黃發(fā)林,銀樂利,肖 鑫

(1.貴州中交銅懷高速公路有限公司,貴州銅仁 554300； 2.中南大學(xué)土木工程學(xué)院,長沙 410075)

引言

“十三五”期間，中國工程項目建設(shè)的規(guī)模不斷增加，工程技術(shù)難度大幅提升，加之復(fù)雜多變的施工環(huán)境，工程質(zhì)量安全風(fēng)險的控制難度不斷加大，使得質(zhì)量監(jiān)管任務(wù)艱巨而繁重，責(zé)任尤為重大。[1]而作為“政府監(jiān)督、法人管理、社會監(jiān)理、企業(yè)自檢”四級質(zhì)保體系[2]的最高層，政府質(zhì)監(jiān)部門既是質(zhì)量監(jiān)管意識的“推廣者”，又是監(jiān)督管理工作的“執(zhí)行者”[3]，可謂責(zé)無旁貸。政府工程質(zhì)監(jiān)部門開展質(zhì)量監(jiān)管工作的主要形式為隨機(jī)抽測，但隨著對工程建設(shè)質(zhì)量要求的不斷提高，傳統(tǒng)“抽檢”質(zhì)量管理模式問題日益凸顯，主要表現(xiàn)在：一方面，傳統(tǒng)“抽檢”模式覆蓋面不夠充分，無法實現(xiàn)質(zhì)量管理在時間與空間上的全覆蓋；另一方面，以抽檢質(zhì)量推斷檢驗批質(zhì)量，一旦監(jiān)管人員責(zé)任心不強(qiáng)，質(zhì)量管理工作極易陷入以偏概全的困境。

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等高新科技在工程建設(shè)質(zhì)量管理領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用為傳統(tǒng)質(zhì)監(jiān)模式的轉(zhuǎn)型升級提供了較為堅實的基礎(chǔ)。然而，目前工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化仍屬于實踐探索先行，對于究竟如何實現(xiàn)工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的理論研究較為缺乏。工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的“智能化”理念為政府質(zhì)監(jiān)部門提供了新的質(zhì)量監(jiān)管思路，由此，將探討信息化時代的工程建設(shè)究竟如何實現(xiàn)質(zhì)量管理智能化。

1 工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化發(fā)展研究與現(xiàn)實困境

1.1 工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化國外發(fā)展階段與相關(guān)研究

近20年來，國外眾多學(xué)者將信息化技術(shù)引進(jìn)到工程施工監(jiān)控技術(shù)中。1997年，文獻(xiàn)[4]提出一種應(yīng)用于道路施工檢測與路面養(yǎng)護(hù)的檢測系統(tǒng)，其由多臺分布式移動遙控裝置控制，通過個人計算機(jī)實時顯示路面狀況，并且應(yīng)用觸控技術(shù)，可十分便捷地通過手指觸控選擇檢測路徑，從而指揮移動遙控裝置檢測路面損壞情況。1998年，克里希納穆爾蒂(Bharath K. Krishnamurthy)等[5]利用GPS的實時定位功能以及VB編程語言的圖形用戶界面，開發(fā)研制了針對瀝青路面施工的AutoPave系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)施工過程中所輸入的有關(guān)路面設(shè)計、瀝青混合料、碾壓機(jī)械的參數(shù)及施工天氣等信息，計算出最優(yōu)碾壓遍數(shù)及最佳碾壓工藝，并且實時監(jiān)控碾壓遍數(shù)與運行軌跡，實現(xiàn)全過程監(jiān)控。佩雷(Francois Peyret)[6]提出將計算機(jī)集成技術(shù)應(yīng)用于公路路面工程建設(shè)中，引入新型監(jiān)測控制裝置，通過計算機(jī)協(xié)助施工；并且在設(shè)計部門與施工現(xiàn)場之間建立數(shù)字化連接，對施工項目的管理與控制意義重大。戈帕拉克里希南(Kasthurirangan Goalakrishnan)等[7]提出利用計算機(jī)斷層掃描技術(shù)以及建模和計算技術(shù)研究熱拌瀝青拌和料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并對瀝青拌和料的空隙分布及內(nèi)部微觀特征進(jìn)行量化，實現(xiàn)了對路面工程質(zhì)量的鑒定檢測。貝艾尼(Fares Beainy)等[8]提出一種借助溫度與加速度傳感器采集數(shù)據(jù)信息，并利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的智能瀝青路面壓實度分析儀(IACA)，可實現(xiàn)對瀝青路面壓實施工的質(zhì)量控制。在鐵路建設(shè)領(lǐng)域，韓國鐵道施設(shè)公團(tuán)建設(shè)了韓國鐵路建設(shè)項目管理信息系統(tǒng)(PMS)，其中項目質(zhì)量與安全管理子系統(tǒng)實現(xiàn)了安全管理的項目級管理。通過系統(tǒng)安全管理計劃自動編排，銳減工作量，使監(jiān)督人員能夠把更多的精力投入監(jiān)督施工現(xiàn)場；建立了施工安全度評價體系，客觀地計算項目的安全度，減少人為主觀判斷，提高了監(jiān)督的質(zhì)量和效率；通過數(shù)據(jù)交換平臺，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，降低了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)工作量，提高了同有關(guān)單位的溝通效率。有效地控制了施工安全隱患，減少了工程安全事故[9]。

