程鈺龍 陳洪健 李家攀

摘要 信息化是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的方向，高速公路建設(shè)作為線(xiàn)性工程，擁有專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、施工面廣、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高等特點(diǎn)，將信息化技術(shù)運(yùn)用于高速公路施工，有助于優(yōu)化高速公路施工管理流程，簡(jiǎn)化工程資料整理工作。文章討論信息化對(duì)高速公路施工管理效率的提升，結(jié)合信息化在高速公路施工建設(shè)中的實(shí)際運(yùn)用，分析信息化技術(shù)在高速公路施工建設(shè)中對(duì)質(zhì)量、安全、進(jìn)度等各方面管理中的輔助作用，旨在為后續(xù)構(gòu)建高速公路施工信息化管理體系，推進(jìn)高速公路施工信息化、現(xiàn)代化發(fā)展提供寶貴的借鑒性經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 信息化；公路建設(shè)；信息化管理

中圖分類(lèi)號(hào) F542.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）23-0166-03

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的跨越式進(jìn)步，基礎(chǔ)建設(shè)工作也在隨之不斷發(fā)展，而伴隨著交通建設(shè)工程數(shù)量的發(fā)展，作為擁有專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、施工面廣、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高等特點(diǎn)的高速公路建設(shè)，對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度、安全各個(gè)方面也有著更高的要求。隨著信息技術(shù)的運(yùn)用，人們開(kāi)始正確地認(rèn)識(shí)到信息化在高速公路建設(shè)施工中的重要作用。為順應(yīng)社會(huì)的進(jìn)步，高速公路施工管理也應(yīng)引入信息化管理，增強(qiáng)自身行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)性，規(guī)范施工管理程序，推進(jìn)信息化融入施工管理以增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、文明化發(fā)展。

1 信息化在高速公路實(shí)際運(yùn)用

在信息化的時(shí)代，各行各業(yè)積極為信息化轉(zhuǎn)型，利用信息化高效的數(shù)據(jù)管理、信息記錄及傳遞功能滿(mǎn)足各項(xiàng)需求。以廣東省某高速公路工程為例，應(yīng)用信息化系統(tǒng)對(duì)拌和站出料數(shù)據(jù)進(jìn)行管控，其功能和效果如下：

（1）信息化系統(tǒng)記錄每次混凝土出料的澆筑部位、強(qiáng)度等級(jí)、出料時(shí)間、具體操作室、配合比等各項(xiàng)信息，并對(duì)記錄好的配合比進(jìn)行計(jì)算，及時(shí)統(tǒng)計(jì)對(duì)比并匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)值與設(shè)計(jì)值之間的誤差，進(jìn)一步判斷出倉(cāng)混凝土是否存在質(zhì)量問(wèn)題，當(dāng)對(duì)比誤差過(guò)大時(shí)發(fā)出預(yù)警，防止不合格混凝土的誤用。全程通過(guò)設(shè)備儀器獲取對(duì)應(yīng)信息，信息自動(dòng)上傳，杜絕了人工上傳信息，確保了數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

（2）可利用手機(jī)軟件或電腦網(wǎng)頁(yè)端訪(fǎng)問(wèn)查詢(xún)信息數(shù)據(jù)，也可通過(guò)短信等手段在無(wú)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的條件下獲取對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信息，以便讓質(zhì)量管控人員能隨時(shí)隨地獲取現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量信息數(shù)據(jù)，從而使質(zhì)量管理人員可以隨時(shí)把控和掌握現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量。

（3）通過(guò)管控拌和站出料數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)筑物施工澆筑進(jìn)度做出管控，同時(shí)利用信息化系統(tǒng)能夠記錄信息的優(yōu)秀能力，及時(shí)記錄計(jì)算材料配比，管控出倉(cāng)料質(zhì)量，同時(shí)將每倉(cāng)混凝土出料情況記錄在案，也能確保之后發(fā)生問(wèn)題及時(shí)排查誘因。利用信息化系統(tǒng)記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)，節(jié)省了人工統(tǒng)計(jì)的時(shí)間，大幅減少了數(shù)據(jù)出錯(cuò)的可能性，及時(shí)反映出料配合比，把控混凝土出倉(cāng)質(zhì)量，最后做好數(shù)據(jù)留存，信息化系統(tǒng)對(duì)拌和站的混凝土料出倉(cāng)及調(diào)配起到了重要作用。

