顧森華 謝嘉春

摘 要：隨著我國高速公路的不斷發(fā)展，信息技術(shù)不斷的提升，科技手段不斷的融入高速公路。橋梁工程作為高速公路的主要發(fā)展項目，其中梁板的預(yù)制又是橋梁工程的重點，通過梁板數(shù)字化質(zhì)保資料的應(yīng)用，目的是通過數(shù)字化手段提高預(yù)制梁板的施工質(zhì)量，保證橋梁工程的整體質(zhì)量。本文主要探討梁板數(shù)字化質(zhì)保資料在梁板施工中的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：梁板;數(shù)字化質(zhì)保資料;質(zhì)量

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、圖形處理、傳感技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)代通訊能力的提升，在越來越多的高速公路建設(shè)中得到了應(yīng)用。預(yù)制梁板數(shù)字化質(zhì)保資料融合了數(shù)字化技術(shù)手段及現(xiàn)代化施工工藝對梁板預(yù)制進(jìn)行了有效管理，減少高速公路橋梁施工的壓力，更重要的是提高了高速公路橋梁的耐久性和安全性，保證了橋梁工程的通行質(zhì)量。

1、傳統(tǒng)施工質(zhì)保資料現(xiàn)狀

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和交通運輸?shù)娘w速發(fā)展，公路工程建造技術(shù)更是突飛猛進(jìn)，工裝水平大幅度提升，大量數(shù)字化、智能化先進(jìn)機(jī)械設(shè)備取代人工，生產(chǎn)裝配化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)力和生產(chǎn)精度大幅提升，檢測手段和檢測水平也隨之提升，同時也推動了項目管理水平和行業(yè)監(jiān)管水平的提升，高效地保證了工程項目質(zhì)量。

據(jù)不完全統(tǒng)計，到2030年我國高速公路將新增4.5萬公里，龐大的建設(shè)體量、規(guī)模對高速公路工程項目管理的各個方面提出了巨大的挑戰(zhàn)。其中，質(zhì)量監(jiān)管就是高速公路工程項目管理的難點之一，傳統(tǒng)施工質(zhì)保資料的獲取、處理、信息傳遞和審核流程等弊端日益顯現(xiàn)，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

（1）傳統(tǒng)施工質(zhì)保資料以紙張為信息載體，存在紙張消耗量大、存儲占用空間大，且紙張信息可以二次編輯、修改，這也就帶來了紙質(zhì)施工質(zhì)保資料審批、監(jiān)管、保存、追溯等一系列問題，不符合現(xiàn)代化信息化大規(guī)模生產(chǎn)條件下工程建設(shè)的需要。

（2）紙質(zhì)施工質(zhì)保資料采用手工填寫，失真、錯、漏等問題嚴(yán)重。同時在存儲過程中，極易出現(xiàn)遺失、污損、受潮等問題，造成信息數(shù)據(jù)的流失，這一過程是不可逆的。

（3）施工質(zhì)保資料作為重要的工程質(zhì)量檢驗記錄資料，需要業(yè)主、監(jiān)理、施工多方人員現(xiàn)場檢查后簽認(rèn)、蓋章，經(jīng)多次流轉(zhuǎn)后才可形成程序完整的施工質(zhì)保資料，整體審批流程時效性低，進(jìn)而也會嚴(yán)重影響后續(xù)的計量支付和合同管理，也容易出現(xiàn)廉政問題。

（4）紙質(zhì)施工質(zhì)保資料用表，是在辦公室或后臺填寫，施工原始記錄或現(xiàn)場檢驗記錄等信息可以二次編輯、修改，采集不到工程現(xiàn)場實體，追溯的是紙張上的信息，體現(xiàn)不了工程真實性，實現(xiàn)不了工程質(zhì)量的全程可追溯性，不能有效貫穿全過程大數(shù)據(jù)分析利用。

2、橋梁工程施工中預(yù)制梁板數(shù)字化質(zhì)保資料技術(shù)分析

預(yù)制梁板數(shù)字化質(zhì)保資料是梁板施工中一種全新的管理手段和施工技術(shù)，梁板預(yù)制過程中涉及的鋼筋加工、原材料檢測、張拉壓漿、混凝土強(qiáng)度等多種技術(shù)，在數(shù)字化質(zhì)保資料得到全面的應(yīng)用，通過項目管理軟件平臺、智能化機(jī)械設(shè)備及人工配合等多方面結(jié)合，有效的保證了預(yù)制梁板施工質(zhì)量。

