测工作的信息化程度。
4.人行道机械化智能施工与常规人工施工差异较大，目前尚无相关工程标准指导施工及验收，本技术通过现场试验与调研、综合研究、专家咨询等工作，结合已实施工程的经验，凝练形成《预制砌块人行道机械化智能铺筑施工与验收标准》，为该类工程施工与验收奠定了基础。
八、推广应用的范围、条件和市场前景
该技术适用于城镇道路工程中采用预制砌块铺筑人行道的施工，也可适用于其他预制砌块铺筑的场地施工。
济南高新区中欧产业园周边市政道路工程项目工程，共包含5条市政道路，全长约2599米，总造价18025.18万元，需铺装人行道预制砌块约13404m2，需安装路缘石20776m。
本工程采用先进的预制砌块、路缘石机械化铺装施工工艺，预制砌块、路缘石等道路砌块由吸运机、铺装机、整平犁等新式设备组成，采用机械完成砂料整平、路缘石预制块吸运安装、预制砌块夹运铺装等道路砌块铺装整套流程，替代传统的人工搬运铺装，解锁施工新速度，施工效率提高的同时施工安全性也大幅提升。
同时，与采用人工铺筑预制砌块人行道的施工方法相比，预制砌块人行道机械化智能铺筑工法极大提升了施工机械使用率，施工速度快，施工质量高，其施工成本得到有效节减，具有显著的经济效益，具体表现在以下几个方面：
1.预制砌块人行道机械化智能铺筑的机械化程度高，通过使用高精度大面积整平犁、履带式真空吸运机、垫层整平器、智能人行道铺砖机、填缝材料撒布及灌缝属具等新型施工设备及配套施工方法，构建放样、铺装、灌缝、夯实协同作业体系，现场作业人员减少80%，降低了人工与工期成本。
2.人工铺设方式效率低下，以每天铺设1000m2为例，传统铺筑方式每2人一组，每天仅可铺设约60m2，人工成本约20~30元/m2，成本合计约20000~30000元。本工法平均铺设成本约8元/m2，机械使用费用约5500元，人工费用约1600元（3人），燃料其他杂费约900元，成本合计约8000元。节约成本150%~275%。
3.通过对施工质量的精确控制，有效避免了施工质量不满足要求的返工，避免了不必要的施工成本。
九、存在的问题
机械化智能施工对铺筑精度要求高，后期安装需保证预制砌块安装准确，过程控制尤为重要，在安装过程中要随时校核偏差，铺筑牢固，避免产生扰动。

一、推广应用的范围、条件
该技术适用于城镇道路工程中采用预制砌块铺筑人行道的施工，也可适用于其他预制砌块铺筑的场地施工。
二、推广应用的前景
本技术已应用于济南高新区中欧产业园周边市政道路工程项目工程，共包含5条市政道路，全长约2599米，总造价18025.18万元，需铺装人行道预制砌块约13404m2，需安装路缘石20776m。
本工程采用先进的预制砌块、路缘石机械化铺装施工工艺，预制砌块、路缘石等道路砌块由吸运机、铺装机、整平犁等新式设备组成，采用机械完成砂料整平、路缘石预制块吸运安装、预制砌块夹运铺装等道路砌块铺装整套流程，替代传统的人工搬运铺装，解锁施工新速度，施工效率提高的同时施工安全性也大幅提升。
三、存在的问题和改进意见
机械化智能施工对铺筑精度要求高，后期安装需保证预制砌块安装准确，过程控制尤为重要，在安装过程中要随时校核偏差，铺筑牢固，避免产生扰动。
为进一步改进预制砌块人行道机械化智能铺筑施工方法，可以针对不同的工程需求，使用高精度定位系统，确保施工机械在铺设过程中的精确定位；强化预制砌块的质量检验，在安装前对预制砌块进行严格的尺寸和形状检查，确保其符合设计要求；通过摄像头和图像处理软件，实现对铺筑过程的实时监控，自动识别偏差并进行调整；增强现场通讯和协调，确保施工现场人员与机械操作员之间有良好的通讯，及时传递信息，协调行动；建立严格的质量控制流程，对铺筑过程进行监督和检查，及时发现问题并采取措施；定期维护和校准机械设备：确保所有施工机械定期进行维护和校准，以保证其精度和可靠性。