婁建高，祝明明，許 昊，程 科

(1.中鐵隧道集團(tuán)三處有限公司，廣東 深圳 518000；2.江蘇科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院)

0 引言

當(dāng)前我國正處于地鐵建設(shè)高速發(fā)展的時(shí)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(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高等諸多實(shí)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(yùn)營周期長、社會(huì)影響大等特征。因此，加強(qiáng)對(duì)地鐵施工質(zhì)量的控制和管理成為有序推進(jìn)工程進(jìn)展，確保地鐵安全運(yùn)行的重要前提。

為了嚴(yán)格執(zhí)行地鐵施工的工藝標(biāo)準(zhǔn)，從嚴(yán)把控施工質(zhì)量，推進(jìn)施工現(xiàn)場質(zhì)量檢測方法體系的有效落實(shí)成為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)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(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)施工缺陷，也可以為落實(shí)工程質(zhì)量責(zé)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(yán)重依賴于質(zhì)量檢驗(yàn)員的個(gè)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(zé)任落實(shí)和責(zé)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(gè)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(yàn)員依據(jù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，通過人工比的方式確定，容易出現(xiàn)檢驗(yàn)項(xiàng)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(zé)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(xì)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(duì)比提供了可能。而伴隨著智能手機(jī)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(dòng)互聯(lián)技術(shù)，設(shè)計(jì)地鐵施工質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)地鐵施工標(biāo)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(shí)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也有所差異。對(duì)于地基基礎(chǔ)及防護(hù)工程，主要的檢測內(nèi)容包括土方開挖及回填；支護(hù)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(shí)，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(diǎn)關(guān)注防水混凝土、卷材防水層、涂料防水層和防水層保護(hù)層的技術(shù)參數(shù)檢測。對(duì)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(biāo)準(zhǔn)外，往往還會(huì)增加特定的執(zhí)行更高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(bào)的方式，既不利于施工單位的現(xiàn)場調(diào)度與管理，也對(duì)施工質(zhì)量檢驗(yàn)人員提出了更高的技術(shù)要求，且增加了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)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(shí)施。如圖1 所示，施工單位總工程師或者相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人依據(jù)施工進(jìn)度編制檢測任務(wù)及相關(guān)檢測指標(biāo)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(shí)地檢測，記錄并上報(bào)相關(guān)檢測結(jié)果。施工單位工程質(zhì)量負(fù)責(zé)人抽檢并復(fù)核相關(guān)檢測結(jié)果，并可以對(duì)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(biāo)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(biāo)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(tái)數(shù)據(jù)的檢索、抽查、復(fù)核和比對(duì)等功能。移動(dòng)端則提供檢測任務(wù)的認(rèn)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(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)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(shí)服務(wù)。

圖2 系統(tǒng)總體框架圖

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 標(biāo)段信息配置模塊

標(biāo)段信息配置模塊主要用于施工單位所承擔(dān)標(biāo)段的項(xiàng)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(biāo)段的施工信息，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了具有五級(jí)目錄的樹狀可編輯節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)本項(xiàng)目部承擔(dān)工程的實(shí)際情況添加或刪除相關(guān)節(jié)點(diǎn)。此外，標(biāo)段信息配置模塊還可以用于項(xiàng)目部工程技術(shù)人員配置信息的編輯。同時(shí)，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(zé)任認(rèn)定提供保障。

2.2 檢測任務(wù)設(shè)定模塊

設(shè)計(jì)檢測任務(wù)設(shè)定模塊的目的是為了便于工程項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)，分發(fā)檢測任務(wù)。項(xiàng)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(jìn)度，依據(jù)地鐵施工圖紙和施工工藝，動(dòng)態(tài)編輯五級(jí)樹狀節(jié)點(diǎn)目錄，生成工序編碼DirCode。在本系統(tǒng)中，五級(jí)樹狀目錄分別對(duì)應(yīng)于項(xiàng)目部名稱、標(biāo)段名稱、工程名稱、子工程名稱和工序名稱，其中，每一級(jí)目錄以0-100 數(shù)字編碼，每一級(jí)目錄之間以“.”分隔，以確保每個(gè)工序具有唯一的五級(jí)編碼序列。每生成一個(gè)DirCode后，工序檢測序號(hào)ProNum自動(dòng)加1。

⑵在編輯和生成檢測序號(hào)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(yàn)內(nèi)容、檢測方法和檢測標(biāo)準(zhǔn)，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(shí)現(xiàn)檢測技術(shù)資料與檢測任務(wù)的一一對(duì)應(yīng)，質(zhì)量檢測員上傳的技術(shù)文件統(tǒng)一以“五級(jí)編碼序列+TEC+文檔序號(hào)”命名。

⑶質(zhì)量管理員依據(jù)施工進(jìn)度選定檢測工序和檢測人員，點(diǎn)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(shí)系統(tǒng)發(fā)送提示閱讀信息至檢測員手機(jī)?？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(shí)以“本工序五級(jí)編碼序列+檢測序號(hào)+年月日+工號(hào)”編碼TestCode，以便于后期檢測結(jié)果的復(fù)核與責(zé)任認(rèn)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(jī)的訪問，主要用于質(zhì)量檢驗(yàn)員現(xiàn)場檢測時(shí)調(diào)閱技術(shù)資料、檢測內(nèi)容及檢測參數(shù)，同時(shí)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(tái)數(shù)據(jù)的服務(wù)支持和移動(dòng)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(shí)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(zé)。現(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(yàn)員登錄個(gè)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(xiàng)目部名稱、標(biāo)段名稱、工程名稱、子工程名稱和工序名稱，并生成檢測時(shí)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(yàn)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(shí)際需要，通過智能終端實(shí)時(shí)拍攝關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵指標(biāo)的儀器檢測顯示，實(shí)時(shí)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(dòng)端，對(duì)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(shí)時(shí)填報(bào)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)和評(píng)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(hào)+序列號(hào)”的方式統(tǒng)一編碼并自動(dòng)存儲(chǔ)，以用于后期檢測結(jié)果的復(fù)核與追責(zé)。

