論預制梁板數字化質保資料應用研究

顧森華 謝嘉春

摘 要：隨著我國高速公路的不斷發展，信息技術不斷的提升，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展項目，其中梁板的預制又是橋梁工程的重點，通過梁板數字化質保資料的應用，目的是通過數字化手段提高預制梁板的施工質量，保證橋梁工程的整體質量。本文主要探討梁板數字化質保資料在梁板施工中的應用研究。

關鍵詞：梁板;數字化質保資料;質量

近年來，隨著物聯網、云計算、圖形處理、傳感技術和大數據分析等技術的發展及現代通訊能力的提升，在越來越多的高速公路建設中得到了應用。預制梁板數字化質保資料融合了數字化技術手段及現代化施工工藝對梁板預制進行了有效管理，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量。

1、傳統施工質保資料現狀

隨著國民經濟的發展和交通運輸的飛速發展，公路工程建造技術更是突飛猛進，工裝水平大幅度提升，大量數字化、智能化先進機械設備取代人工，生產裝配化、規范化和標準化，生產力和生產精度大幅提升，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監管水平的提升，高效地保證了工程項目質量。

據不完全統計，到2030年我國高速公路將新增4.5萬公里，龐大的建設體量、規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。其中，質量監管就是高速公路工程項目管理的難點之一，傳統施工質保資料的獲取、處理、信息傳遞和審核流程等弊端日益顯現，主要表現為以下幾個方面：

（1）傳統施工質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，這也就帶來了紙質施工質保資料審批、監管、保存、追溯等一系列問題，不符合現代化信息化大規模生產條件下工程建設的需要。

（2）紙質施工質保資料采用手工填寫，失真、錯、漏等問題嚴重。同時在存儲過程中，極易出現遺失、污損、受潮等問題，造成信息數據的流失，這一過程是不可逆的。

（3）施工質保資料作為重要的工程質量檢驗記錄資料，需要業主、監理、施工多方人員現場檢查后簽認、蓋章，經多次流轉后才可形成程序完整的施工質保資料，整體審批流程時效性低，進而也會嚴重影響后續的計量支付和合同管理，也容易出現廉政問題。

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

2、橋梁工程施工中預制梁板數字化質保資料技術分析

預制梁板數字化質保資料是梁板施工中一種全新的管理手段和施工技術，梁板預制過程中涉及的鋼筋加工、原材料檢測、張拉壓漿、混凝土強度等多種技術，在數字化質保資料得到全面的應用，通過項目管理軟件平臺、智能化機械設備及人工配合等多方面結合，有效的保證了預制梁板施工質量。

3、預制梁板數字化質保資料應用

預制梁板數字化質保資料在橋梁高速公路施工中起重要的作用，本文結合義東高速江北至南市段土建工程01標預制梁板施工案例，列舉該案例具體實施。該案例預制梁板為30米預制箱梁，通過大數據分析、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，相較傳統紙質版質保資料，數字化質保資料更加有效的提升施工現場管理水平，提高梁板施工質量。

3.1準備工作

案例中根據數字化質保資料和梁板預制施工方案組織了準備工作，具體的內容如下：（1）梁板預制施工前準備好所需的機械設備比如：行吊、智能張拉壓漿設備、罐車、胎架、電焊機等，現場由專業人員安裝調試，確保機械設備的安全使用;（2）項目管理軟件平臺及移動端APP已搭建準備完善，如電腦PC端軟件和手機（平板）移動端軟件。

3.2設計流程及原則

根據公路工程質量評定標準、浙江省2017版公路工程施工統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）施工現場檢驗（試驗檢驗）（4）質量評定

原則：①通過物聯網無感采集砼強度、首拌砼施工配合比和試驗室數據等;②隱蔽工程通過上傳檢測報告、現場照片等附件實現全過程溯源;③通過數字化系統自動引索，減少公路工程施工統一用表表格中重復填報相同數據次數，優化、簡化表格內容;④通過數字化系統自動計算輔助填報測量數據功能;⑤通過設置系統自動生成記錄時間、下拉選擇菜單，自動計算累計值等功能;⑥數字化系統后臺設置數據預計功能;⑦報告單數據填報通過自動引索原始記錄表數據，實現數據真實性;⑧數字化評定表通過自動引索報告單和原始記錄表數據，系統自動生成評定數據和評定結果。

3.3申請開工（封面）填寫

數字化質保資料系統自動生成預制梁板具體部位、檢查內容等文字描述，質檢人員對施工準備情況核查后確認符合開工申請并通知項目經理進行分項工程開工申請，項目經理在移動端簽署分項開工申請，先后通過質檢員、現場監理員簽字確認，確認結構物開工。

3.4施工原始記錄

（1）梁板鋼筋加工前，現場質檢員通過移動端現場填報各類鋼筋規格型號，數字化質保資料系統自動索引相關試驗批準文號（試驗室已對鋼筋相關數據進行檢查記錄并數字化歸檔）。鋼筋半成品加工完成后，現場人員在移動端填報主筋直徑、主筋根數、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（照片及設計圖紙規定尺寸圖片），現場質檢員確認結果合格后簽字并推送至現場監理，現場監理檢查驗收合格后簽字確認。

（2）鋼筋加工完成后，現場質檢員利用移動端現場填報數據，核驗項目一欄分別根據實測項目保護層厚度、受力筋間距、箍筋、構造鋼筋、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，便于系統自動識別計算及引索），表格備注一欄填報規定值（數據填報時后臺自動計算偏差值，若偏差值超出允許偏差，系統后臺自動標識，若某項實測項目合格率低于規范合格率，系統后臺自動預警并不能遞交審核，鋼筋成品需重新制作加工），現場質檢員確認結果合格后簽字并推送至現場監理，現場監理檢查驗收合格后簽字確認進。

