陳 濤 李禛陽

（廣西大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責(zé)任公司，廣西 桂平 537226）

大藤峽工程具有地質(zhì)條件復(fù)雜、施工周期長、建設(shè)環(huán)境惡劣、施工難度大等特點，確保水利樞紐工程又好又快完工、建設(shè)國家優(yōu)質(zhì)工程是業(yè)主及所有參建方的重大使命和共同目標(biāo)。工程施工質(zhì)量直接決定了工程的壽命，因此如何對工程施工全過程的施工質(zhì)量進(jìn)行精細(xì)化的實時管控，實現(xiàn)遠(yuǎn)程、移動、實時、便捷管理與控制，是大藤峽工程建設(shè)實現(xiàn)高質(zhì)量、高強(qiáng)度、安全施工的關(guān)鍵技術(shù)問題，也是參建各方關(guān)注的重要課題。

1 工程概述

大藤峽水利樞紐工程壩址位于珠江流域西江水系中游廣西桂平市大藤峽峽谷出口處，壩址以上控制流域面積19.86萬km2，約占西江流域面積的56.4%，水資源量占西江總量的56%。工程樞紐建筑物主要包括泄水、發(fā)電、通航、擋水、灌溉取水、過魚建筑物等。水庫正常蓄水位61.0m，汛限水位47.6m，水庫總庫容34.3億m3，其中防洪庫容15億m3；電站裝機(jī)160萬kW，多年平均發(fā)電量61.3億kW·h；船閘規(guī)模為二級航道標(biāo)準(zhǔn)通航3000t級船舶。

隨著信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等高新技術(shù)的快速發(fā)展，使得大藤峽工程全過程施工質(zhì)量的實時管控成為可能。本項目運(yùn)用前沿尖端信息技術(shù)手段，通過自動采集、無線傳輸、自動評價、終端推送、數(shù)據(jù)挖掘等方法，構(gòu)建大壩工程全過程的施工質(zhì)量管理平臺，實現(xiàn)大壩工程建設(shè)的全生命周期“數(shù)字化、信息化”的質(zhì)量管理目標(biāo)。

水利樞紐工程建設(shè)周期長、工程建設(shè)環(huán)節(jié)多、施工區(qū)域遼闊分散、參與單位及人員眾多、施工環(huán)境復(fù)雜、通信基礎(chǔ)設(shè)施落后，當(dāng)前施工質(zhì)量管理過程中存在的問題包括:數(shù)據(jù)不能實現(xiàn)有效及時的采集；對于在工程施工中的紙質(zhì)文檔、文件的保存和查詢管理不方便，質(zhì)量信息不能實現(xiàn)及時共享，各參建單位協(xié)調(diào)和溝通周期長、難度大；輔助工程項目的質(zhì)量管理支撐信息不充分，業(yè)主及政府監(jiān)管部門很難對質(zhì)量評定工作的及時性、真實性和完整性進(jìn)行評價，也很難從分散的質(zhì)量評定成果中對工程整體質(zhì)量進(jìn)行定量的分析預(yù)測，更無法在出現(xiàn)質(zhì)量事故時快速對當(dāng)時的現(xiàn)場情況、參與人員進(jìn)行信息回溯，及時形成處理措施與追責(zé)等。

面對當(dāng)前質(zhì)量和安全管理形勢，必須從技術(shù)手段上研究解決工程的質(zhì)量安全問題，建立科學(xué)有效的管控機(jī)制，運(yùn)用信息技術(shù)，統(tǒng)一管理工程的設(shè)計與技術(shù)規(guī)范要求；運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)，讓質(zhì)量管理人員在施工現(xiàn)場直接在計算機(jī)設(shè)備上完成質(zhì)量評定表的填寫與審核；運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，快速實現(xiàn)工程質(zhì)量數(shù)據(jù)的自動歸集與提交。用數(shù)字化、信息化的管理方式，破解工程質(zhì)量安全管控的難題，進(jìn)行系統(tǒng)性的工程建設(shè)過程質(zhì)量監(jiān)控信息化管理。

2 混凝土施工質(zhì)量評定系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

2.1.1 系統(tǒng)硬件部署架構(gòu)

混凝土施工質(zhì)量評定系統(tǒng)硬件主要包括服務(wù)器和計算機(jī)終端等，各硬件通過互聯(lián)網(wǎng)連接通信，見圖1。

圖1 系統(tǒng)硬件部署

服務(wù)器放置在辦公樓機(jī)房，部署混凝土施工質(zhì)量評定系統(tǒng)服務(wù)端軟件和數(shù)據(jù)庫軟件，提供系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)業(yè)務(wù)服務(wù)和數(shù)據(jù)庫存儲服務(wù)。