2.4 檢測結(jié)果審核模塊

為了確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性，及時(shí)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(duì)檢測結(jié)果的抽檢和復(fù)核兩個(gè)步驟，消除檢測過程可能出現(xiàn)的差錯(cuò)。

圖5 檢測結(jié)果審核流程流程

在檢測記錄抽檢階段，項(xiàng)目部工程質(zhì)量管理負(fù)責(zé)人按照“時(shí)段”、“標(biāo)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(yàn)過程符合檢驗(yàn)規(guī)范，檢驗(yàn)指標(biāo)齊全，確認(rèn)并提交檢驗(yàn)結(jié)果入庫，檢測結(jié)果不得修改。如果檢驗(yàn)過程存在不規(guī)范或檢驗(yàn)指標(biāo)不完整的情況，項(xiàng)目部工程質(zhì)量管理負(fù)責(zé)人則駁回本次檢驗(yàn)任務(wù)，并以“漏檢”或“錯(cuò)檢”設(shè)置疑問標(biāo)記。如果檢測結(jié)果存在不合格是其他質(zhì)量問題，則對(duì)改檢測記錄設(shè)置“整改”標(biāo)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(duì)于“漏檢”和“錯(cuò)檢”標(biāo)記的記錄，如果相關(guān)檢測指標(biāo)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(biāo)記將會(huì)刪除，并將檢測記錄提交入庫。對(duì)于標(biāo)注“整改”標(biāo)記的記錄，項(xiàng)目部工程質(zhì)量管理負(fù)責(zé)人將追蹤這些質(zhì)量異常施工工序的整改時(shí)間、整改效果、整改結(jié)論，并可同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)，負(fù)責(zé)人將撤銷記錄中的重檢標(biāo)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(shí)現(xiàn)

本文設(shè)計(jì)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(tái)管理系統(tǒng)和支持移動(dòng)端訪問的App應(yīng)用兩個(gè)部分。

后臺(tái)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(diǎn)設(shè)置、節(jié)點(diǎn)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(shí)，需要在系統(tǒng)功能中通過“系統(tǒng)設(shè)置”功能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(xiàng)目部的工程實(shí)際，設(shè)置和編輯五級(jí)樹狀目錄的節(jié)點(diǎn)，完成各工序節(jié)點(diǎn)對(duì)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(dāng)用戶完成上述設(shè)置后，便可依據(jù)工程進(jìn)展，實(shí)時(shí)分發(fā)檢測任務(wù)，并向指定的質(zhì)量檢驗(yàn)員發(fā)送任務(wù)信息。

圖6 后臺(tái)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(tái)執(zhí)行質(zhì)檢任務(wù)的確認(rèn)與駁回功能。管理人員登錄后可查看項(xiàng)所有信息，高級(jí)用戶（包括項(xiàng)目經(jīng)理、總工等）登錄后，均可在左側(cè)二級(jí)菜單直接選擇質(zhì)量管理欄目，以查閱當(dāng)前工程中的所有未檢和已檢批次。超級(jí)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(duì)所有后臺(tái)功能進(jìn)行管理。

如圖7所示，系統(tǒng)的每位用戶都可以通過手機(jī)，利用手機(jī)號(hào)碼和用戶設(shè)定的密碼進(jìn)行登錄。用戶通過手機(jī)登錄后將進(jìn)入圖8所示的主界面。手機(jī)主界面分節(jié)點(diǎn)、批次、詳情、設(shè)置共計(jì)四個(gè)標(biāo)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(jí)點(diǎn)擊的方式打開樹狀列表。節(jié)點(diǎn)界面呈樹形顯示，節(jié)點(diǎn)右側(cè)有數(shù)字角標(biāo)，代表用戶在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)中待檢測的數(shù)量，用戶可根據(jù)角標(biāo)快速查看待完成的項(xiàng)目數(shù)。

圖7 手機(jī)端登錄界面

圖8 手機(jī)端主界面

頁面下方的批次列表中顯示了當(dāng)前節(jié)點(diǎn)中的檢查批次，詳情頁面中又有圖紙、檢驗(yàn)內(nèi)容、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)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(biāo)準(zhǔn)等。當(dāng)檢驗(yàn)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(shí)施檢測和現(xiàn)場取證，并在系統(tǒng)中上報(bào)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(dòng)互聯(lián)技術(shù)，分別設(shè)計(jì)基于Web 的后臺(tái)管理系統(tǒng)和智能手機(jī)終端應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)用性強(qiáng)、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(dòng)強(qiáng)度。此外，借助于本系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場檢測結(jié)果和證據(jù)信息的實(shí)時(shí)采集與上傳，為項(xiàng)目部開展質(zhì)量審核和質(zhì)量追責(zé)提供了數(shù)據(jù)支撐，有效降低了質(zhì)量隱患的產(chǎn)生。