基于移動互聯(lián)技術(shù)的地鐵施工質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)＊

婁建高，祝明明，許 昊，程 科

(1.中鐵隧道集團三處有限公司，廣東 深圳 518000；2.江蘇科技大學(xué)計算機學(xué)院)

0 引言

當前我國正處于地鐵建設(shè)高速發(fā)展的時期，而地鐵修建面臨著施工難度大、施工工藝復(fù)雜和施工風險系數(shù)高等諸多實際困難。此外，地鐵施工具有涉及范圍廣、參建單位多、建設(shè)任務(wù)重、運營周期長、社會影響大等特征。因此，加強對地鐵施工質(zhì)量的控制和管理成為有序推進工程進展，確保地鐵安全運行的重要前提。

為了嚴格執(zhí)行地鐵施工的工藝標準，從嚴把控施工質(zhì)量，推進施工現(xiàn)場質(zhì)量檢測方法體系的有效落實成為實現(xiàn)上述目標的重要控制性環(huán)節(jié)。依據(jù)施工現(xiàn)場質(zhì)量檢測方法體系，真實地記錄施工過程中的工藝參數(shù)、材質(zhì)規(guī)格和質(zhì)量參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，既可以及時發(fā)現(xiàn)施工缺陷，也可以為落實工程質(zhì)量責任提供基礎(chǔ)保障。

然而，地鐵施工現(xiàn)場環(huán)境惡劣，檢測現(xiàn)場往往處于地下或是城鄉(xiāng)結(jié)合部，給現(xiàn)場質(zhì)量檢測帶來了很大的不便。此外，現(xiàn)有的質(zhì)量檢測和數(shù)據(jù)記錄嚴重依賴于質(zhì)量檢驗員的個人素養(yǎng)，檢測過程和檢測結(jié)果缺乏有效憑證，這為施工質(zhì)量責任落實和責任追究埋下了隱患。具體來說，現(xiàn)有的施工質(zhì)量檢測方式主要存在以下兩個方面的弊端。一方面，現(xiàn)有施工質(zhì)量檢測結(jié)果主要有檢驗員依據(jù)檢驗標準，通過人工比的方式確定，容易出現(xiàn)檢驗項目漏檢，檢測結(jié)果誤判等問題。另一方面，質(zhì)量檢測結(jié)果和相關(guān)儀器檢測數(shù)據(jù)之間缺乏關(guān)聯(lián)，不利于開展工程質(zhì)量數(shù)據(jù)鏈的完整分析，不利于工程質(zhì)量責任主體的有效追蹤。

近年來，智慧工地建設(shè)逐漸成為施工質(zhì)量精細化管理的有效技術(shù)手段。施工管理過程的數(shù)字化、可視化和智能化應(yīng)用為施工質(zhì)量檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)及檢測結(jié)果的智能對比提供了可能。而伴隨著智能手機的普及，施工數(shù)據(jù)的調(diào)閱、檢測數(shù)據(jù)的采集和上傳變得更為便利。為此，本文借助于移動互聯(lián)技術(shù)，設(shè)計地鐵施工質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)地鐵施工標段的信息配置、檢測任務(wù)的編輯與分發(fā)、現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的采集與上傳以及檢測結(jié)果的校核等功能。

1 系統(tǒng)總體框架

1.1 地鐵施工質(zhì)量檢測要素概述

地鐵施工質(zhì)量檢測涉及的相關(guān)領(lǐng)域主要包含工程原材料、工程結(jié)構(gòu)實體以及混凝土性能檢測等多方面的內(nèi)容。在具體施工過程中，不同施工工序中涉及的檢測內(nèi)容不盡相同，檢驗標準也有所差異。對于地基基礎(chǔ)及防護工程，主要的檢測內(nèi)容包括土方開挖及回填；支護工程中的導(dǎo)墻、成槽、鋼筋籠、混凝土、模板、預(yù)應(yīng)力及降水與排水裝置等。在處理地基基礎(chǔ)時，則需要檢測水泥攪拌樁地基、高壓噴射注漿地基及樹根樁的混凝土、鋼筋籠、回填注漿等所涉及的技術(shù)參數(shù)。防水工程重點關(guān)注防水混凝土、卷材防水層、涂料防水層和防水層保護層的技術(shù)參數(shù)檢測。對于主體結(jié)構(gòu)中的支架體系、模板的加工、安裝和加固以及鋼筋和混凝土的檢測，施工監(jiān)管方除了要求施工方執(zhí)行相關(guān)技術(shù)標準外，往往還會增加特定的執(zhí)行更高技術(shù)標準的檢測內(nèi)容。