計算機(jī)終端是各用戶的日常辦公電腦，通過計算機(jī)電腦中的系統(tǒng)客戶端軟件訪問服務(wù)器，用于施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和傳輸，施工單位質(zhì)檢人員運(yùn)用PAD記錄各驗收工序的質(zhì)量數(shù)據(jù)，并提交監(jiān)理審核，完成工序質(zhì)量評定工作后上傳數(shù)據(jù)至服務(wù)器。移動終端提供離線操作和在線操作兩種方式，離線操作后數(shù)據(jù)本地保存，聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)后進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳操作；在線操作則將采集數(shù)據(jù)自動上傳至服務(wù)器，無須人為上傳操作。同時在有網(wǎng)絡(luò)的條件下，可通過客戶端軟件查詢?yōu)g覽施工質(zhì)量表單和信息，開展單元工程定義和單元工程質(zhì)量評定業(yè)務(wù)工作。

2.1.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

混凝土施工質(zhì)量評定系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，由網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)平臺層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層組成，見圖2。其中，網(wǎng)絡(luò)層是基礎(chǔ)，是混凝土施工質(zhì)量評定系統(tǒng)業(yè)務(wù)運(yùn)行、數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)平臺；數(shù)據(jù)層與平臺層是核心，是系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；應(yīng)用層是目標(biāo)，是系統(tǒng)價值的最終體現(xiàn)。各層之間協(xié)同一致，互相促進(jìn)。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

a.網(wǎng)絡(luò)層?；炷潦┕べ|(zhì)量評定系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議以支持其能夠在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中得到應(yīng)用。主要包括大藤峽工程建設(shè)專網(wǎng)、外部互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)（Wi-Fi）等。

b.數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲的中心，由業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫和分布式文件存儲器組成。

c.基礎(chǔ)平臺層?；A(chǔ)平臺層以系統(tǒng)共享服務(wù)業(yè)務(wù)為核心，包括組織機(jī)構(gòu)中心、用戶中心、授權(quán)中心、訪問控制服務(wù)、身份鑒別服務(wù)、流程服務(wù)、查詢服務(wù)等，基礎(chǔ)平臺層為應(yīng)用層的系統(tǒng)提供統(tǒng)一的服務(wù)支撐。

d.業(yè)務(wù)應(yīng)用層。業(yè)務(wù)應(yīng)用層包括PC業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用以數(shù)據(jù)層和平臺層提供的各種數(shù)據(jù)信息和服務(wù)為支撐，支持多平臺多終端，滿足工程管理人員隨時隨地進(jìn)行業(yè)務(wù)過程處理、信息查詢與可視化分析的需求。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

混凝土施工質(zhì)量評定系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)快速采集錄入框架、本地數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)離線緩存與同步、分布式文件存儲等多種技術(shù)解決數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲的核心業(yè)務(wù)問題。

采用數(shù)據(jù)快速采集錄入框架，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)化檢測檢驗項目、檢測記錄、標(biāo)準(zhǔn)計算公式以及評判規(guī)則，以快速引導(dǎo)式錄入、標(biāo)準(zhǔn)化操作模式、自動數(shù)據(jù)統(tǒng)計與評判為手段，實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確錄入的目標(biāo)，方便用戶提高錄入效率。

采用本地數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，存儲用戶的登錄驗證相關(guān)信息、用戶列表（用戶名和密碼的MD5值）、任務(wù)列表、表單列表、表單內(nèi)容、驗收單元列表、采集項目、采集內(nèi)容、消息通知、消息內(nèi)容、圖片、音頻、視頻等信息。

采用數(shù)據(jù)離線緩存與同步技術(shù)，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)包的形式一次性加載到終端本地，存儲在終端數(shù)據(jù)庫中，用時優(yōu)先從本地數(shù)據(jù)庫讀取，在數(shù)據(jù)下載過程中，使用增量更新下載方式，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)同步到終端本地。

采用分布式文件存儲技術(shù)，實現(xiàn)文件的上傳、下載和在線預(yù)覽，支持分布式存儲，橫向擴(kuò)展存儲能力，支持全文檢索，快速查找定位文件資源。

