采用Excel构建铁路混凝土抗压试验资料系统

丘仕钧，顾春霞，曹雪峰

（中铁十六局石武客专项目部二分部，信阳414632）

当前，铁路系统发展迅猛，混凝土抗压配套试验资料所用软件却仍存在很大空白。试验资料中，涉及混凝土试验报告资料的整合最具代表性，又最为繁重。人工制作混凝土台帐、报告工作繁琐，流程衔接上存在很多漏洞，难以保证准确性，尤其在施工高峰期这个问题显得更为突出。

研究人员理论结合实际，不断摸索，借助计算机的强大运算能力和编程性能，采用Excel软件开发设计出一套铁路混凝土抗压试验资料系统，具有科学性，系统性，智能化，不但使用方便，节约资金，便于管理，而且节约了人力，提高了工作效率。

1 Excel在系统中的应用

1.1 Excel在系统中主要实现功能

1.1.1 系统总体功能

（1）高效性。只需对《输入》工作表进行编辑，《台帐》和《报告》工作表自动完成。

（2）科学性。《试件台帐》、《输入》、《台帐》、《报告》工作表分离，更加清楚好用。

（3）独立性。无《试件台帐》时，也可以直接对《输入》工作表进行各种操作。

（4）实用性。《试件台帐》工作表采用打钩模式，一目了然。

（5）预防性。防止因大意失误进行输入删除等操作，自动禁止修改，不需要输入或者操作的地方。

（6）安全性。采用密码保护，不被他人篡改文件。

（7）全能型。适用于所有条件混凝土抗压报告台帐制作，如：同条件，张拉等。

（8）简洁性。不用考虑砼种类。

（9）扩展性。包括报告编号，配合比等。

（10） 易用性。点击《粘贴》按钮，实现自动粘贴，此外，部分单元格输入代号即可，免去输入全文。

1.1.2 《输入》工作表主要功能

（1）自由选择或设置“报告编号”格式。

（2）自动升序，包括台帐“序号”和“报告编号”，后者还可自动复位。

（3）自动计算理论和施工配合比，并可对配比原材、用量进行修改，复制粘贴等操作。

（4）自动计算“试件组数”，也支持手动输入模式。

（5）自动默认“石子粒径”、“强度等级”、“外加剂种类”，无需手动输入。

（6）自动读取《试件台帐》数据到《输入》工作表相关单元格中。

（7）自动对计算值按国家标准四舍六入五单双进行修约。

（8）自动计算抗压强度值，即时判断抗压值是否合格及作废。

（9）自由选择“自检”、“见证”。

（10） 台帐详尽，适用于不同的使用者。

1.2 对自定义单元格格式、公式函数、宏及自定义函数的认识和实例应用

1.2.1 对自定义单元格格式功能的认识和应用举例

通过对单元格进行自定义设置，使单元格内的数据以各种形式显示出来。

（1）将“1”变成“001”格式：选择需要设置数字格式的单元格，单击菜单—格式—单元格，选择自定义，在类型编辑框里输入“000”（0的个数是自定义数字显示的个数）

（2）将日期“2009-12-7”变成“091207”

1.2.2 对公式、函数的认识和应用举例

（1）逻辑函数if

用途：判断条件是否满足，返回所需值或文本。语法：i（flogical_test,value_if_true,value_if_false）。

中文：if（判断条件，条件为真返回一值，条件为假返回另一值）。

举例：在A1单元格输入12，单击B1单元格，在函数编辑栏里输入公式“=IF(A1>0,"正数","负数")”，（注意：引号“”不用输入，以下同），回车，B1单元格会显示为“正数”。

（2）数据及三角数学函数round

用途：对指定位数数值进行四舍五入，若是整数不显示小数。

语法：round（number，num_digits）。

中文：round（数字，小数位数）。

举例：在A1单元格输入“12.335”，在B1单元格输入公式“=ROUND(A1,2)”，回车后B1单元格显示结果“12.34”。

（3）日期计算

直接用公式加减。

举例：在A1、B1单元格内输入日期，C1输入公式“= B1- A1”，回车，显示天数差值。

1.2.3 对宏的认识和应用举例

宏是Excel里比较高级的指令，当要运行宏时，需要对宏的安全性进行设置，具体操作为：菜单—工具—宏—安全性，设置为“中”。不能设置为“高”，这样导致宏无法运行，也不能设为“低”，否则计算机容易遭受攻击。