3、預(yù)制梁板數(shù)字化質(zhì)保資料應(yīng)用

預(yù)制梁板數(shù)字化質(zhì)保資料在橋梁高速公路施工中起重要的作用，本文結(jié)合義東高速江北至南市段土建工程01標(biāo)預(yù)制梁板施工案例，列舉該案例具體實施。該案例預(yù)制梁板為30米預(yù)制箱梁，通過大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，云端存儲等多方面功能對工程中發(fā)生的安全、質(zhì)量過程進(jìn)行全面的記錄與溯源，相較傳統(tǒng)紙質(zhì)版質(zhì)保資料，數(shù)字化質(zhì)保資料更加有效的提升施工現(xiàn)場管理水平，提高梁板施工質(zhì)量。

3.1準(zhǔn)備工作

案例中根據(jù)數(shù)字化質(zhì)保資料和梁板預(yù)制施工方案組織了準(zhǔn)備工作，具體的內(nèi)容如下：（1）梁板預(yù)制施工前準(zhǔn)備好所需的機(jī)械設(shè)備比如：行吊、智能張拉壓漿設(shè)備、罐車、胎架、電焊機(jī)等，現(xiàn)場由專業(yè)人員安裝調(diào)試，確保機(jī)械設(shè)備的安全使用;（2）項目管理軟件平臺及移動端APP已搭建準(zhǔn)備完善，如電腦PC端軟件和手機(jī)（平板）移動端軟件。

3.2設(shè)計流程及原則

根據(jù)公路工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)、浙江省2017版公路工程施工統(tǒng)一用表及梁板施工工序具體流程如下：（1）開工申請（封面）（2）施工原始記錄（鋼筋加工及安裝、混凝土澆筑）（3）施工現(xiàn)場檢驗（試驗檢驗）（4）質(zhì)量評定

原則：①通過物聯(lián)網(wǎng)無感采集砼強(qiáng)度、首拌砼施工配合比和試驗室數(shù)據(jù)等;②隱蔽工程通過上傳檢測報告、現(xiàn)場照片等附件實現(xiàn)全過程溯源;③通過數(shù)字化系統(tǒng)自動引索，減少公路工程施工統(tǒng)一用表表格中重復(fù)填報相同數(shù)據(jù)次數(shù)，優(yōu)化、簡化表格內(nèi)容;④通過數(shù)字化系統(tǒng)自動計算輔助填報測量數(shù)據(jù)功能;⑤通過設(shè)置系統(tǒng)自動生成記錄時間、下拉選擇菜單，自動計算累計值等功能;⑥數(shù)字化系統(tǒng)后臺設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)計功能;⑦報告單數(shù)據(jù)填報通過自動引索原始記錄表數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)真實性;⑧數(shù)字化評定表通過自動引索報告單和原始記錄表數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動生成評定數(shù)據(jù)和評定結(jié)果。

3.3申請開工（封面）填寫

數(shù)字化質(zhì)保資料系統(tǒng)自動生成預(yù)制梁板具體部位、檢查內(nèi)容等文字描述，質(zhì)檢人員對施工準(zhǔn)備情況核查后確認(rèn)符合開工申請并通知項目經(jīng)理進(jìn)行分項工程開工申請，項目經(jīng)理在移動端簽署分項開工申請，先后通過質(zhì)檢員、現(xiàn)場監(jiān)理員簽字確認(rèn)，確認(rèn)結(jié)構(gòu)物開工。

3.4施工原始記錄

（1）梁板鋼筋加工前，現(xiàn)場質(zhì)檢員通過移動端現(xiàn)場填報各類鋼筋規(guī)格型號，數(shù)字化質(zhì)保資料系統(tǒng)自動索引相關(guān)試驗批準(zhǔn)文號（試驗室已對鋼筋相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查記錄并數(shù)字化歸檔）。鋼筋半成品加工完成后，現(xiàn)場人員在移動端填報主筋直徑、主筋根數(shù)、主筋長度、箍筋尺寸、絲扣情加工和直螺紋連接情況并上附件（照片及設(shè)計圖紙規(guī)定尺寸圖片），現(xiàn)場質(zhì)檢員確認(rèn)結(jié)果合格后簽字并推送至現(xiàn)場監(jiān)理，現(xiàn)場監(jiān)理檢查驗收合格后簽字確認(rèn)。