2.3 開發(fā)設(shè)計功能

2.3.1 施工設(shè)計管理

施工設(shè)計管理是以大藤峽工程可交付成果為導(dǎo)向?qū)椖抗ぷ髦饘蛹?xì)分和分類，將項目工作任務(wù)分解成較小的、更易于管理的組成部分的過程；工程信息將工程的產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)、合同信息、進(jìn)度信息、質(zhì)量信息等項目要素緊密地聯(lián)系起來，按照一定的模式進(jìn)行組織和展示，按照單位工程、分部工程、分項工程、單元工程逐級管理。參照批復(fù)的大藤峽工程項目劃分文件，維護(hù)單位工程、分部工程、單元工程的編碼、名稱、起止高程、起止樁號等設(shè)計成果信息，建立一套完整詳細(xì)的工程管理目錄，建立單元工程與質(zhì)量資料的組織關(guān)系，實現(xiàn)質(zhì)量表單在驗收單元上的自動歸集。施工設(shè)計管理界面見圖3。

圖3 施工設(shè)計管理界面

2.3.2 工序質(zhì)量驗收

工序質(zhì)量驗收功能在PC端實現(xiàn)。PC端實現(xiàn)對工序質(zhì)量驗收評定表數(shù)據(jù)錄入、流程審核、表單預(yù)覽、數(shù)據(jù)查詢、表單打印等功能。系統(tǒng)采用數(shù)字設(shè)備進(jìn)行施工現(xiàn)場質(zhì)量信息的記錄采集，實現(xiàn)準(zhǔn)確、全面、快速的現(xiàn)場質(zhì)量記錄采集，解決了現(xiàn)場記錄紙張量大、質(zhì)量評定周期長、管理分散等問題，改進(jìn)了現(xiàn)場質(zhì)量信息記錄采集方式，提高了工作效率，盡可能降低了人為失誤率，縮短了信息流轉(zhuǎn)周期，提高了信息共享的及時性和安全性。數(shù)據(jù)錄入界面見圖4。

圖4 數(shù)據(jù)錄入界面

a.系統(tǒng)內(nèi)置工程質(zhì)量評定策略，實現(xiàn)工序質(zhì)量等級的自動評定。系統(tǒng)可依據(jù)檢驗項目類型自動完成檢測點的合格個數(shù)統(tǒng)計、合格率計算、項目等級判斷，通過系統(tǒng)內(nèi)置的工程質(zhì)量評定策略規(guī)則，實現(xiàn)工序質(zhì)量等級自動評定，為工程最終的質(zhì)量等級評定提供依據(jù)。

b.提供質(zhì)量檢驗評定表格在施工現(xiàn)場的審核功能。系統(tǒng)自動記錄表單的填寫時間、填寫人員、提交時間、審核人員、審核時間等信息，保證質(zhì)量檢測工作的及時性和真實性。

2.3.3 單元工程質(zhì)量評定

單元工程質(zhì)量評定以驗收單元中各工序質(zhì)量評定結(jié)果為基礎(chǔ)，評定出單元工程的等級。單元工程質(zhì)量評定信息錄入人員將評定結(jié)果填寫完成、相關(guān)資料上傳完成后，提交監(jiān)理審核，監(jiān)理工程師審核通過后，即完成一個單元工程驗收與評定過程，則可進(jìn)行單元工程評定表的打印，用于紙質(zhì)資料歸檔。單元工程質(zhì)量評定操作界面見圖5。

2.3.4 綜合查詢

綜合查詢功能包括工序驗收信息查詢、工序質(zhì)量表單查詢、單元工程臺賬查詢、單元工程質(zhì)量優(yōu)良率統(tǒng)計查詢功能，用戶依據(jù)實際工作需求從工程整體到單元工程再到各個工序?qū)訉舆f進(jìn)查詢質(zhì)量驗收信息，為日常施工質(zhì)量管控工作提供有效數(shù)據(jù)支撐。通過系統(tǒng)業(yè)主、政府監(jiān)管部門、施工單位和監(jiān)理單位可及時、真實、完整地查詢質(zhì)量評定信息和資料；可依據(jù)質(zhì)量評定成果對工程整體質(zhì)量進(jìn)行定量的分析預(yù)測，同時可在出現(xiàn)質(zhì)量事故時快速對當(dāng)時的現(xiàn)場情況、參與人員進(jìn)行信息回溯，及時形成處理措施與追責(zé)，滿足工程參建各方對施工質(zhì)量精細(xì)化管理的要求。

a.工序質(zhì)量驗收信息查詢功能匯總各施工工序質(zhì)量驗收評定表單詳細(xì)數(shù)據(jù)，依據(jù)工程部位、時間周期統(tǒng)計未提交、審核中和已完成的施工質(zhì)量驗收評定表的創(chuàng)建人、創(chuàng)建時間、承包人、承包人審核時間、監(jiān)理人、監(jiān)理審核時間等審批流程信息，同時可輸出標(biāo)準(zhǔn)化表單瀏覽各檢驗項目詳細(xì)檢驗記錄。

