碾压混凝土坝智能化试验检测应用

路振刚 张晓光 李中田 刘生智 赵 城

(1.松花江水力发电有限公司丰满大坝重建工程建设局，吉林 吉林 132001； 2.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021； 3.北京易用视点科技有限公司，北京 100144)

1 概述

碾压混凝土坝通常采用大仓面施工，混凝土浇筑强度高、施工速度快，对施工质量检测的工作效率要求较高。吉林丰满水电站全面治理(重建)工程电站主坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高94.50 m，坝顶总长1 068.00 m。筑坝过程中智慧管控系统试验模块的应用降低了技术人员工作强度，实现全过程精细管控，利用计算机替代人工进行检测频次、检测结果的符合性评价，提高了试验检测的及时性和准确性。

2 智能化管理系统结构

试验检测是质量检验的方法之一，也是质量管理的一项主要工作，实体工程的质量主要是通过各种类型的试验检测结果来进行评价。智能化管理系统试验模块由多层结构构建，主要包括用户层、应用层、数据存储层以及数据分析层等。用户层是指面向的服务对象，包括建设单位、监理单位以及试验检测单位。应用层是指其应用功能，包括过程管控、统计分析、资质管理和标准管理。数据存储层实现了检测数据的电子化存档，建立了检测数据库。数据分析层依据预置逻辑判断规则，由计算机进行智能判断，实现了检测智能化管理。

3 智能化管理系统功能

智能化试验检测管理系统功能即是指其应用层的功能，主要能实现过程管控、统计分析、资质管理和标准管理，系统工作流程如图1所示。

3.1 资质管理

国家及行业相关部门对从事水电工程试验检测的单位均有严格的资质要求，资质管理包括试验室资质、人员资格、检测参数范围和仪器检定情况等内容。工作流程主要包括检测单位申报、监理审核、系统自动判定形成审核结果。单项申报信息录入后，系统按照逻辑判断规则自动审核，对不合格项弹出报警信息，提示不合格原因，见表1。

表1 试验室资质证书审核结构化分析表

序号审核项目评价标准(逻辑判断规则)1试验室资质合格:1-1合格且1-2合格;不合格:1-1不合格或1-2不合格1-1计量认证(CMA)资格合格:有/无=有且有效期截止日期≥当前日期;不合格:有/无=无且有效期截止日期<当前日期;提醒:即将到期=有效期截止日期<“当前日期+90 d”1-2检测单位(机构)资质等级合格:有/无=有且有效期截止日期≥当前日期;不合格:有/无=无且有效期截止日期<当前日期;提醒:即将到期=有效期截止日期<“当前日期+90 d”

3.2 试验标准管理

试验方法标准规定了试验条件、操作步骤和结果处理要求。结果评价标准用于评价质量是否满足要求。检测频次评价标准用于评价检测数量是否达到要求。试验标准管理的目的是保证试验检测工作符合现行国家标准、行业标准、设计要求与合同约定，见图2。

本系统将水电工程常用检测项目的国家与行业标准进行结构化分解，配置形成通用检测项目执行标准库，由专业人员定期进行标准库的更新，并对技术标准版本有效性、标准适用性、条目与内容正确性、执行标准内容正确性进行审核。

本系统在其他项目应用时，各水电工程项目可根据自身要求，在通用标准的基础上对应进行调整，用户仅需要辨识本工程的设计要求与合同约定，填写执行标准内容，即可形成专用检测项目执行标准库。系统还可以自动将试验检测项目执行标准与工程适用标准库进行交叉比对，检查标准版本差异。

3.3 检测过程管控

检测过程管控是试验检测智能化管理系统的重要功能之一，针对委托、取样、制样、检测、报告提交等各个环节的工作疏漏能够及时被发现并更正。过程管控的目的是不发生漏检，及时发现异常情况并进行处置，跟踪监督检测流程状态，督促工作人员及时完成本职工作。

系统根据检测对象及施工计划自动计算应检项目和数量，生成试验委托单，向试验人员推送信息，提醒试验人员及时取样。取样人在见证人见证的情况下完成采样，在现场通过移动终端录入取样地点、数量和样品描述，系统自动记录取样时间等信息，生成样品登记表。

样品送交试验室后，试验人员按照委托检测项目制备成相应规格的试件。制样后，打印带有二维码的标签，粘贴在试件标示牌上。混凝土等试件悬挂标签后送入养护室养护，系统会实时跟踪取样工作实际完成情况，试件到达养护龄期后，系统会提醒试验人员及时进行检测。监理和质量管理人员可以通过系统实时监督试验工作进展，判断取样或试验频次是否符合规范要求，最大程度降低了漏检或到龄期未及时检测现象的发生概率，见图3。

试验人员根据委托单内容开展检测，检测结果及时输入系统，系统会根据预设的评价标准自动进行符合性评价。未达到技术标准规定的检测结果，系统会及时发出提醒。

试验检测全部完成后，在系统中经试验室相关人员审核、批准后，系统自动生成试验报告单，提交委托方。系统按照规则生成报告单编号，附加二维码。审核提交流程在系统中完成，需要存档的试验报告单系统提供打印功能。系统内置各种常用检测项目报告单打印格式。

试验报告单生成后，系统自动发送委托人。施工单位委托检测的，由施工单位提交监理进行审核。检测结果不合格的，启动不合格品处理流程。

样品编号:××××××××样品名称:××××××××取样日期:20××年××月××日取样人:×××

图3 样品标签格式

3.4 统计分析

水电工程建设中试验检测数据量巨大，智能化试验检测管理系统高效准确，通过统计分析，一方面可以评价实体工程质量，另一方面可以分析质量波动原因。将经验丰富的技术骨干从繁重的统计工作中解放出来，将更多的精力用于对统计结果进行分析，也可以通过系统随时进行统计，及时发现检测结果的波动，促进实体工程质量的提升。智能化试验检测管理系统提供的统计模式按照统计时段分为总体统计、阶段性统计、不定期统计。系统可以按照时段计算各种试验项目各单位的应检数量，统计实际检测数量，评价当期试验检测频次是否满足要求；统计各试验项目检测结果的最大值、最小值、平均值等数据，评价试验结果是否符合技术标准。系统可以实时查询某项试验工作当前状态，监理和质检人员可以在系统中随时查询取样情况和检测结果，监督试验工作的实际进展情况。系统会将试验项目和检测结果与浇筑仓自动关联在一起，通过三维模型查询与单元工程相关的所有检测结果。例如：某一浇筑仓内混凝土性能、止水接头、钢筋接头、拌和楼质量控制、仓面质量控制等全部检测结果。

4 结语

在吉林丰满水电站重建工程中，为实现项目建设的精细化管理，建设单位牵头研发了智慧管控系统，该系统中关于试验检测模块的应用降低了技术人员工作强度，提高了试验检测的及时性和准确性。