基于移動互聯技術的地鐵施工質量檢測管理系統＊

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.江蘇科技大學計算機學院)

0 引言

當前我國正處于地鐵建設高速發展的時期，而地鐵修建面臨著施工難度大、施工工藝復雜和施工風險系數高等諸多實際困難。此外，地鐵施工具有涉及范圍廣、參建單位多、建設任務重、運營周期長、社會影響大等特征。因此，加強對地鐵施工質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。

為了嚴格執行地鐵施工的工藝標準，從嚴把控施工質量，推進施工現場質量檢測方法體系的有效落實成為實現上述目標的重要控制性環節。依據施工現場質量檢測方法體系，真實地記錄施工過程中的工藝參數、材質規格和質量參數等相關數據，既可以及時發現施工缺陷，也可以為落實工程質量責任提供基礎保障。

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

近年來，智慧工地建設逐漸成為施工質量精細化管理的有效技術手段。施工管理過程的數字化、可視化和智能化應用為施工質量檢測結果的數據采集、數據關聯及檢測結果的智能對比提供了可能。而伴隨著智能手機的普及，施工數據的調閱、檢測數據的采集和上傳變得更為便利。為此，本文借助于移動互聯技術，設計地鐵施工質量檢測管理系統，以實現地鐵施工標段的信息配置、檢測任務的編輯與分發、現場檢測數據的采集與上傳以及檢測結果的校核等功能。

1 系統總體框架

1.1 地鐵施工質量檢測要素概述

地鐵施工質量檢測涉及的相關領域主要包含工程原材料、工程結構實體以及混凝土性能檢測等多方面的內容。在具體施工過程中，不同施工工序中涉及的檢測內容不盡相同，檢驗標準也有所差異。對于地基基礎及防護工程，主要的檢測內容包括土方開挖及回填；支護工程中的導墻、成槽、鋼筋籠、混凝土、模板、預應力及降水與排水裝置等。在處理地基基礎時，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參數。防水工程重點關注防水混凝土、卷材防水層、涂料防水層和防水層保護層的技術參數檢測。對于主體結構中的支架體系、模板的加工、安裝和加固以及鋼筋和混凝土的檢測，施工監管方除了要求施工方執行相關技術標準外，往往還會增加特定的執行更高技術標準的檢測內容。

可見，由于地鐵施工周期長、施工工序多、工藝參數復雜等原因，現有的檢測任務下發和檢測結果上報的方式，既不利于施工單位的現場調度與管理，也對施工質量檢驗人員提出了更高的技術要求，且增加了工作人員的勞動強度。

1.2 地鐵施工質量檢測管理流程

地鐵施工質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技術負責人依據施工進度編制檢測任務及相關檢測指標和相關參數后，通過系統分發給相關檢測技術人員。檢測技術人員領取檢測任務后，在施工現場開展實地檢測，記錄并上報相關檢測結果。施工單位工程質量負責人抽檢并復核相關檢測結果，并可以對不符合規范的檢測結果提出整改。

圖1 施工質量檢測流程圖

1.3 總體框架

系統總體架構如圖2 所示。Web 端主要包含施工標段信息配置模塊、檢測任務編輯與分發模塊以及質量檢測監管模塊，主要用于標段管理與技術人員的信息編輯、檢測任務的編輯、檢測內容的制定和檢測參數的設定，并提供后臺數據的檢索、抽查、復核和比對等功能。移動端則提供檢測任務的認領、檢測技術資料的下載、查閱以及檢測數據、檢測結果和檢測證據的錄入與上傳。服務器端主要負責數據的存儲和管理，并為現場檢測提供相關數據服務和知識服務。

圖2 系統總體框架圖

2 系統設計

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，并提供相關工序的設置功能。為了提高系統的適用性，便于施工單位便捷地管理本標段的施工信息，本系統設計了具有五級目錄的樹狀可編輯節點結構，用戶可以根據本項目部承擔工程的實際情況添加或刪除相關節點。此外，標段信息配置模塊還可以用于項目部工程技術人員配置信息的編輯。同時，為了便于施工質量的管理和監督，該模塊還提供角色設置和系統權限分配功能，從而為后續的數據關聯和責任認定提供保障。

2.2 檢測任務設定模塊

設計檢測任務設定模塊的目的是為了便于工程項目部的質量管理員編輯和和分發檢測任務。具有質量管理員權限的管理技術人員可以在Web 服務器端定制地鐵施工質量檢測任務，上傳相關施工圖紙和和工藝文件，編制檢測內容、檢測方法和檢測標準，分發檢測任務。項目部檢測任務的編制和分發流程如圖3所示。

圖3 檢測任務編制和分發流程

⑴質量管理員根據施工進度，依據地鐵施工圖紙和施工工藝，動態編輯五級樹狀節點目錄，生成工序編碼DirCode。在本系統中，五級樹狀目錄分別對應于項目部名稱、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，質量管理員將借助于檢測任務設定模塊來設定檢驗內容、檢測方法和檢測標準，并上傳與相關的施工圖紙和施工工藝文件至檢測系統，以便于現場檢測人員下載和閱讀。為實現檢測技術資料與檢測任務的一一對應，質量檢測員上傳的技術文件統一以“五級編碼序列+TEC+文檔序號”命名。

