基于移动互联技术的地铁施工质量检测管理系统＊

娄建高，祝明明，许 昊，程 科

(1.中铁隧道集团三处有限公司，广东 深圳 518000；2.江苏科技大学计算机学院)

0 引言

当前我国正处于地铁建设高速发展的时期，而地铁修建面临着施工难度大、施工工艺复杂和施工风险系数高等诸多实际困难。此外，地铁施工具有涉及范围广、参建单位多、建设任务重、运营周期长、社会影响大等特征。因此，加强对地铁施工质量的控制和管理成为有序推进工程进展，确保地铁安全运行的重要前提。

为了严格执行地铁施工的工艺标准，从严把控施工质量，推进施工现场质量检测方法体系的有效落实成为实现上述目标的重要控制性环节。依据施工现场质量检测方法体系，真实地记录施工过程中的工艺参数、材质规格和质量参数等相关数据，既可以及时发现施工缺陷，也可以为落实工程质量责任提供基础保障。

然而，地铁施工现场环境恶劣，检测现场往往处于地下或是城乡结合部，给现场质量检测带来了很大的不便。此外，现有的质量检测和数据记录严重依赖于质量检验员的个人素养，检测过程和检测结果缺乏有效凭证，这为施工质量责任落实和责任追究埋下了隐患。具体来说，现有的施工质量检测方式主要存在以下两个方面的弊端。一方面，现有施工质量检测结果主要有检验员依据检验标准，通过人工比的方式确定，容易出现检验项目漏检，检测结果误判等问题。另一方面，质量检测结果和相关仪器检测数据之间缺乏关联，不利于开展工程质量数据链的完整分析，不利于工程质量责任主体的有效追踪。

近年来，智慧工地建设逐渐成为施工质量精细化管理的有效技术手段。施工管理过程的数字化、可视化和智能化应用为施工质量检测结果的数据采集、数据关联及检测结果的智能对比提供了可能。而伴随着智能手机的普及，施工数据的调阅、检测数据的采集和上传变得更为便利。为此，本文借助于移动互联技术，设计地铁施工质量检测管理系统，以实现地铁施工标段的信息配置、检测任务的编辑与分发、现场检测数据的采集与上传以及检测结果的校核等功能。

1 系统总体框架

1.1 地铁施工质量检测要素概述

地铁施工质量检测涉及的相关领域主要包含工程原材料、工程结构实体以及混凝土性能检测等多方面的内容。在具体施工过程中，不同施工工序中涉及的检测内容不尽相同，检验标准也有所差异。对于地基基础及防护工程，主要的检测内容包括土方开挖及回填；支护工程中的导墙、成槽、钢筋笼、混凝土、模板、预应力及降水与排水装置等。在处理地基基础时，则需要检测水泥搅拌桩地基、高压喷射注浆地基及树根桩的混凝土、钢筋笼、回填注浆等所涉及的技术参数。防水工程重点关注防水混凝土、卷材防水层、涂料防水层和防水层保护层的技术参数检测。对于主体结构中的支架体系、模板的加工、安装和加固以及钢筋和混凝土的检测，施工监管方除了要求施工方执行相关技术标准外，往往还会增加特定的执行更高技术标准的检测内容。

可见，由于地铁施工周期长、施工工序多、工艺参数复杂等原因，现有的检测任务下发和检测结果上报的方式，既不利于施工单位的现场调度与管理，也对施工质量检验人员提出了更高的技术要求，且增加了工作人员的劳动强度。

1.2 地铁施工质量检测管理流程

地铁施工质量检测一般有施工单位工程部组织实施。如图1 所示，施工单位总工程师或者相关技术负责人依据施工进度编制检测任务及相关检测指标和相关参数后，通过系统分发给相关检测技术人员。检测技术人员领取检测任务后，在施工现场开展实地检测，记录并上报相关检测结果。施工单位工程质量负责人抽检并复核相关检测结果，并可以对不符合规范的检测结果提出整改。

