論數字化質保資料在工程中的應用研究

項柳福 何毅楊

摘 要：公路工程施工質量保證資料是工程項目質量評定和驗收的重要依據和組成部分，是隨工程建設過程（工程質量檢測）同步形成的一系列文字和圖像資料。數字化質保資料的實施，目的是有效的提高施工過程質量的控制，保證工程過程的可追溯性，進一步提升公路工程智慧化的建設。本文主要討論數字化質保資料在工程中的應用表現。

關鍵詞：公路工程;數字化;質量保證資料

交通運輸是國民經濟中戰略性、引領性、基礎性產業和服務性行業，是新時代中國特色社會主義經濟思想形成和實踐的重要領域。黨的十九大報告明確提出要建設“交通強國”后，《交通強國建設綱要》和浙江“交通強省”等國家、省重大戰略規劃陸續發布，對高速公路等重大交通項目提出了高品質數字化建設要求。

1、數字化技術簡介

數字化技術是智能技術的基礎，如軟件中的系統軟件、工具軟件、應用軟件。 信號處理中的數字濾波、編碼、加密都借助數字化實現，如果圖像數據量巨大，數字化后能夠將數據壓縮到幾十甚至幾百倍，這樣便于數據的存儲。數字化技術有以下優點：

（1）數字信號是加工信號，加工對于存在雜波以及容易失真的外部環境而言具有更高的穩定性，這使得數字信號能夠實現遠距離高保真的傳輸。

（2）數字信號需使用大規模的集成電路，同時借助計算機也更加易于處理數字信號，這適用于數字特技及圖像處理。

（3）數字信號處理電路比較簡單，沒有傳統模擬電路中各種調整，因而電路工作更加穩定，技術人員也能夠從日常頻繁的調整工作中解放出來。

當數字化技術應用于公路工程施工中時，如應用于數字化動態檢測系統中時，管理人員通過終端顯示器就能夠對公路施工各環節進行動態的監控，提高施工管理效益的同時，可為公路施工質量提升保駕護航。同樣的，當開發應用于施工質保資料管理時，可以實現資料用表的紙質到電子化，數據填寫由人工線下填寫到自動采集、智能錄入和線上審批，極大地提高工效、時效和保真性。

2、公路工程數字化質保資料特點

2.1 提高資料真實性 本工法利用“互聯網+”、物聯網技術、移動平臺等科技手段在施工質量保證資料現場進行實人實時實地現場填報，對混凝土拌合站拌合混凝土、瀝青攤鋪碾壓、智能張拉壓漿、試驗室數據無感采集防止人工手動進行數據修改確保資料實時性與真實性。

2.2節約成本 傳統紙質版資料主要以紙張為信息載體進行人工填寫，數字化質保資料采用手機（平板）移動端進行填報數據自動存儲至云端，大量減少紙張消耗與存儲空間，節約了成本又響應國家碳達峰碳中和的目標。

2.3 保證施工質量全程可溯源

（1）原材料質量追溯 當水泥、鋼材（預應力筋）、砂石料等原材料按批次進場后，試驗室根據規范要求進行相應地試驗檢測工作，并出具合格報告（試驗批準文號）。檢驗原始數據通過物聯網進行存儲并相應地采集至施工原始記錄或施工檢驗表中。做到原材料質量能夠準確追溯。

（2）隱蔽工程質量追溯 根據工程質量驗收辦法，隱蔽工程完成時，需要施工單位、監理工程雙方進行現場驗收，合格后方能覆蓋或進入下一道工序。隱蔽工程相當于工程半成品，其質量主要通過施工原始記錄或現場檢驗驗收記錄實現追溯。

（3）其他追溯 通過現場質檢人員與監理人員進行工序檢驗，按施工工序設定流程進行表單填報并簽字審核。

2.4無感采集 通過物聯網技術，水泥混凝土（瀝青混合料）拌合站首拌施工配合比、預應力張拉、壓漿等數據實現無感采集和溯源。以梁板智能張拉采用物聯網無感采集為例：由現場技術員通過移動端發起任務單，現場通過智能張拉設備對梁板張拉預應力、伸長量進行數據采集自動上傳至張拉表單形成完整張拉原始記錄表。