（4）分層次設(shè)置管理平臺(tái)，按照項(xiàng)目管理的層級(jí)構(gòu)建以建設(shè)單位、施工總承包單位、現(xiàn)場(chǎng)施工分部為主體的多級(jí)管理體系，并且在此外引入第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)管，同時(shí)由行政管理部門(mén)采取外部的監(jiān)督管理，在多項(xiàng)層級(jí)對(duì)項(xiàng)目施工加以管理監(jiān)督，并且利用信息化管理系統(tǒng)完善項(xiàng)目管理中的現(xiàn)場(chǎng)信息，保障各層管理人員能夠直接獲取現(xiàn)場(chǎng)施工信息資料，保證上下各層信息流通不受阻礙，解決了施工管理中信息交流阻塞的問(wèn)題^[1]。

2 信息化管理系統(tǒng)建設(shè)

信息化系統(tǒng)管理對(duì)高速公路施工進(jìn)度、安全、質(zhì)量管理都有著較大的提升作用，想要全面運(yùn)用信息化管理，則需要建立完善的信息化管理系統(tǒng)，通過(guò)信息化管理系統(tǒng)推進(jìn)高速公路施工管理信息化。高速公路工程項(xiàng)目信息化施工包括項(xiàng)目信息管理、施工過(guò)程監(jiān)控、施工工藝控制、施工方案優(yōu)化以及網(wǎng)絡(luò)化統(tǒng)一管理五個(gè)方面，對(duì)應(yīng)管理項(xiàng)目及管理內(nèi)容情況如表1所示。

2.1 項(xiàng)目基本信息管理

項(xiàng)目基本信息管理主要是錄入項(xiàng)目施工的基本信息并加以管理和維護(hù)。項(xiàng)目基本信息包括工程概況、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)隊(duì)伍人員信息、施工計(jì)劃日程安排、工程質(zhì)量信息管理、成本控制、施工合同管理、安全生產(chǎn)管理、工程技術(shù)管理、材料設(shè)備管理、公文管理等。

項(xiàng)目信息化管理也經(jīng)常使用軟件輔助信息管理，如辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、招投標(biāo)系統(tǒng)（包括工程量自動(dòng)計(jì)算、施工平面圖設(shè)計(jì)、編制工程進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)、施工組織設(shè)計(jì)自動(dòng)生成系統(tǒng)、竣工圖紙繪制系統(tǒng)等）、項(xiàng)目管理系統(tǒng)（項(xiàng)目成本、進(jìn)度管理、物資臺(tái)賬管理、日常信息管理，依據(jù)工程量清單進(jìn)行計(jì)價(jià)）等。

項(xiàng)目基本信息管理是引入信息化的基礎(chǔ)，也是項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)化的重中之重。通過(guò)各項(xiàng)項(xiàng)目基本信息，能夠整體上展現(xiàn)出項(xiàng)目施工的各項(xiàng)情況，為各級(jí)人員了解項(xiàng)目信息提供便利。

2.2 施工過(guò)程監(jiān)控

施工過(guò)程監(jiān)控是指通過(guò)傳感器收集施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)信息，再利用收集的信息整理處理后加以管控現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度質(zhì)量，如智能張拉系統(tǒng)、智能制漿壓漿系統(tǒng)、智能液壓提升系統(tǒng)、電子腳手架提升系統(tǒng)、智能監(jiān)控大體積混凝土施工中的溫度計(jì)算機(jī)、施工現(xiàn)場(chǎng)電子監(jiān)控等。

在深基坑開(kāi)挖施工中，通過(guò)大量埋設(shè)傳感器，收集施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，來(lái)對(duì)深基坑不同部位進(jìn)行監(jiān)控，保證基坑時(shí)刻受控，確保施工方案方法并無(wú)問(wèn)題。同時(shí)，還可以利用智能人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)行深基坑水平變形位移的預(yù)測(cè)與險(xiǎn)情預(yù)報(bào)。

在橋梁梁板預(yù)應(yīng)力張拉的施工過(guò)程中，結(jié)合預(yù)應(yīng)力施工的特點(diǎn)，綜合應(yīng)用傳感技術(shù)、PLC控制技術(shù)、變頻技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化施工，同時(shí)建立信息化管理平臺(tái)，為管理人員提供信息渠道，令管理人員可以隨時(shí)隨地查看任意標(biāo)段、梁場(chǎng)、梁、預(yù)應(yīng)力孔道的張拉壓漿數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量信息資料^[2]。

在隧道工程的施工過(guò)程中，首先可以利用初期勘測(cè)獲取的地質(zhì)地貌信息，通過(guò)數(shù)值模擬、理論計(jì)算以及經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比等方法，對(duì)施工設(shè)計(jì)方案做出初步的編制。再通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工獲取后續(xù)地質(zhì)條件資料、圍巖狀態(tài)、支護(hù)情況等現(xiàn)場(chǎng)施工信息數(shù)據(jù)。而后通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，判明現(xiàn)場(chǎng)施工圍巖情況，來(lái)決斷后續(xù)施工流程，修正開(kāi)挖、支護(hù)參數(shù)，優(yōu)化隧道工程施工^[3]。