（2）鋼筋加工完成后，現(xiàn)場質(zhì)檢員利用移動端現(xiàn)場填報數(shù)據(jù)，核驗項目一欄分別根據(jù)實測項目保護(hù)層厚度、受力筋間距、箍筋、構(gòu)造鋼筋、螺旋筋間距、鋼筋骨架尺寸各類檢測項目形成記錄表（每項檢測項目分開填報，便于系統(tǒng)自動識別計算及引索），表格備注一欄填報規(guī)定值（數(shù)據(jù)填報時后臺自動計算偏差值，若偏差值超出允許偏差，系統(tǒng)后臺自動標(biāo)識，若某項實測項目合格率低于規(guī)范合格率，系統(tǒng)后臺自動預(yù)警并不能遞交審核，鋼筋成品需重新制作加工），現(xiàn)場質(zhì)檢員確認(rèn)結(jié)果合格后簽字并推送至現(xiàn)場監(jiān)理，現(xiàn)場監(jiān)理檢查驗收合格后簽字確認(rèn)進(jìn)。

（3）預(yù)應(yīng)力管道安裝后，現(xiàn)場質(zhì)檢員通過移動端現(xiàn)場填報預(yù)應(yīng)力管道原材料進(jìn)場驗收中各類規(guī)格型號（設(shè)置下拉菜單選擇），系統(tǒng)自動索引相關(guān)試驗批準(zhǔn)文號（試驗室已對原材料相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查記錄并數(shù)字化歸檔）。同時現(xiàn)場填報梁長方向?qū)?yīng)梁高方向、上下方向、同排方向的檢測值。表單數(shù)據(jù)填報完成后，現(xiàn)場質(zhì)檢員確認(rèn)結(jié)果合格后簽字并推送至現(xiàn)場監(jiān)理，現(xiàn)場監(jiān)理檢查驗收合格后簽字確認(rèn)。

（4）梁板澆筑前，現(xiàn)場質(zhì)檢員通過移動端現(xiàn)場填報砼原材料進(jìn)場驗收中各類規(guī)格型號（設(shè)置下拉菜單選擇），系統(tǒng)自動索引相關(guān)試驗批準(zhǔn)文號（試驗室已對原材料相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查記錄并數(shù)字化歸檔）。同時現(xiàn)場填報混凝土強(qiáng)度（等級）、設(shè)計混凝土用量、實際混凝土用量、拌和物塌落度、澆筑過程重要記事。

施工配合比采用物聯(lián)網(wǎng)無感采集（由現(xiàn)場技術(shù)員通過移動端發(fā)起任務(wù)單，試驗室接收后下發(fā)配料通知單，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)接收后執(zhí)行生產(chǎn)，待現(xiàn)場首罐混凝土澆筑確認(rèn)后，表單內(nèi)自動生成首拌混凝土施工配合比數(shù)據(jù)）。

表單數(shù)據(jù)填報完成后，現(xiàn)場質(zhì)檢員確認(rèn)結(jié)果合格后簽字并推送至現(xiàn)場監(jiān)理，現(xiàn)場監(jiān)理檢查驗收合格后簽字確認(rèn)。

（5）智能張拉系統(tǒng)由程控主機(jī)、前端控制器、壓力傳感器、伸長量測量傳感器、上拱度測量傳感器等構(gòu)成。預(yù)應(yīng)力張拉施工過程中，通過主機(jī)來實現(xiàn)張拉預(yù)應(yīng)力的程序化控制，再通過油泵與千斤頂?shù)木C合作用來實現(xiàn)張拉，為此三者相互聯(lián)系并相互作用，進(jìn)而實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳功能。

智能張拉體系通過將張拉預(yù)應(yīng)力作為主要的控制指標(biāo)，通過計算機(jī)的程序化輸入方式輸入到主機(jī)，同時引進(jìn)伸長量的誤差范圍作為輔助的校對指標(biāo)，結(jié)合傳感器的控制技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集工作。

主機(jī)由嵌入式工業(yè)計算機(jī)、觸摸屏及專門的程控軟件系統(tǒng)組成，可通過無線信號對一個或多個前端控制器進(jìn)行測控。主機(jī)按預(yù)設(shè)的張拉程序及相應(yīng)參數(shù)指令一個或多個測控前端工作，根據(jù)前端回傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)計算出測控指令，持續(xù)測控前端。前端控制器監(jiān)測千斤頂?shù)墓ぷ骼弯摻g線的伸長量（回縮量）等數(shù)據(jù)，并實時將數(shù)據(jù)傳輸給測控主機(jī)，并接收主機(jī)的測控指令，根據(jù)指令實時調(diào)整變頻器的工作參數(shù)，從而實現(xiàn)高精度實時調(diào)控油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)張拉力及加載速度的實時精確控制，實施效果提升。