图1 施工质量检测流程图

1.3 总体框架

系统总体架构如图2 所示。Web 端主要包含施工标段信息配置模块、检测任务编辑与分发模块以及质量检测监管模块，主要用于标段管理与技术人员的信息编辑、检测任务的编辑、检测内容的制定和检测参数的设定，并提供后台数据的检索、抽查、复核和比对等功能。移动端则提供检测任务的认领、检测技术资料的下载、查阅以及检测数据、检测结果和检测证据的录入与上传。服务器端主要负责数据的存储和管理，并为现场检测提供相关数据服务和知识服务。

图2 系统总体框架图

2 系统设计

2.1 标段信息配置模块

标段信息配置模块主要用于施工单位所承担标段的项目部名称、工程概述、地理信息和工程类型的编辑，并提供相关工序的设置功能。为了提高系统的适用性，便于施工单位便捷地管理本标段的施工信息，本系统设计了具有五级目录的树状可编辑节点结构，用户可以根据本项目部承担工程的实际情况添加或删除相关节点。此外，标段信息配置模块还可以用于项目部工程技术人员配置信息的编辑。同时，为了便于施工质量的管理和监督，该模块还提供角色设置和系统权限分配功能，从而为后续的数据关联和责任认定提供保障。

2.2 检测任务设定模块

设计检测任务设定模块的目的是为了便于工程项目部的质量管理员编辑和和分发检测任务。具有质量管理员权限的管理技术人员可以在Web 服务器端定制地铁施工质量检测任务，上传相关施工图纸和和工艺文件，编制检测内容、检测方法和检测标准，分发检测任务。项目部检测任务的编制和分发流程如图3所示。

图3 检测任务编制和分发流程

⑴质量管理员根据施工进度，依据地铁施工图纸和施工工艺，动态编辑五级树状节点目录，生成工序编码DirCode。在本系统中，五级树状目录分别对应于项目部名称、标段名称、工程名称、子工程名称和工序名称，其中，每一级目录以0-100 数字编码，每一级目录之间以“.”分隔，以确保每个工序具有唯一的五级编码序列。每生成一个DirCode后，工序检测序号ProNum自动加1。

⑵在编辑和生成检测序号后，质量管理员将借助于检测任务设定模块来设定检验内容、检测方法和检测标准，并上传与相关的施工图纸和施工工艺文件至检测系统，以便于现场检测人员下载和阅读。为实现检测技术资料与检测任务的一一对应，质量检测员上传的技术文件统一以“五级编码序列+TEC+文档序号”命名。

⑶质量管理员依据施工进度选定检测工序和检测人员，点击生成检测任务，并发送至检测人员阅读信息序列，同时系统发送提示阅读信息至检测员手机。考虑到同一工序可能需要多次检测，每次执行检测任务的人员也不一定相同，因此，系统在生成检测任务时以“本工序五级编码序列+检测序号+年月日+工号”编码TestCode，以便于后期检测结果的复核与责任认定。

2.3 现场质量检测模块

现场质量检测模块支持智能手机的访问，主要用于质量检验员现场检测时调阅技术资料、检测内容及检测参数，同时支持检测数据、检测结果及检测现场的多媒体证据上传。

本系统借助于后台数据的服务支持和移动网络提供的访问服务，改变了传统的施工质量检测方式。此外，借助于本系统，这些真实的检测结果和检测证据还可以用于检测任务复核及施工质量追责。现场质量检测工作流程如图4所示。

图4 现场质量检测工作流程

⑴施工质量检验员登录个人账户，领取质量管理员分发的检测任务。系统通过解析监测任务的编码序列，解析出相应的项目部名称、标段名称、工程名称、子工程名称和工序名称，并生成检测时需要调阅的施工图纸和技术文件名称。

⑵施工质量检验员借助于系统的检测页面，按照系统规定的检测内容和检测方法，在施工现场完成原材料、部件或工程的检测工作。在检测过程中，检测人员可以根据实际需要，通过智能终端实时拍摄关键参数、关键指标的仪器检测显示，实时拍摄工程关键部位、关键部件的检测过程，获取图片、视频等多媒体证据数据。

⑶借助于智能移动端，对照检测页面的检测内容和检测参数，检测人员可以在系统中实时填报现场检测数据和评判结果，同步上传相关图片和视频至服务器端，并由系统按照“检测任务编号+序列号”的方式统一编码并自动存储，以用于后期检测结果的复核与追责。