可見，由于地鐵施工周期長、施工工序多、工藝參數(shù)復(fù)雜等原因，現(xiàn)有的檢測任務(wù)下發(fā)和檢測結(jié)果上報的方式，既不利于施工單位的現(xiàn)場調(diào)度與管理，也對施工質(zhì)量檢驗人員提出了更高的技術(shù)要求，且增加了工作人員的勞動強度。

1.2 地鐵施工質(zhì)量檢測管理流程

地鐵施工質(zhì)量檢測一般有施工單位工程部組織實施。如圖1 所示，施工單位總工程師或者相關(guān)技術(shù)負責人依據(jù)施工進度編制檢測任務(wù)及相關(guān)檢測指標和相關(guān)參數(shù)后，通過系統(tǒng)分發(fā)給相關(guān)檢測技術(shù)人員。檢測技術(shù)人員領(lǐng)取檢測任務(wù)后，在施工現(xiàn)場開展實地檢測，記錄并上報相關(guān)檢測結(jié)果。施工單位工程質(zhì)量負責人抽檢并復(fù)核相關(guān)檢測結(jié)果，并可以對不符合規(guī)范的檢測結(jié)果提出整改。

圖1 施工質(zhì)量檢測流程圖

1.3 總體框架

系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2 所示。Web 端主要包含施工標段信息配置模塊、檢測任務(wù)編輯與分發(fā)模塊以及質(zhì)量檢測監(jiān)管模塊，主要用于標段管理與技術(shù)人員的信息編輯、檢測任務(wù)的編輯、檢測內(nèi)容的制定和檢測參數(shù)的設(shè)定，并提供后臺數(shù)據(jù)的檢索、抽查、復(fù)核和比對等功能。移動端則提供檢測任務(wù)的認領(lǐng)、檢測技術(shù)資料的下載、查閱以及檢測數(shù)據(jù)、檢測結(jié)果和檢測證據(jù)的錄入與上傳。服務(wù)器端主要負責數(shù)據(jù)的存儲和管理，并為現(xiàn)場檢測提供相關(guān)數(shù)據(jù)服務(wù)和知識服務(wù)。

圖2 系統(tǒng)總體框架圖

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 標段信息配置模塊

標段信息配置模塊主要用于施工單位所承擔標段的項目部名稱、工程概述、地理信息和工程類型的編輯，并提供相關(guān)工序的設(shè)置功能。為了提高系統(tǒng)的適用性，便于施工單位便捷地管理本標段的施工信息，本系統(tǒng)設(shè)計了具有五級目錄的樹狀可編輯節(jié)點結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)本項目部承擔工程的實際情況添加或刪除相關(guān)節(jié)點。此外，標段信息配置模塊還可以用于項目部工程技術(shù)人員配置信息的編輯。同時，為了便于施工質(zhì)量的管理和監(jiān)督，該模塊還提供角色設(shè)置和系統(tǒng)權(quán)限分配功能，從而為后續(xù)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和責任認定提供保障。

2.2 檢測任務(wù)設(shè)定模塊

設(shè)計檢測任務(wù)設(shè)定模塊的目的是為了便于工程項目部的質(zhì)量管理員編輯和和分發(fā)檢測任務(wù)。具有質(zhì)量管理員權(quán)限的管理技術(shù)人員可以在Web 服務(wù)器端定制地鐵施工質(zhì)量檢測任務(wù)，上傳相關(guān)施工圖紙和和工藝文件，編制檢測內(nèi)容、檢測方法和檢測標準，分發(fā)檢測任務(wù)。項目部檢測任務(wù)的編制和分發(fā)流程如圖3所示。

圖3 檢測任務(wù)編制和分發(fā)流程

⑴質(zhì)量管理員根據(jù)施工進度，依據(jù)地鐵施工圖紙和施工工藝，動態(tài)編輯五級樹狀節(jié)點目錄，生成工序編碼DirCode。在本系統(tǒng)中，五級樹狀目錄分別對應(yīng)于項目部名稱、標段名稱、工程名稱、子工程名稱和工序名稱，其中，每一級目錄以0-100 數(shù)字編碼，每一級目錄之間以“.”分隔，以確保每個工序具有唯一的五級編碼序列。每生成一個DirCode后，工序檢測序號ProNum自動加1。

⑵在編輯和生成檢測序號后，質(zhì)量管理員將借助于檢測任務(wù)設(shè)定模塊來設(shè)定檢驗內(nèi)容、檢測方法和檢測標準，并上傳與相關(guān)的施工圖紙和施工工藝文件至檢測系統(tǒng)，以便于現(xiàn)場檢測人員下載和閱讀。為實現(xiàn)檢測技術(shù)資料與檢測任務(wù)的一一對應(yīng)，質(zhì)量檢測員上傳的技術(shù)文件統(tǒng)一以“五級編碼序列+TEC+文檔序號”命名。