宏采用VB语言编写，步骤：菜单—工具—宏—VB编辑器—编写代码。

以下为构建系统所用到的部分宏语句举例：

（1） 依次自动粘贴（用于台帐）

Private Sub CommandButton1_Click()

N = 4 '起始行

Do While Cells(1, 1) <> ""

If Cells(N, 1) <> "" Then

N = N + 1

Else:

Rows(1).Copy Destination:=Rows(N) '复制粘贴第1行内容到第N行

Exit Do

End If

Loop

End Sub

（2） 数值自动递增语句（用于序号，编号等）

Private Sub CommandButton1_Click()

Cells(1, 1) = Cells(1, 1).Value + 1 'A1单元格数值增加1

End Sub

1.2.4 对自定义函数的认识和应用举例

自定义函数需要借助宏语句来实现，但它比工作表宏更为灵活、易用。

举例：修约 round语句

Function XY (rng As Range)

XY = Round(rng, 2) '修约保留2位小数

End Function

再调用自定义函数XY（），对数值进行四舍六入五单双修约，并保留两位小数。

注意：round在宏语句和公式函数中作用并不相同。公式中round作用为对数值的四舍五入；而在宏中，则表示为四舍六入五单双，所以可以直接调来用以修约。需要说明的是，在所有修约方法中，只有此独创最简单实用，许多关于修约的宏语句复杂晦涩难记难懂。

2 混凝土抗压试验资料系统

2.1 设计思想

Excel提供了丰富的函数，涉及统计、数学与三角、查找与引用、逻辑、文本、信息、数据库、财务、日期与时间9大块功能，完全可以满足编制混凝土抗压试验资料需求。利用Excel菜单工具不仅可以方便地设置单元格的格式及打印报表格式，还可以方便地实现单元格和工作表的锁定、隐藏，数据有效性的检查和系统的加密保护等。系统以铁路工程试验人员最熟知的表格设计格式来设计表单，只需试验人员简单的几项设置，再录入或导入原始数据，剩余各项交由系统自动完成，从而提高了试验人员的工作质量和工作效率。

2.2 系统框架构建与功能描述

本系统主要包括以下4个大的模块，各个模块的具体功能如图1。

图1 系统框架

2.3 系统设计框架结构

2.3.1 《试件台帐》工作表设置

《试件台帐》工作表主体内容由现场试验人员向试验室出报告人提供。

（1）行设置

第1行是标题行，第2行是信息栏，包括单位名称，月份等信息，第3行是名称栏，包括工程名称、工程部位、砼强度、试件尺寸、坍落度等项目，第3行以下为试件台帐具体登记部分。

可以对行采取插入、删除、修改、替换等操作。

（2）列设置

A列为序号，便于查找，B-M列为混凝土试验必需资料，P-Y列为混凝土砂石含水率及原材报告编号，为了界面美观，P-Y列隐藏。

不可在Z列之前对整列采取插入、删除操作。

（3）主体内容设置

《试件台帐》工作表基本框架设计完成后，就需要对相应栏目添加内容。注意，“J”列登记试件编号时，须采用统一格式，多于一组时，连续编号之间用“-”（减号）连接。

2.3.2 《输入》工作表设置

（1）行设置：第1行是标题行，第2行是名称栏，包括报告编号，报告日期，工程名称等，第3～4行显示自动生成的台帐，第7～21行是编辑区域，其中，灰色部分不可以改动，浅黄色部分是从《试件台帐》自动读取过来的数据，可做改动，浅绿色部分输入实际记录或数据。

第24行及以下属于配合比部分，这部分可采取插入、删除、替换等操作，第24行以上却不可进行整行插入、删除操作。

（2）列设置：不可以在W列之前进行整列的插入、删除操作。W列后，根据实际需要可以增添新项目。

（3）主体内容设置：对“报告编号”B7～D7单元格重新设置格式（文本及数值），以满足实际需求，具体自定义格式方法参考前文。

第16行对原材报告编号部分设置数据有效性，限制文本长度，解决防止因文本长不小心出错却难以查出的问题。设置办法：菜单—数据—有效性—设置—文本长度。

对使用公式的单元格均采取“锁定、隐藏”，并设置工作表为保护状态，防止不小心将公式删除或修改。设置锁定、隐藏的办法：菜单—格式—单元格—自定义单元格—保护—在“锁定、隐藏”前复选框内打“√”。工作表设置保护方法：菜单—工具—保护—保护工作表，输入密码。