（3）預應力管道安裝后，現場質檢員通過移動端現場填報預應力管道原材料進場驗收中各類規格型號（設置下拉菜單選擇），系統自動索引相關試驗批準文號（試驗室已對原材料相關數據進行檢查記錄并數字化歸檔）。同時現場填報梁長方向對應梁高方向、上下方向、同排方向的檢測值。表單數據填報完成后，現場質檢員確認結果合格后簽字并推送至現場監理，現場監理檢查驗收合格后簽字確認。

（4）梁板澆筑前，現場質檢員通過移動端現場填報砼原材料進場驗收中各類規格型號（設置下拉菜單選擇），系統自動索引相關試驗批準文號（試驗室已對原材料相關數據進行檢查記錄并數字化歸檔）。同時現場填報混凝土強度（等級）、設計混凝土用量、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網無感采集（由現場技術員通過移動端發起任務單，試驗室接收后下發配料通知單，物聯網系統接收后執行生產，待現場首罐混凝土澆筑確認后，表單內自動生成首拌混凝土施工配合比數據）。

表單數據填報完成后，現場質檢員確認結果合格后簽字并推送至現場監理，現場監理檢查驗收合格后簽字確認。

（5）智能張拉系統由程控主機、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成。預應力張拉施工過程中，通過主機來實現張拉預應力的程序化控制，再通過油泵與千斤頂的綜合作用來實現張拉，為此三者相互聯系并相互作用，進而實現系統的最佳功能。

智能張拉體系通過將張拉預應力作為主要的控制指標，通過計算機的程序化輸入方式輸入到主機，同時引進伸長量的誤差范圍作為輔助的校對指標，結合傳感器的控制技術實現系統數據的采集工作。

主機由嵌入式工業計算機、觸摸屏及專門的程控軟件系統組成，可通過無線信號對一個或多個前端控制器進行測控。主機按預設的張拉程序及相應參數指令一個或多個測控前端工作，根據前端回傳的監測數據計算出測控指令，持續測控前端。前端控制器監測千斤頂的工作拉力和鋼絞線的伸長量（回縮量）等數據，并實時將數據傳輸給測控主機，并接收主機的測控指令，根據指令實時調整變頻器的工作參數，從而實現高精度實時調控油泵電機的轉速，實現張拉力及加載速度的實時精確控制，實施效果提升。

智能張拉系統可以自動化生成張拉記錄表，通過聯網技術，可以將數據、共享至業主、施工、設計、檢測以及監理等參建各方;也可以有效突破空間限制，實現對施工的遠程管理，可以有效提升工程數據的真實性。通過將真實的施工過程進行還原，實現施工質量的精確化控制和提升工程的施工效率。

（6）壓降系統的主要結構包括計算機主機、測控體系與循環壓漿體系。智能壓漿體系的回路主要由預應力管道、制漿機與壓漿泵構成，通過計算機主機的程序化控制，實現漿液在預應力管道內部的持續循環，直至排盡管道內部的空氣為止。若漿液在回路的循環過程中造成堵塞情況，會被及時發現并進行處理。

智能壓漿系統主要是通過壓力進行沖孔，使得管道內部的雜質得以排盡，有效消除管道內部壓漿不密實的情況。此外，在預應力管道的進漿口與出漿口，通過安裝精密的傳感器裝置實現相應參數的實時監測，通常情況下監測的數據主要包括漿液的水膠比、管道的壓力、壓漿的流量等。通過將所監測的數據及時發送至計算機主機之中，結合主機的分析與判斷，對相應測控系統進行相應反饋，使得相應的參數值能得到及時調整，直至整個壓漿過程順利完成。

智能壓漿系統可以自動化生成張拉記錄表，通過聯網技術，可以將數據、共享至業主、施工、設計、檢測以及監理等參建各方;也可以有效突破空間限制，實現對施工的遠程管理，可以有效提升工程數據的真實性。

3.5施工現場檢驗

通過系統無感采集和原始記錄表格數據自動引索至報告單，其中數據來源：智能張拉壓漿設備無感采集張拉預應力值、預應力伸長量、穩壓時間、斷絲滑絲數、壓漿壓力值;砼、壓漿強度無感采集（物聯網系統與試驗系統、平臺系統數據連通）;實體實測項目、鋼筋實測項目、預應力管道項目，備注欄填寫規定值，系統后臺自動計算偏差值并計算合格率?，F場質檢員填報基本要求、外觀鑒定情況和檢驗結論，簽字確認并推送至檢驗負責人，質檢負責人驗收合格并簽字確認。

3.6質量評定

待梁板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，質檢負責人填寫GL105分項工程檢驗申請和中間交驗審批表質量證明資料情況并推送至相關人員審核簽字。

4預制梁板數字化質保資料注意事項

預制梁板數字化質保資料應用注意事項有：（1）數字化質保資料填報，必須根據施工工序進行填寫，工序填報完成后需監理平行抽檢同時完成方可進入下道工序填報;（2）質檢人員與監理人員必須現場進行資料填報，定點定位定人，檢驗人員發生變更，應根據現場實際情況進行推送報驗;（3）數字化質保資料應用現場必須保證網絡數據良好，移動數據可正常上傳信息。

結束語：

高速公路作為我國基礎建設的主要內容，隨著科技高速發展，數字化技術的推廣應用，相信不久的將來數字化質保資料應用的將成為高速公路質量檢驗與數據溯源的關鍵技術，為高速公路建設水平的提升貢獻新的力量。

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