⑶質(zhì)量管理員依據(jù)施工進度選定檢測工序和檢測人員，點擊生成檢測任務(wù)，并發(fā)送至檢測人員閱讀信息序列，同時系統(tǒng)發(fā)送提示閱讀信息至檢測員手機?？紤]到同一工序可能需要多次檢測，每次執(zhí)行檢測任務(wù)的人員也不一定相同，因此，系統(tǒng)在生成檢測任務(wù)時以“本工序五級編碼序列+檢測序號+年月日+工號”編碼TestCode，以便于后期檢測結(jié)果的復(fù)核與責任認定。

2.3 現(xiàn)場質(zhì)量檢測模塊

現(xiàn)場質(zhì)量檢測模塊支持智能手機的訪問，主要用于質(zhì)量檢驗員現(xiàn)場檢測時調(diào)閱技術(shù)資料、檢測內(nèi)容及檢測參數(shù)，同時支持檢測數(shù)據(jù)、檢測結(jié)果及檢測現(xiàn)場的多媒體證據(jù)上傳。

本系統(tǒng)借助于后臺數(shù)據(jù)的服務(wù)支持和移動網(wǎng)絡(luò)提供的訪問服務(wù)，改變了傳統(tǒng)的施工質(zhì)量檢測方式。此外，借助于本系統(tǒng)，這些真實的檢測結(jié)果和檢測證據(jù)還可以用于檢測任務(wù)復(fù)核及施工質(zhì)量追責?，F(xiàn)場質(zhì)量檢測工作流程如圖4所示。

圖4 現(xiàn)場質(zhì)量檢測工作流程

⑴施工質(zhì)量檢驗員登錄個人賬戶，領(lǐng)取質(zhì)量管理員分發(fā)的檢測任務(wù)。系統(tǒng)通過解析監(jiān)測任務(wù)的編碼序列，解析出相應(yīng)的項目部名稱、標段名稱、工程名稱、子工程名稱和工序名稱，并生成檢測時需要調(diào)閱的施工圖紙和技術(shù)文件名稱。

⑵施工質(zhì)量檢驗員借助于系統(tǒng)的檢測頁面，按照系統(tǒng)規(guī)定的檢測內(nèi)容和檢測方法，在施工現(xiàn)場完成原材料、部件或工程的檢測工作。在檢測過程中，檢測人員可以根據(jù)實際需要，通過智能終端實時拍攝關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵指標的儀器檢測顯示，實時拍攝工程關(guān)鍵部位、關(guān)鍵部件的檢測過程，獲取圖片、視頻等多媒體證據(jù)數(shù)據(jù)。

⑶借助于智能移動端，對照檢測頁面的檢測內(nèi)容和檢測參數(shù)，檢測人員可以在系統(tǒng)中實時填報現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)和評判結(jié)果，同步上傳相關(guān)圖片和視頻至服務(wù)器端，并由系統(tǒng)按照“檢測任務(wù)編號+序列號”的方式統(tǒng)一編碼并自動存儲，以用于后期檢測結(jié)果的復(fù)核與追責。

2.4 檢測結(jié)果審核模塊

為了確保檢測結(jié)果的準確性和有效性，及時發(fā)現(xiàn)檢測過程出現(xiàn)的遺漏或是不規(guī)范操作，如圖5所示，本系統(tǒng)設(shè)置檢測結(jié)果審核模塊，以通過對檢測結(jié)果的抽檢和復(fù)核兩個步驟，消除檢測過程可能出現(xiàn)的差錯。

圖5 檢測結(jié)果審核流程流程

在檢測記錄抽檢階段，項目部工程質(zhì)量管理負責人按照“時段”、“標段”和“人員”等三種方式從數(shù)據(jù)庫中選擇檢測記錄。如果檢驗過程符合檢驗規(guī)范，檢驗指標齊全，確認并提交檢驗結(jié)果入庫，檢測結(jié)果不得修改。如果檢驗過程存在不規(guī)范或檢驗指標不完整的情況，項目部工程質(zhì)量管理負責人則駁回本次檢驗任務(wù)，并以“漏檢”或“錯檢”設(shè)置疑問標記。如果檢測結(jié)果存在不合格是其他質(zhì)量問題，則對改檢測記錄設(shè)置“整改”標記，并將檢測結(jié)果推送至工程部，設(shè)定整改日期，并再次下發(fā)檢測任務(wù)。在此情形下，生成檢測任務(wù)編碼的方法與初次檢測任務(wù)相同。