配合比序号必须按照1、2、3……顺序依次递增，不可以重号，缺号，倒号、跳号，注意保证配合比序号和配合比报告编号一一对应。

2.3.3 《台帐》工作表设置

（1）行设置：与《输入》工作表相同，第1行标题行，第2行名称栏，第3行及以下为台帐登记内容。可以执行复制、粘贴、插入、删除、替换、修改、筛选和打印等操作。

（3） 列设置：不可以对X列之前部分采取整列插入、删除操作。

（4） 主体内容设置：首列序号不可有空缺。对《台帐》工作表设置保护，以防不小心删除某行或某列值。

2.3.4 《报告》工作表设置

（1） 行设置：第1～48行属于自检报告，第49～96行属于见证报告，按需求选择相应报告，粘贴复制到存档文件里。

（2） 列设置： 第A-X列为第1份报告，第Y -AV列为第2份报告。由于一份报告最多只能出4组试块，当试件组数超过4时就需用到第2份报告。两份报告总计可以出8组试件。

（3） 主体内容设置：《报告》内容完全按照中华人民共和国铁道部2009年1月8日发布的《铁路工程试验表格》（中华人民共和国行业标准 铁建设函[2009] 27号）制作。

由于《报告》工作表主体内容的数据均来源于《输入》工作表，若无特殊原因，不可以进行删除、修改、添加等操作。

2.4 系统构建、操作流程

系统包括《试件台帐》、《输入》、《台帐》、《报告》4个工作表。整个系统的全部工作流程如下：

第1步：准备好《试件台帐》，点击“打钩”按钮，《试件台帐》工作表新打“√”行的数据自动读入到《输入》工作表对应单元格中。第1步完成。

第2步：切换到《输入》工作表。选择第7行，对“委托单位”、“试组代号”、“养护条件”、“报告编号格式”、“见证否”这些单元格内容参照实际情况进行输入或改动。

在第9～10行相应单元格输入力值后，系统会根据内部计算直接判断出抗压强度是否合格，同时在W3、W4单元格显示结论。

在第14～17行输入原材报告编号和砂石含水率值。若前表《试件台帐》第P-Y列已附上这部分内容，则无需再对这部分进行输入或修改。

输入完成，检查并确认无误。第2步结束。

第3步：点击《输入》工作表里的《粘贴》按钮，新生成的台帐自动依次贴入《台帐》工作表空行处。复查无误后，即时保存。第3步完成。

第4步：切换到《报告》工作表，复制这部分报告，粘贴到存档报告文件中，设置页边距：左3 cm，右2 cm，上下各2.5 cm（装订规范设置），保存，打印报告。第4步结束。

至此，所有步骤全部完成。

3 结束语

经过不懈探索研究，研究人员将此成果扩展到混凝土以外的领域，如钢筋、砂石料、砂浆、土工试验、月报和卷内目录等。采用Excel工作表函数和宏指令相结合，建立一套完善有序的试验资料系统，不仅加快了资料管理工作的进程，而且实现了对试验资料的控制，保证试验资料管理的透明度及准确率。Excel能够定量、定性分析试验原材料及混凝土质量，科学预测和评价施工质量效果，为铁路试验和施工起到积极地保障及促进作用，从而对于整个铁路系统建设具有重要的意义。

4 致谢

写作本文及研发软件期间，我获得了许多人的指导和帮助，在此，谨向他们表达诚挚的谢意！

首先衷心感谢我的领导。他制作的Excel文件为本系统的原型，正是这个原型给了我很大启发和施展空间。

领导和试验室的各位同事也给我提出了许多建设性的意见，在我撰写论文调试系统期间给了我很多帮助和鼓励，在此我也向他们表达真诚的谢意。

在这里，还要特别感谢在我本科学习阶段传授我VB知识的老师，是他使我对编程产生了兴趣，并受益一生。

最后，要对我的父母表达特别的感谢。谢谢他们默默的关心和支持。

[1] 中华人民共和国铁道部. 铁建设[2005] 160号. 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准[S] . 北京：中国铁道出版社，2005.

[2] 中华人民共和国铁道部. 铁建设[2005] 160号. 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S] . 北京：中国铁道出版社，2005.

[3] 中华人民共和国铁道部. 铁建设函[2009] 27号. 铁路工程试验表格[S] . 北京：中国铁道出版社，2009.

[4] 中华人民共和国建设部. 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T 50081-2002. 普通混凝土力学性能试验方法标准[S] . 北京：中国建筑出版社， 2003.