一、引言

路桥施工过程中，钻孔爆破、机械作业、物料运输等环节易产生高强度噪声与大量扬尘，其中噪声峰值可达85-110dB(A)，扬尘（PM10）浓度常超国家标准2-3倍，严重影响周边居民生活与生态环境[1]。传统管控依赖人工巡检与固定喷淋设备，存在响应滞后、调控盲目等问题，难以适配精细化环保要求。

随着环保政策收紧与智能技术发展，国内外学者开展相关研究：国外通过智能传感器联动控制设备实现扬尘实时治理，国内聚焦单一降噪或降尘技术优化，但缺乏多技术协同集成方案，且环境扰动量化评估体系不完善[2]。本文立足路桥施工全流程，整合智能监测与调控技术，构建精准控制体系，通过实证验证有效性，助力绿色施工升级。

二、相关理论基础

智能降噪降尘技术内涵

智能降噪降尘技术以“实时感知-数据分析-自动调控”为核心，融合物联网监测、智能控制算法与环保设备，实现噪声、扬尘污染的动态精准管控，区别于传统被动治理模式，突出响应及时性与调控针对性[3]。

环境扰动精准控制目标

以《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB 12523-2011）、《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）为依据，目标是将施工区噪声、扬尘浓度稳定控制在标准限值内，同时减少设备能耗与资源浪费，实现环保与效益协同。

三、智能降噪降尘技术集成体系构建

施工准备阶段：方案优化与设备部署

结合BIM技术构建施工场地三维模型，模拟噪声、扬尘扩散路径，优化施工区域划分与机械布置，将高噪声设备集中布置于远离居民区一侧，设置绿色隔离带缓冲污染。部署多源监测设备：噪声传感器（测量范围30-130dB(A)，精度±0.5dB(A)）、扬尘传感器（监测PM2.5/PM10，精度±1μg/m³）及温湿度、风速辅助传感器，按50m间距布设，实现全区域覆盖。

施工过程阶段：分场景技术集成

噪声智能管控

针对机械作业噪声，采用“源头降噪+传播阻隔”协同技术：高噪声设备（如钻机、破碎机）加装隔声罩与减振垫，降低源头噪声15-20dB(A)；在施工边界布设智能隔声屏，通过传感器数据联动调节屏体高度与角度，适配噪声传播方向。当监测到噪声超阈值（昼间70dB(A)、夜间55dB(A)），系统自动触发设备降速或暂停作业，避免超标排放。

扬尘智能管控

构建“喷雾降尘+密闭防护+智能调度”体系：路基开挖、物料堆放区部署高压智能喷淋系统，根据扬尘浓度自动调节喷淋强度与范围，PM10浓度超0.15mg/m³时启动高强度喷淋；运输车辆安装密闭装置与车载扬尘传感器，未密闭或扬尘超标时禁止驶出施工区，同时通过智能调度系统优化运输路线，避开居民密集路段。

收尾阶段：污染残留治理

施工结束后，采用高压清洗设备清理场地扬尘残留，通过传感器检测地面粉尘浓度，确保达标后再进行场地平整与生态修复。对施工机械进行降噪降尘设备检修维护，为后续工程复用提供保障。

四、环境扰动精准控制体系设计

监测指标体系

量化评估模型

采用层次分析法确定指标权重，噪声与扬尘权重分别为0.45、0.55，辅助指标权重0.1（修正系数）。构建综合扰动指数模型：(P=0.45×(N/N_0)+0.55×(M/M_0)×K)，其中(N)为实测噪声值，(N_0)为标准限值，(M)为实测扬尘浓度，(M_0)为标准限值，(K)为辅助指标修正系数（0.8-1.2），(P≤1)表示达标。

动态调控机制

设置三级预警阈值：一级预警（P=0.8-1.0）启动常规调控（如喷淋强度提升）；二级预警（P=1.0-1.2）启动强化调控（如设备降速、隔声屏调整）；三级预警（P>1.2）启动紧急管控（如暂停高污染工序），确保污染及时受控。

五、实证分析

案例概况

选取某市政路桥改扩建项目，全长4.2km，含桥梁2座、路基3.5km，周边500m内有3个居民小区。2023年3-8月施工，采用本文技术集成体系，对比实施前后环境指标。

实施效果

模型验证

量化评估模型计算结果与实测数据误差≤3.8%，表明模型能精准反映环境扰动程度，为调控决策提供科学依据。

六、现存挑战与优化对策

主要挑战

智能设备初期投入成本高，单套噪声-扬尘一体化监测设备价格1-3万元，中小型施工企业初期投入占比达项目环保预算的40%，成本压力显著；多设备协同兼容性差，不同厂商设备数据协议不统一（如Modbus与OPC UA协议冲突），导致数据传输延迟（最长达2分钟）；极端天气影响设备运行，暴雨易造成传感器短路（故障率达12%），大风天气导致扬尘浓度监测虚高，干扰调控逻辑；施工人员操作熟练度不足，部分人员因未掌握智能系统调试方法，导致设备误触发率达8%。。

应对对策

出台环保技术补贴政策，对采用智能管控系统的企业给予设备采购额20%-30%的补贴，降低初期投入压力；制定行业数据接口标准，推广统一通信协议，搭建第三方数据集成平台，实现多设备数据互通；优化设备防护设计，传感器采用IP67防水等级外壳，加装防风罩与防雨棚，极端天气时自动切换至低功耗保护模式，结合气象数据修正监测结果；开展专项培训，邀请设备厂商技术人员现场指导，编制操作手册与常见故障排查指南，建立考核机制，确保施工人员熟练掌握系统操作。

七、结论与展望

本文构建的路桥施工智能降噪降尘技术集成体系，通过“智能感知-动态调控-精准评估”闭环设计，实现噪声、扬尘污染的精准管控与能耗优化，实证表明该体系可显著降低环境扰动，提升施工环保水平。多源监测设备与量化模型的应用，解决了传统管控粗放、效果难衡量的问题，为路桥施工环保治理提供新路径。

未来可进一步深化研究：融合AI图像识别技术精准定位扬尘污染源（如物料堆放未覆盖、车辆遗撒），提升调控针对性；开发移动端管控平台，支持管理人员实时查看数据、远程操控设备；探索“智能管控+碳核算”融合路径，量化环保措施的碳减排效益，适配双碳目标需求。同时推动技术标准化落地，形成行业规范，助力路桥施工行业绿色智能化转型。

参考文献

[1]傅东流.公路路桥过渡段的设计改进与施工技术的提高[J].工程技术研究,2020,5(13):218-219.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2020.13.105.

[2]吴永亮,曹雪云.高速公路路桥施工质量问题及对策分析[J].中外企业家,2016,(31):107-108.

[3]黎建敏,普毅,卢晶晶,等.预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用[J].中国新技术新产品,2020,(06):104-105.DOI:10.13612/j.cnki.cntp.2020.06.046.