任毅

摘 要：江蘇省內(nèi)河流眾多，水系發(fā)達，公路建設(shè)中橋涵結(jié)構(gòu)物占很大比重。因此，在橋涵結(jié)構(gòu)物工程施工質(zhì)量管理過程中，采取必要的技術(shù)手段對重要工序的施工過程進行有效監(jiān)控，形成一套有效的智能化管控系統(tǒng)極為重要。文中重點介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的橋涵結(jié)構(gòu)物的關(guān)鍵施工質(zhì)量管控系統(tǒng)在345國道南通東繞城公路的研究及應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：橋涵結(jié)構(gòu)物；施工質(zhì)量；管控技術(shù)；智能化管控系統(tǒng)

中圖分類號：U443 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）04-00-02

0 引 言

通過對大量現(xiàn)役混凝土橋涵結(jié)構(gòu)物的調(diào)查和檢測表明，相當(dāng)部分的橋涵結(jié)構(gòu)物質(zhì)量隱患是由水泥混凝土質(zhì)量波動大造成的。在混凝土施工過程中，因為受到眾多因素的影響，往往會出現(xiàn)配合比不能被嚴(yán)格執(zhí)行，拌和設(shè)備計量誤差不能被及時掌握，拌和設(shè)備控制數(shù)據(jù)被隨意改動等情況，缺乏有效的質(zhì)量監(jiān)控手段，最終導(dǎo)致水泥混凝土構(gòu)件易出現(xiàn)早期開裂，耐久性降低，服役壽命縮短等問題，從而影響橋梁的安全運營，存在較大的安全隱患。

通過研究橋涵結(jié)構(gòu)物施工質(zhì)量管控系統(tǒng)，在第一時間掌握影響施工質(zhì)量的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，通過嚴(yán)格的工藝管理，可以進一步提高工程質(zhì)量監(jiān)管水平和效率，確保實體工程質(zhì)量，延長其使用壽命，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，無論從橋涵結(jié)構(gòu)物本身，還是其對交通事業(yè)發(fā)展的影響來看，橋涵結(jié)構(gòu)物施工質(zhì)量管控系統(tǒng)的研究應(yīng)用意義重大。

1 管控系統(tǒng)的技術(shù)組成及原理

運用GPRS無線分組服務(wù)技術(shù)連接Internet對混凝土拌和站工控機進行數(shù)據(jù)傳輸，采用B/S+C/S系統(tǒng)架構(gòu)（C/S架構(gòu)用于數(shù)據(jù)信息采集，B/S架構(gòu)可使用戶進行數(shù)據(jù)查詢分析），用戶只需登錄遠程服務(wù)器系統(tǒng)網(wǎng)頁即可實時監(jiān)控混凝土拌和站生產(chǎn)過程，查看各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)，平臺采用J2EE架構(gòu)，使各項業(yè)務(wù)獨立管理，分布實施。

2 前期調(diào)研

為了讓本管控系統(tǒng)更加切合實際需求，首先對橋涵結(jié)構(gòu)物關(guān)鍵施工質(zhì)量參數(shù)進行了梳理，影響橋涵結(jié)構(gòu)物關(guān)鍵施工質(zhì)量管控技術(shù)的指標(biāo)一覽表見表1所列。表中各參數(shù)的功能需求與監(jiān)控閾值則以問卷調(diào)查的形式在全省范圍內(nèi)進行充分調(diào)研，參與調(diào)查的共計71家單位，類型涵蓋建設(shè)、施工、檢測、監(jiān)理各類。

3 在345國道南通東繞城公路的應(yīng)用情況

3.1 工程概況

345國道南通東繞城段起于張芝山鎮(zhèn)，向北跨越通啟運河，與寧啟高速公路交叉，經(jīng)通州城區(qū)西，跨越通呂運河、團結(jié)河，在西亭附近止于602省道，路線全長約24公里。采用一級公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。本次實驗選取了2個標(biāo)段共4臺拌和站、1臺壓力機進行橋涵結(jié)構(gòu)物施工質(zhì)量管控系統(tǒng)的安裝應(yīng)用。

3.2 系統(tǒng)硬件安裝

首先對工地設(shè)備的品種、型號、精度、操作系統(tǒng)、可改造程度等進行相關(guān)的調(diào)研分析，然后安裝數(shù)據(jù)采集模塊，其中，拌和站數(shù)據(jù)采集單元由拌和站工控PC和專用接口程序組成，提供拌和站運行過程中數(shù)據(jù)自動采集功能；混凝土強度管控利用實驗室現(xiàn)有設(shè)備，不符合采集要求的加以改造，部署采集終端，構(gòu)建試驗數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，可以直接采集試驗設(shè)備試驗過程中的試驗數(shù)據(jù)，采集過程獨立于試驗過程，屬于第三方試驗數(shù)據(jù)采集，防止試驗數(shù)據(jù)造假。

3.3 拌和站的數(shù)據(jù)分析處理

3.3.1 各材料用量的實時監(jiān)控

通過實時監(jiān)控可以實時查看最近幾盤混合料的生產(chǎn)情況，如圖1所示。系統(tǒng)以柱狀圖的形式顯示最近生產(chǎn)的每盤料各材料的實際用量和理論用量。

3.3.2 材料誤差分析

根據(jù)查詢條件，可以查詢出各個材料的具體用量，其誤差以折線圖的方式展現(xiàn)，同時以不同的顏色顯示預(yù)警線，材料誤差分析圖如圖2所示，添加劑誤差較大出現(xiàn)了超預(yù)警值的情況，其余各材料誤差控制較好。

3.3.3 預(yù)警查詢

通過預(yù)警查詢可以了解到每盤料材料誤差的具體情況，預(yù)警查詢圖如圖3所示。從圖3可以看出，最近一盤料的碎石1出現(xiàn)了超預(yù)警情況（以紅色數(shù)字顯示），因此根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)要求，施工單位對這檔材料的計量裝置、投放設(shè)備進行檢查標(biāo)定，以控制混凝土的質(zhì)量波動。

3.3.4 產(chǎn)能分析

根據(jù)篩選條件，可以按季度、月、周統(tǒng)計查詢具體項目部的生產(chǎn)能力及預(yù)警情況，產(chǎn)能分析如圖4所示，監(jiān)測周期內(nèi)拌和站初期產(chǎn)能相對較低，預(yù)警率卻較高，主要原因是未對材料計量投放裝置進行校核，通過整改后，后期拌和站不僅產(chǎn)能提高了，其預(yù)警率也控制的很好。

3.4 試驗室數(shù)據(jù)分析處理

通過壓力機數(shù)據(jù)查詢模塊可以查詢每次混凝土強度的試驗數(shù)據(jù)和壓力曲線，具體如圖5所示。

4 結(jié) 語

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的橋涵結(jié)構(gòu)物關(guān)鍵施工質(zhì)量管控技術(shù)的應(yīng)用將橋涵結(jié)構(gòu)物的施工管理模式從傳統(tǒng)的事后把關(guān)轉(zhuǎn)向事前控制，達到了以預(yù)防為主的管控效果。

參考文獻

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