圖5 單元工程質(zhì)量評定操作界面

b.單元工程臺賬匯總功能綜合匯總工程所有單元工程明細(xì)數(shù)據(jù)，依據(jù)工程部位、時間周期統(tǒng)計施工中和已完成的單元工程的開始時間、結(jié)束時間、評定時間、評定等級、質(zhì)量評定表單流轉(zhuǎn)信息等，見圖6。

c.單元工程質(zhì)量優(yōu)良率統(tǒng)計功能綜合匯總工程整體質(zhì)量評定統(tǒng)計數(shù)據(jù)，統(tǒng)計工程整體驗收單元數(shù)量、合格數(shù)量、優(yōu)良數(shù)量、優(yōu)良率，并以圖表的形式直觀展示驗收單元優(yōu)良率趨勢，見圖7。

圖6 單元工程臺賬查詢界面

圖7 質(zhì)量評定成果統(tǒng)計查詢界面

3 系統(tǒng)應(yīng)用效果

通過混凝土施工質(zhì)量評定系統(tǒng)的實施和應(yīng)用，業(yè)主可實時了解施工質(zhì)量評定成果并掌握工程施工質(zhì)量最新進(jìn)展，為施工工程過程管理控制輔助決策提供有效支撐；監(jiān)理和施工單位利用移動設(shè)備現(xiàn)場記錄采集質(zhì)量數(shù)據(jù)，在確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、完整和有效性的同時，極大地降低了手寫資料的工作量，縮短了質(zhì)量資料上報和審批的時間周期，提高了資料流轉(zhuǎn)和保存的安全性，提高了質(zhì)量信息的共享性和業(yè)務(wù)處理工作效率，確保了工程施工過程質(zhì)量驗收與評定工作能真實、及時地開展。系統(tǒng)的應(yīng)用為業(yè)主、政府監(jiān)督部門及工程參建各方提高和改進(jìn)施工技術(shù)、管理方法，解決工程建設(shè)的質(zhì)量安全問題提供了有力保障。在業(yè)主、施工單位、監(jiān)理單位的大力支持和積極配合下，混凝土施工質(zhì)量評定系統(tǒng)在大藤峽工程建設(shè)應(yīng)用中取得了顯著的成效。

3.1 實現(xiàn)施工質(zhì)量評定過程流程化、標(biāo)準(zhǔn)化

以數(shù)字終端代替紙質(zhì)文件進(jìn)行工序質(zhì)量驗收評定，約束了數(shù)據(jù)錄入格式和簽審順序，減少了人為失誤。

施工單位的初檢、復(fù)檢、終檢采用數(shù)字終端在施工現(xiàn)場進(jìn)行工序指標(biāo)數(shù)據(jù)在線填錄、申報和審核；監(jiān)理工程師在現(xiàn)場對工序?qū)嶋H質(zhì)量檢驗校核后，通過數(shù)字終端進(jìn)行工序質(zhì)量的驗收與評定；最終可由系統(tǒng)打印生成歸檔要求的工序質(zhì)量驗收評定表單。

3.2 實現(xiàn)檢驗項目質(zhì)量自動判定

通過預(yù)設(shè)檢驗項目、工序、單元工程的評定標(biāo)準(zhǔn)，自動判定檢驗項目是否合格，自動評定工序、單元工程的質(zhì)量等級，有效輔助質(zhì)量驗收評定過程，提高工作效率。

3.3 約束質(zhì)檢人員按要求采集和報審

在現(xiàn)場作業(yè)面進(jìn)行工序質(zhì)量評定審批過程中，通過在數(shù)字終端采用電子簽字+人物實時拍照的模式，保證工序驗收申報與審批過程中簽字的真實性，要求將現(xiàn)場的場景一同拍入，防止申報審批人不在崗遠(yuǎn)離工作面的代審代簽情況。

4 結(jié) 語

通過混凝土施工質(zhì)量評定系統(tǒng)的實施和應(yīng)用，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，將大藤峽工程質(zhì)量管理業(yè)務(wù)與流程相結(jié)合，實現(xiàn)施工作業(yè)現(xiàn)場質(zhì)量檢測評定過程的數(shù)字化管理，實現(xiàn)質(zhì)量評定結(jié)果與評定依據(jù)在建設(shè)各方、政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)間的有序共享，提供了一種體系化的工程質(zhì)量控制與監(jiān)管方法。此系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用將有效地提高現(xiàn)場質(zhì)量管理工作的效率，保障相關(guān)制度的嚴(yán)格落實和執(zhí)行，為大藤峽工程建設(shè)質(zhì)量的提升、工程的安全運(yùn)行提供有力保障。