2.5實時計量 實現施工質保資料與計量支付系統互通，只有計量部位分項下的工藝工序資料齊全才可以進行交工驗收，交工驗收后才能在計量系統內進行計量與支付。在計量支付系統中可以實時查看相關報表資料，根據實際的資料進行計量支付。真正實現工程完工之后，達到工完檔清，工完賬清。

2.6檔案輕量化存儲與精細化管理 施工質保資料自生成之日起即位于終端之內，檔案資料形成歸檔全過程可監控、便于查閱調取，大數據多維度分析，管控過程質量，保證檔案信息真實完整實現建管養一體化。實現項目建設過程的資料的分類、填報的規范化運行，運用工作結構分解、計算審計及互聯網絡技術實現文件材料的事前計劃、事中控制及事后檢查，發揮計算機的速度及準確性的優勢，實現公路工程文件材料用表體系建立、編制計劃、表格填寫、數據引用、表格流轉、匯總評定、檔案歸檔及數據共享等工作，全面有效提高公路工程文件材料過程管理水平保證資料可實時在線編制、審批，有效的遏制施工、監理資料造假和人員造假問題。

3、公路工程數字化質保資料應用

數字化質保資料在公路工程施工中屬于一種新技術，公路工程施工過程中的人、料、機、法、環等五項關鍵環節可通過數字化質保資料對施工過程進行有效管控。根據大數據分析、物聯網技術應用，云端存儲等多方面功能對工程中發生的安全、質量過程進行全面的記錄與溯源。體現數字化質保資料在工程中的應用價值。本文主要舉例數字化質保資料在公路工程的應用表現，如下：

3.1實施工作準備

根據工程項目利用工程管理開發軟件形成信息化管理平臺，通過物聯網、云計算、圖形處理、傳感技術和大數據分析等技術建立數字化質保資料應用模塊，質保資料模塊的建立主要以工程項目WBS為基礎要素，公路工程項目具有唯一性、復雜性和不確定性，決定了工程實體的每一部分都是唯一的、復雜和不確定的。工程建設的不確定性導致即使位于同一結構物的不同分項工程，由于施工人員和施工時間等其他因素的不同，會使得兩者的質量形成結果之間存在很大的差異。因此，要實現質量追溯，必須對工程項目各階段的歷史建設活動進行記錄，并且只有形成實質性的工程實體時，才能對質量做出評價。工程質量追溯過程是建設過程的逆過程，為了能夠進行有效的質量追溯，要將質量追溯活動融于質量管理活動中，在項目的準備階段就確定好追溯的方法及對象。為便于信息的統計和分類，在項目實施階段之前，我們需要利用國際通用的方法--工程系統分解方法（Work Breakdown Structure，WBS）對公路工程項目進行結構分解，形成單獨的追溯實體單元，提高追溯的精度。

工程項目經過WBS分解后，在底層的元素被稱為工作包（Work Package，Wps），一個工作包代表WBS中最底層的項目可交付成果，每一個工作包的內容是由一項或幾項工序構成，最小的基本的工作包可以作為項目質量信息采集的具體對象，并且能夠為建立質量追溯體系提供基礎，保證了工程實施過程質量信息來源的準確性和集成性。在工程建設中，每一個TEU的交付都代表著一條質量鏈的形成，該過程可以看成根據項目質量目標，參建各方協同完成該工程實體單元。因此，對整個項目的質量追溯，就是對構成項目的所有工程實體單元的質量追溯，是通過對所有TEU質量鏈的關鍵節點歷史質量活動信息的還原來完成的。

3.2數字化人工引索錄入或智能錄入技術

施工質保資料數據人工引索錄入和智能錄入的主要有基本信息類、工藝類和其他類。結合工程實踐，主要從數字化施工統一用表優化來實現數字化錄入。根據《公路工程質量檢驗評定標準 第一冊 土建工程》JTG F80/1-2017）和《浙江省公路建設項目施工統一用表》（2017版）進行數字化統一用表設計和優化，達到基本信息類和其他類的人工引索引入、自動引索錄入或智能錄入。具體有：