⑶質量管理員依據施工進度選定檢測工序和檢測人員，點擊生成檢測任務，并發送至檢測人員閱讀信息序列，同時系統發送提示閱讀信息至檢測員手機。考慮到同一工序可能需要多次檢測，每次執行檢測任務的人員也不一定相同，因此，系統在生成檢測任務時以“本工序五級編碼序列+檢測序號+年月日+工號”編碼TestCode，以便于后期檢測結果的復核與責任認定。

2.3 現場質量檢測模塊

現場質量檢測模塊支持智能手機的訪問，主要用于質量檢驗員現場檢測時調閱技術資料、檢測內容及檢測參數，同時支持檢測數據、檢測結果及檢測現場的多媒體證據上傳。

本系統借助于后臺數據的服務支持和移動網絡提供的訪問服務，改變了傳統的施工質量檢測方式。此外，借助于本系統，這些真實的檢測結果和檢測證據還可以用于檢測任務復核及施工質量追責?，F場質量檢測工作流程如圖4所示。

圖4 現場質量檢測工作流程

⑴施工質量檢驗員登錄個人賬戶，領取質量管理員分發的檢測任務。系統通過解析監測任務的編碼序列，解析出相應的項目部名稱、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閱的施工圖紙和技術文件名稱。

⑵施工質量檢驗員借助于系統的檢測頁面，按照系統規定的檢測內容和檢測方法，在施工現場完成原材料、部件或工程的檢測工作。在檢測過程中，檢測人員可以根據實際需要，通過智能終端實時拍攝關鍵參數、關鍵指標的儀器檢測顯示，實時拍攝工程關鍵部位、關鍵部件的檢測過程，獲取圖片、視頻等多媒體證據數據。

⑶借助于智能移動端，對照檢測頁面的檢測內容和檢測參數，檢測人員可以在系統中實時填報現場檢測數據和評判結果，同步上傳相關圖片和視頻至服務器端，并由系統按照“檢測任務編號+序列號”的方式統一編碼并自動存儲，以用于后期檢測結果的復核與追責。

2.4 檢測結果審核模塊

為了確保檢測結果的準確性和有效性，及時發現檢測過程出現的遺漏或是不規范操作，如圖5所示，本系統設置檢測結果審核模塊，以通過對檢測結果的抽檢和復核兩個步驟，消除檢測過程可能出現的差錯。

圖5 檢測結果審核流程流程

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

在檢測記錄復核階段，對于“漏檢”和“錯檢”標記的記錄，如果相關檢測指標檢測完整，相關流程符合規范，檢測結果合格，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，項目部工程質量管理負責人將追蹤這些質量異常施工工序的整改時間、整改效果、整改結論，并可同時調閱歷次檢測的現場多媒體證據。如果整改結果滿足了檢測標準，負責人將撤銷記錄中的重檢標記，并將多次檢測結果一并提交到數據庫。

3 施工質量檢測管理系統實現

本文設計的施工質量檢測管理系統主要包含支持Web 訪問的后臺管理系統和支持移動端訪問的App應用兩個部分。

后臺管理系統主界面如圖6所示。系統設置質檢員、工程師、部長和經理四種角色。系統主要包含節點設置、節點管理、人員管理、內容查看和系統功能等主要功能。初次使用本系統時，需要在系統功能中通過“系統設置”功能對系統進行相關設置。在完成系統基本信息的設置后，質量管理員（工程師或者部長）需要根據本項目部的工程實際，設置和編輯五級樹狀目錄的節點，完成各工序節點對應技術資料的上傳、檢測內容、檢測方法和檢測參數的編輯與設置。當用戶完成上述設置后，便可依據工程進展，實時分發檢測任務，并向指定的質量檢驗員發送任務信息。

圖6 后臺管理系統主界面

此外，質量工程師和工程部部長可在后臺執行質檢任務的確認與駁回功能。管理人員登錄后可查看項所有信息，高級用戶（包括項目經理、總工等）登錄后，均可在左側二級菜單直接選擇質量管理欄目，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，系統的每位用戶都可以通過手機，利用手機號碼和用戶設定的密碼進行登錄。用戶通過手機登錄后將進入圖8所示的主界面。手機主界面分節點、批次、詳情、設置共計四個標簽頁。每次打開后，樹狀結構呈收縮狀態，用戶可通過逐級點擊的方式打開樹狀列表。節點界面呈樹形顯示，節點右側有數字角標，代表用戶在當前節點中待檢測的數量，用戶可根據角標快速查看待完成的項目數。

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點中的檢查批次，詳情頁面中又有圖紙、檢驗內容、檢驗標準三個子頁面，以便于用戶在施工現場查閱相關技術資料和檢測標準等。當檢驗人員選定檢查的記錄后，便可根據頁面中描述的檢測規范實施檢測和現場取證，并在系統中上報檢測結果和上傳現場取證的多媒體文件。

4 結束語

本文借助于移動互聯技術，分別設計基于Web 的后臺管理系統和智能手機終端應用，實現了一種實用性強、適用于地鐵施工質量檢測管理的應用系統。與現有的地鐵施工質量管理方式相比，本系統能夠大幅提高施工質量檢測的效率，提高檢測工作的質量，降低一線技術人員的勞動強度。此外，借助于本系統，可以實現現場檢測結果和證據信息的實時采集與上傳，為項目部開展質量審核和質量追責提供了數據支撐，有效降低了質量隱患的產生。