施工過(guò)程監(jiān)控是信息化施工中運(yùn)用信息化技術(shù)提升施工進(jìn)度質(zhì)量，把控現(xiàn)場(chǎng)施工較為基礎(chǔ)的一環(huán)，通常利用信息化設(shè)備收集現(xiàn)場(chǎng)施工信息，再通過(guò)處理信息進(jìn)一步優(yōu)化基層施工流程，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工效率提升較為明顯。

2.3 施工工藝控制

在施工中利用信息化技術(shù)來(lái)控制施工工藝流程，確保現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量。如混凝土上料拌和、澆筑大方量混凝土、施工構(gòu)筑物沉降觀(guān)測(cè)及位移測(cè)量、建筑材料檢測(cè)數(shù)據(jù)采集等，都可以采用信息化技術(shù)進(jìn)行施工工藝控制，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量。

在工藝控制軟件方面，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)（深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、腳手架設(shè)計(jì)、模板設(shè)計(jì)等）、公路瀝青路面攤鋪碾壓工藝控制、工程測(cè)量大體積混凝土施工質(zhì)量控制、大型構(gòu)件吊裝自動(dòng)化控制等應(yīng)用軟件。

施工工藝控制旨在用信息技術(shù)優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)工藝，以自動(dòng)化技術(shù)達(dá)成現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制，進(jìn)而達(dá)到以信息化技術(shù)提升現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量的目的。

2.4 施工方案優(yōu)化

為保質(zhì)保量推進(jìn)高速公路施工，節(jié)約成本，提高項(xiàng)目施工效益，可以通過(guò)引進(jìn)信息化系統(tǒng)輔助項(xiàng)目施工管理，對(duì)項(xiàng)目施工組織和施工方案進(jìn)行優(yōu)化，廣泛運(yùn)用信息化系統(tǒng)管理施工現(xiàn)場(chǎng)，推進(jìn)施工工藝控制軟件在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)上的使用。同時(shí)對(duì)高速公路施工的各項(xiàng)施工特點(diǎn)，引進(jìn)并開(kāi)發(fā)應(yīng)用相應(yīng)程序軟件，對(duì)項(xiàng)目工程預(yù)決算、施工進(jìn)度、施工技術(shù)、施工成本、現(xiàn)場(chǎng)施工資料、資源調(diào)配、財(cái)務(wù)系統(tǒng)等利用信息化程序加以管理，例如利用計(jì)算機(jī)軟件優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)土石方調(diào)配，統(tǒng)計(jì)優(yōu)化物資材料運(yùn)輸調(diào)配，調(diào)整線(xiàn)材板材下料等。

施工方案優(yōu)化則是利用信息化應(yīng)用統(tǒng)籌學(xué)的基本原理對(duì)項(xiàng)目各部位整體施工流程進(jìn)行調(diào)整、配置，使現(xiàn)場(chǎng)施工步驟、人員調(diào)配更為合理，從整體施工上優(yōu)化施工進(jìn)展。

2.5 網(wǎng)絡(luò)化統(tǒng)一管理

通過(guò)采用項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)以及相關(guān)的電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、項(xiàng)目管理軟件以及各類(lèi)工程信息庫(kù)等），全面管理項(xiàng)目信息資料。連接總部局域網(wǎng)以及地方工程項(xiàng)目的局域網(wǎng)，在總部與地方項(xiàng)目之間實(shí)現(xiàn)信息統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息集中統(tǒng)一的管理^[4]。

網(wǎng)絡(luò)化統(tǒng)一管理是信息化項(xiàng)目管理的最后一環(huán)，統(tǒng)籌集中各類(lèi)數(shù)據(jù)，利用信息技術(shù)工具來(lái)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息的可視化、統(tǒng)一性管理。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)化統(tǒng)一管理也是實(shí)際信息化項(xiàng)目管理中較為薄弱的一環(huán)，通常在各個(gè)項(xiàng)目中對(duì)部分施工部位采取信息化管理，并將信息上傳網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一管理。網(wǎng)絡(luò)化統(tǒng)一管理需要專(zhuān)業(yè)的信息庫(kù)及信息篩選錄入工作人員，但網(wǎng)絡(luò)化管理更具透明性和時(shí)效性，有利于信息的傳遞，更好地解決信息交流阻塞的問(wèn)題。完成項(xiàng)目施工管理的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一化后，項(xiàng)目信息化才算是成功確立，各層級(jí)信息能更方便的流通溝通。