智能張拉系統(tǒng)可以自動化生成張拉記錄表，通過聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以將數(shù)據(jù)、共享至業(yè)主、施工、設(shè)計、檢測以及監(jiān)理等參建各方;也可以有效突破空間限制，實現(xiàn)對施工的遠(yuǎn)程管理，可以有效提升工程數(shù)據(jù)的真實性。通過將真實的施工過程進(jìn)行還原，實現(xiàn)施工質(zhì)量的精確化控制和提升工程的施工效率。

（6）壓降系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)包括計算機(jī)主機(jī)、測控體系與循環(huán)壓漿體系。智能壓漿體系的回路主要由預(yù)應(yīng)力管道、制漿機(jī)與壓漿泵構(gòu)成，通過計算機(jī)主機(jī)的程序化控制，實現(xiàn)漿液在預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)部的持續(xù)循環(huán)，直至排盡管道內(nèi)部的空氣為止。若漿液在回路的循環(huán)過程中造成堵塞情況，會被及時發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理。

智能壓漿系統(tǒng)主要是通過壓力進(jìn)行沖孔，使得管道內(nèi)部的雜質(zhì)得以排盡，有效消除管道內(nèi)部壓漿不密實的情況。此外，在預(yù)應(yīng)力管道的進(jìn)漿口與出漿口，通過安裝精密的傳感器裝置實現(xiàn)相應(yīng)參數(shù)的實時監(jiān)測，通常情況下監(jiān)測的數(shù)據(jù)主要包括漿液的水膠比、管道的壓力、壓漿的流量等。通過將所監(jiān)測的數(shù)據(jù)及時發(fā)送至計算機(jī)主機(jī)之中，結(jié)合主機(jī)的分析與判斷，對相應(yīng)測控系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)反饋，使得相應(yīng)的參數(shù)值能得到及時調(diào)整，直至整個壓漿過程順利完成。

智能壓漿系統(tǒng)可以自動化生成張拉記錄表，通過聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以將數(shù)據(jù)、共享至業(yè)主、施工、設(shè)計、檢測以及監(jiān)理等參建各方;也可以有效突破空間限制，實現(xiàn)對施工的遠(yuǎn)程管理，可以有效提升工程數(shù)據(jù)的真實性。

3.5施工現(xiàn)場檢驗

通過系統(tǒng)無感采集和原始記錄表格數(shù)據(jù)自動引索至報告單，其中數(shù)據(jù)來源：智能張拉壓漿設(shè)備無感采集張拉預(yù)應(yīng)力值、預(yù)應(yīng)力伸長量、穩(wěn)壓時間、斷絲滑絲數(shù)、壓漿壓力值;砼、壓漿強(qiáng)度無感采集（物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與試驗系統(tǒng)、平臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)連通）;實體實測項目、鋼筋實測項目、預(yù)應(yīng)力管道項目，備注欄填寫規(guī)定值，系統(tǒng)后臺自動計算偏差值并計算合格率。現(xiàn)場質(zhì)檢員填報基本要求、外觀鑒定情況和檢驗結(jié)論，簽字確認(rèn)并推送至檢驗負(fù)責(zé)人，質(zhì)檢負(fù)責(zé)人驗收合格并簽字確認(rèn)。

3.6質(zhì)量評定

待梁板質(zhì)量檢驗報告單及施工記錄表全部完成填報并審批完成后，同時監(jiān)理平行抽檢完成遞交后，質(zhì)檢負(fù)責(zé)人填寫GL105分項工程檢驗申請和中間交驗審批表質(zhì)量證明資料情況并推送至相關(guān)人員審核簽字。

4預(yù)制梁板數(shù)字化質(zhì)保資料注意事項

預(yù)制梁板數(shù)字化質(zhì)保資料應(yīng)用注意事項有：（1）數(shù)字化質(zhì)保資料填報，必須根據(jù)施工工序進(jìn)行填寫，工序填報完成后需監(jiān)理平行抽檢同時完成方可進(jìn)入下道工序填報;（2）質(zhì)檢人員與監(jiān)理人員必須現(xiàn)場進(jìn)行資料填報，定點定位定人，檢驗人員發(fā)生變更，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行推送報驗;（3）數(shù)字化質(zhì)保資料應(yīng)用現(xiàn)場必須保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)良好，移動數(shù)據(jù)可正常上傳信息。

結(jié)束語：

高速公路作為我國基礎(chǔ)建設(shè)的主要內(nèi)容，隨著科技高速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)的推廣應(yīng)用，相信不久的將來數(shù)字化質(zhì)保資料應(yīng)用的將成為高速公路質(zhì)量檢驗與數(shù)據(jù)溯源的關(guān)鍵技術(shù)，為高速公路建設(shè)水平的提升貢獻(xiàn)新的力量。

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