在檢測記錄復(fù)核階段，對于“漏檢”和“錯檢”標記的記錄，如果相關(guān)檢測指標檢測完整，相關(guān)流程符合規(guī)范，檢測結(jié)果合格，那么記錄中的可疑標記將會刪除，并將檢測記錄提交入庫。對于標注“整改”標記的記錄，項目部工程質(zhì)量管理負責人將追蹤這些質(zhì)量異常施工工序的整改時間、整改效果、整改結(jié)論，并可同時調(diào)閱歷次檢測的現(xiàn)場多媒體證據(jù)。如果整改結(jié)果滿足了檢測標準，負責人將撤銷記錄中的重檢標記，并將多次檢測結(jié)果一并提交到數(shù)據(jù)庫。

3 施工質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)實現(xiàn)

本文設(shè)計的施工質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)主要包含支持Web 訪問的后臺管理系統(tǒng)和支持移動端訪問的App應(yīng)用兩個部分。

后臺管理系統(tǒng)主界面如圖6所示。系統(tǒng)設(shè)置質(zhì)檢員、工程師、部長和經(jīng)理四種角色。系統(tǒng)主要包含節(jié)點設(shè)置、節(jié)點管理、人員管理、內(nèi)容查看和系統(tǒng)功能等主要功能。初次使用本系統(tǒng)時，需要在系統(tǒng)功能中通過“系統(tǒng)設(shè)置”功能對系統(tǒng)進行相關(guān)設(shè)置。在完成系統(tǒng)基本信息的設(shè)置后，質(zhì)量管理員（工程師或者部長）需要根據(jù)本項目部的工程實際，設(shè)置和編輯五級樹狀目錄的節(jié)點，完成各工序節(jié)點對應(yīng)技術(shù)資料的上傳、檢測內(nèi)容、檢測方法和檢測參數(shù)的編輯與設(shè)置。當用戶完成上述設(shè)置后，便可依據(jù)工程進展，實時分發(fā)檢測任務(wù)，并向指定的質(zhì)量檢驗員發(fā)送任務(wù)信息。

圖6 后臺管理系統(tǒng)主界面

此外，質(zhì)量工程師和工程部部長可在后臺執(zhí)行質(zhì)檢任務(wù)的確認與駁回功能。管理人員登錄后可查看項所有信息，高級用戶（包括項目經(jīng)理、總工等）登錄后，均可在左側(cè)二級菜單直接選擇質(zhì)量管理欄目，以查閱當前工程中的所有未檢和已檢批次。超級管理員具備用戶管理、角色分配、App 接口管理、工程信息管理等功能，并能對所有后臺功能進行管理。

如圖7所示，系統(tǒng)的每位用戶都可以通過手機，利用手機號碼和用戶設(shè)定的密碼進行登錄。用戶通過手機登錄后將進入圖8所示的主界面。手機主界面分節(jié)點、批次、詳情、設(shè)置共計四個標簽頁。每次打開后，樹狀結(jié)構(gòu)呈收縮狀態(tài)，用戶可通過逐級點擊的方式打開樹狀列表。節(jié)點界面呈樹形顯示，節(jié)點右側(cè)有數(shù)字角標，代表用戶在當前節(jié)點中待檢測的數(shù)量，用戶可根據(jù)角標快速查看待完成的項目數(shù)。

圖7 手機端登錄界面

圖8 手機端主界面

頁面下方的批次列表中顯示了當前節(jié)點中的檢查批次，詳情頁面中又有圖紙、檢驗內(nèi)容、檢驗標準三個子頁面，以便于用戶在施工現(xiàn)場查閱相關(guān)技術(shù)資料和檢測標準等。當檢驗人員選定檢查的記錄后，便可根據(jù)頁面中描述的檢測規(guī)范實施檢測和現(xiàn)場取證，并在系統(tǒng)中上報檢測結(jié)果和上傳現(xiàn)場取證的多媒體文件。

4 結(jié)束語

本文借助于移動互聯(lián)技術(shù)，分別設(shè)計基于Web 的后臺管理系統(tǒng)和智能手機終端應(yīng)用，實現(xiàn)了一種實用性強、適用于地鐵施工質(zhì)量檢測管理的應(yīng)用系統(tǒng)。與現(xiàn)有的地鐵施工質(zhì)量管理方式相比，本系統(tǒng)能夠大幅提高施工質(zhì)量檢測的效率，提高檢測工作的質(zhì)量，降低一線技術(shù)人員的勞動強度。此外，借助于本系統(tǒng)，可以實現(xiàn)現(xiàn)場檢測結(jié)果和證據(jù)信息的實時采集與上傳，為項目部開展質(zhì)量審核和質(zhì)量追責提供了數(shù)據(jù)支撐，有效降低了質(zhì)量隱患的產(chǎn)生。