2.4 检测结果审核模块

为了确保检测结果的准确性和有效性，及时发现检测过程出现的遗漏或是不规范操作，如图5所示，本系统设置检测结果审核模块，以通过对检测结果的抽检和复核两个步骤，消除检测过程可能出现的差错。

图5 检测结果审核流程流程

在检测记录抽检阶段，项目部工程质量管理负责人按照“时段”、“标段”和“人员”等三种方式从数据库中选择检测记录。如果检验过程符合检验规范，检验指标齐全，确认并提交检验结果入库，检测结果不得修改。如果检验过程存在不规范或检验指标不完整的情况，项目部工程质量管理负责人则驳回本次检验任务，并以“漏检”或“错检”设置疑问标记。如果检测结果存在不合格是其他质量问题，则对改检测记录设置“整改”标记，并将检测结果推送至工程部，设定整改日期，并再次下发检测任务。在此情形下，生成检测任务编码的方法与初次检测任务相同。

在检测记录复核阶段，对于“漏检”和“错检”标记的记录，如果相关检测指标检测完整，相关流程符合规范，检测结果合格，那么记录中的可疑标记将会删除，并将检测记录提交入库。对于标注“整改”标记的记录，项目部工程质量管理负责人将追踪这些质量异常施工工序的整改时间、整改效果、整改结论，并可同时调阅历次检测的现场多媒体证据。如果整改结果满足了检测标准，负责人将撤销记录中的重检标记，并将多次检测结果一并提交到数据库。

3 施工质量检测管理系统实现

本文设计的施工质量检测管理系统主要包含支持Web 访问的后台管理系统和支持移动端访问的App应用两个部分。

后台管理系统主界面如图6所示。系统设置质检员、工程师、部长和经理四种角色。系统主要包含节点设置、节点管理、人员管理、内容查看和系统功能等主要功能。初次使用本系统时，需要在系统功能中通过“系统设置”功能对系统进行相关设置。在完成系统基本信息的设置后，质量管理员（工程师或者部长）需要根据本项目部的工程实际，设置和编辑五级树状目录的节点，完成各工序节点对应技术资料的上传、检测内容、检测方法和检测参数的编辑与设置。当用户完成上述设置后，便可依据工程进展，实时分发检测任务，并向指定的质量检验员发送任务信息。

图6 后台管理系统主界面

此外，质量工程师和工程部部长可在后台执行质检任务的确认与驳回功能。管理人员登录后可查看项所有信息，高级用户（包括项目经理、总工等）登录后，均可在左侧二级菜单直接选择质量管理栏目，以查阅当前工程中的所有未检和已检批次。超级管理员具备用户管理、角色分配、App 接口管理、工程信息管理等功能，并能对所有后台功能进行管理。

如图7所示，系统的每位用户都可以通过手机，利用手机号码和用户设定的密码进行登录。用户通过手机登录后将进入图8所示的主界面。手机主界面分节点、批次、详情、设置共计四个标签页。每次打开后，树状结构呈收缩状态，用户可通过逐级点击的方式打开树状列表。节点界面呈树形显示，节点右侧有数字角标，代表用户在当前节点中待检测的数量，用户可根据角标快速查看待完成的项目数。

图7 手机端登录界面

图8 手机端主界面

页面下方的批次列表中显示了当前节点中的检查批次，详情页面中又有图纸、检验内容、检验标准三个子页面，以便于用户在施工现场查阅相关技术资料和检测标准等。当检验人员选定检查的记录后，便可根据页面中描述的检测规范实施检测和现场取证，并在系统中上报检测结果和上传现场取证的多媒体文件。

4 结束语

本文借助于移动互联技术，分别设计基于Web 的后台管理系统和智能手机终端应用，实现了一种实用性强、适用于地铁施工质量检测管理的应用系统。与现有的地铁施工质量管理方式相比，本系统能够大幅提高施工质量检测的效率，提高检测工作的质量，降低一线技术人员的劳动强度。此外，借助于本系统，可以实现现场检测结果和证据信息的实时采集与上传，为项目部开展质量审核和质量追责提供了数据支撑，有效降低了质量隐患的产生。