（1）人工引索或自動引索錄入：表單中設置的下菜單功能選錄或人工從特定數據庫選錄，包括單位分部分項工程、子分項（樁號、部位），混凝土（水泥、黃砂、碎石、外加劑）等原材料規格或類型，鋼材類規格型號，樁基設計所入地質類型描述，預應力孔道坐標設計參數、現場質量檢驗報告單中的格式類檢查結論、檢驗結論、混凝土強度、隱蔽工程鑿樁照片和成孔、成樁檢測的報告等;

（2）智能錄入：指表單系統的自動錄入，如施工日期、檢測日期，樁基成孔原始記錄中根據實際地質層的填報，自動生成本地質層的起始鉆孔時間、層厚和累計進尺記錄等。

3.3數字化人工錄入技術

指現場采用手機移動端、Pad移動端或PC端，根據表單庫職位設置，采用現場質檢人員、現場監理或第三方檢測人員的實人（人臉識別）、實地（GPS定位）、實時（填寫日期系統自動生成）進行數據采集輸入，必要時輔以痕跡攝影拍照上傳等方式，實現數字化質保資料生成全過程痕跡記錄，全程可溯源，保證數據真實性

3.4數字化無感采集技術

施工質保資料的關鍵或核心數據主要來源于各類試驗檢測數據、施工原始記錄和現場檢測記錄。由此，施工質保資料的數字化，首先是施工統一用表數字化和數據采集的自動化以及流程的數字化，包括工序報驗、中間交驗和評定流程等進行線上簽認流轉。

質量數據的實時自動采集功能，優先從工程施工的關鍵質量控制環節（或領域）出發，如試驗室檢測管理系統、拌合樓（水泥砼、瀝青砼）、水穩拌合站、智能張拉壓漿、瀝青路面攤鋪碾壓等信息數字化監控，試驗檢測的信息化控制（標養室、萬能機、壓力機等），第三方檢測（監控量測、樁基成孔檢測、成樁超聲波檢測）等，進行信息化智能化技術應用和物聯網數據標準接口設計，然后通過工程智慧建設管理系統，可實現質保資料相關數據的無感采集、預警以及閉環管理和全過程溯源功能。

對于現場檢測原始記錄，借助現有信息化技術和4G、5G網絡技術等，可以通過測量工具的智能化改造，達到實測實量和數據自動化采集和上傳功能，如智能卷尺、智能靠尺、激光測距儀、回彈儀等智能測量設備。

3.5自動評定

各分項工程質量檢驗報告單及施工記錄表全部完成填報并審批完成后，同時監理平行抽檢完成遞交后，系統自動生成分項工程評定表評定數據及結果，實現建設單位、監理單位、施工單位、設計單位、第三方單位線上協同辦公，完成施工自檢評定、監理平行檢驗、建設單位質量評定等工作，大大提高了質量管理效率。

4、公路工程數字化質保資料注意事項

公路工程數字化質保資料應用注意事項有：（1）移動端填報完成后要進行保存提交并通過短信通知功能發送至簽審人員，保證時效性;（2）GPS定位功能，人員未在現場進行填報進行記錄并追溯個人履責情況;（3）隱蔽工程影像資料上傳在工程項目建設中的存在是必不可少，主要通過照片或視頻檢驗工程建設實體質量情況。

結束語：

公路工程項目具有投資大、線路長、項目管理難度大的特點，其中質量管理一直是建設單位和施工單位最為重視卻又往往收效欠佳的管理痛點?；谑┕べ|保資料的無感采集和數字化，開發出數字化施工統一用表和公路工程施工質量保證資料管理終端，可以對施工質保資料生成全過程痕跡進行記錄，徹底杜絕施工質保資料造假的情況，保證施工質保資料的真實性與全程可溯源，極大的改善工程質量管理現狀;結合移動設備將線下審批流程移植到移動互聯網終端，最大限度地縮短審批時間、提高審批效率;利用信息化系統和數字化施工質保資料實現質量原始數據、質量檢驗、合同管理、計量支付、輕量存儲與精細化檔案管理等一體化融合管理，極大地提升公路工程建設項目信息化水平。

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