3 信息化系統(tǒng)建設(shè)的阻礙及改進(jìn)措施

信息化系統(tǒng)改進(jìn)施工管理是后續(xù)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，但推進(jìn)施工管理信息化的進(jìn)程上仍存在一定的阻礙：一是信息化管理使施工數(shù)據(jù)具體化、透明化，讓各個(gè)層級(jí)人員都能及時(shí)獲取相關(guān)信息，杜絕了現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行編造虛假數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)，盡管這樣對(duì)建設(shè)單位的管理以及現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度質(zhì)量管理有較大的益處，但仍存在部分想要利用違規(guī)手段獲取利益的單位及人員對(duì)信息化管理保有抵觸情緒。二是信息化的硬件設(shè)施不夠先進(jìn)，自動(dòng)化硬件設(shè)施良莠不齊，信息的收集以及管理機(jī)制并不成熟，為信息化管理建設(shè)增加門(mén)檻。信息化管理的一項(xiàng)重要任務(wù)就是利用收集的現(xiàn)場(chǎng)施工信息，加以分析處理，以及優(yōu)化推進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)施工，對(duì)加快現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度、優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量有著重要意義。然而在現(xiàn)階段，信息化技術(shù)主要還是停留在部分特定施工工序中，普遍存在單向信息化的局面，常見(jiàn)有掌子面監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)等，施工信息化的應(yīng)用范圍應(yīng)加以擴(kuò)散。三是部分施工人員學(xué)習(xí)興致不足，存在管理人員單純重視工程施工進(jìn)度的傾向，未對(duì)信息化、自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行整體性的了解與學(xué)習(xí)，此外還存在施工操作人員文化程度低，對(duì)信息化技術(shù)接受能力較低的情況，導(dǎo)致雖然配備現(xiàn)代化電腦及機(jī)械設(shè)備，仍然無(wú)法發(fā)揮對(duì)應(yīng)功能，現(xiàn)場(chǎng)施工信息化自動(dòng)化成為擺設(shè)。

因此，為保證信息化施工管理能夠?qū)嶋H運(yùn)用到現(xiàn)場(chǎng)施工中去，除了建立信息化管理系統(tǒng)以外，還需要有對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則以及合理的管理制度，如以下五點(diǎn)：

（1）建立信息化對(duì)應(yīng)職能部門(mén)，牽頭制定信息化標(biāo)準(zhǔn)及管理制度，負(fù)責(zé)信息化的實(shí)行、推廣與宣傳。

（2）將信息化管理建設(shè)納入履約考核制度體系當(dāng)中，明確建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位在信息化系統(tǒng)建設(shè)中的職責(zé)，制定相應(yīng)管理辦法及細(xì)則，定期檢查信息化系統(tǒng)建設(shè)情況及現(xiàn)場(chǎng)使用頻率，鼓勵(lì)及推進(jìn)新工藝新設(shè)備在信息化自動(dòng)化建設(shè)中的運(yùn)用。

（3）提高自動(dòng)化硬件設(shè)施的選擇門(mén)檻，選擇有法定部門(mén)和相關(guān)機(jī)構(gòu)檢測(cè)通過(guò)的設(shè)備，杜絕低劣產(chǎn)品在施工中的出現(xiàn)。

（4）改進(jìn)培訓(xùn)質(zhì)量，讓培訓(xùn)工作落到實(shí)處，切實(shí)提高現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員及作業(yè)人員信息化設(shè)備使用能力，并能夠規(guī)范作業(yè)，處理突發(fā)的異常情況。

（5）增強(qiáng)各層級(jí)人員積極性，鼓勵(lì)各級(jí)單位人員引入運(yùn)用信息化技術(shù)，支持各級(jí)單位建立信息化平臺(tái)。建立相關(guān)制度，樹(shù)立人員典型加以褒獎(jiǎng)，讓各級(jí)人員都能接觸信息化、了解信息化、運(yùn)用信息化自動(dòng)化硬件軟件。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，信息化系統(tǒng)的引入的確可以切實(shí)提高高速公路施工管理水平，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量以及施工進(jìn)度推進(jìn)都有著不同程度的提升。但是，在如今現(xiàn)場(chǎng)施工中確實(shí)由于信息化設(shè)備、施工人員、信息化系統(tǒng)等各項(xiàng)原因?qū)е挛茨軓V泛運(yùn)用于實(shí)際施工管理。因此如何引入信息化管理系統(tǒng)，尤其是在簡(jiǎn)便性、易操作性等方面需要更多的進(jìn)行研究探討，另外，在管理制度上也可以做出調(diào)整，引導(dǎo)施工人員參與信息化施工管理，使高速公路建設(shè)能夠更加效率、安全，同時(shí)還能夠達(dá)到信息化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，從而為高速公路質(zhì)量提供全方位的保障。

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收稿日期：2023-09-15

作者簡(jiǎn)介：程鈺龍（1997—），男，本科，助理工程師，研究方向：道路橋梁與信息化。