1.2 工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化國內(nèi)發(fā)展階段與相關(guān)研究

國內(nèi)針對工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的研究主要集中于兩個方面。一方面，各級政府工程質(zhì)量監(jiān)管部門利用信息化技術(shù)，設(shè)計開發(fā)相應(yīng)系統(tǒng)，進(jìn)而提升自身工作效率。作為工程建設(shè)質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié)，政府監(jiān)管不僅具有強(qiáng)制性、執(zhí)法性、全面性、宏觀性[10]等特征，還通過全方位、多層級的監(jiān)管助力工程建設(shè)質(zhì)量的提升。為促進(jìn)質(zhì)量監(jiān)管模式的轉(zhuǎn)型升級，浙江省交通運輸廳工程質(zhì)量監(jiān)督局于2013年在全國率先提出“智慧質(zhì)監(jiān)”理念，力圖通過應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)于高速公路建設(shè)質(zhì)量管理領(lǐng)域，有效提升省內(nèi)質(zhì)監(jiān)工作效率。在此基礎(chǔ)上，上海、江蘇、深圳等省市紛紛參考“智慧質(zhì)監(jiān)”理念，以地方實際情況為基礎(chǔ)，展開頗具地方特色的嘗試與探索。與此同時，工程建設(shè)各參建主體及相關(guān)學(xué)者紛紛設(shè)計并開發(fā)了具備實時監(jiān)控功能的信息化系統(tǒng)并投入工程建設(shè)質(zhì)量管理實踐。另一方面，國內(nèi)學(xué)者研究如何利用信息化技術(shù)開發(fā)自動化儀器及信息系統(tǒng)以輔助施工作業(yè)。例如，在瀝青路面施工時通過紅外熱像儀對施工全過程中瀝青混合料溫度進(jìn)行有效監(jiān)測，對溫度離析狀況、保溫狀況、碾壓工藝進(jìn)行評價[11]。通過安裝在壓路機(jī)指定部位的傳感器實時采集碾壓過程中的關(guān)鍵參數(shù)，再經(jīng)由GSM通信終端將其發(fā)送至企業(yè)集控中心以解決路面施工質(zhì)量遠(yuǎn)程動態(tài)管理問題[12]?；?G無線網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)自動采集程序，對瀝青混和料拌和站、原材料加工場等關(guān)鍵設(shè)備的主要參數(shù)進(jìn)行自動連續(xù)采集與實時傳輸，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和質(zhì)量管理[13]。又如在鐵路建設(shè)領(lǐng)域，北京交通大學(xué)國家重點實驗室研發(fā)了精伊霍鐵路建設(shè)項目管理信息系統(tǒng)，它利用網(wǎng)絡(luò)建立起一個監(jiān)理可以與建設(shè)、設(shè)計、施工單位各方進(jìn)行信息交流和管理的平臺，同時也可以根據(jù)監(jiān)理的業(yè)務(wù)成績對監(jiān)理單位進(jìn)行考核評價[14]。在實際工程中，我國京張高鐵開展雙塊式預(yù)制軌枕智能制造，實現(xiàn)雙塊式軌枕精準(zhǔn)布料、自動碼垛、桁架鋼筋及箍筋自動安裝、軌枕智能裂紋檢測與標(biāo)識及AGV無人叉車等全自動、智能化操作；鄭濟(jì)、京雄高鐵建設(shè)過程中推進(jìn)智能梁場建設(shè)，實現(xiàn)工程質(zhì)量全過程可追溯；鄭萬高鐵湖北段建立隧道施工管理系統(tǒng)、施工信息采集系統(tǒng)、施工安全管理系統(tǒng)以及施工動態(tài)管理系統(tǒng)等，對隧道施工進(jìn)行信息化管理，同時積極探索和研究隧道結(jié)構(gòu)智能化設(shè)計、隧道開挖及支護(hù)智能化施工等技術(shù)[15-16]。

1.3 工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的現(xiàn)實困境

目前國內(nèi)的工程質(zhì)量管理尚未著力于智能化平臺的體系建設(shè)，既缺乏頂層設(shè)計，又缺少與政府主管部門強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)管的制度建設(shè)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。就現(xiàn)存的個別智能化平臺而言，也面臨重重困難，包括：不同程度上存在“信息孤島”問題，無法實現(xiàn)有效聯(lián)動；相關(guān)質(zhì)量監(jiān)管鏈條缺失，較難實現(xiàn)工程質(zhì)量形成及檢測的全過程無縫閉合監(jiān)管；管理平臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不統(tǒng)一，監(jiān)管體系完整度不夠等問題。在當(dāng)前工程建設(shè)質(zhì)量控制逐步由“事后檢查”向“全程監(jiān)管”及“重在預(yù)控”轉(zhuǎn)移的形勢下，變革傳統(tǒng)質(zhì)量管理模式勢在必行，利用大數(shù)據(jù)構(gòu)建質(zhì)量管理智能化平臺成為解決問題的關(guān)鍵所在。

2 工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化頂層設(shè)計

2.1 工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化頂層設(shè)計原則及核心架構(gòu)

質(zhì)量管理智能化是指質(zhì)量管理部門在現(xiàn)代信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)質(zhì)量管理領(lǐng)域的背景下進(jìn)行集成創(chuàng)新，通過確定統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，制定行之有效的管理辦法并搭建可拓性強(qiáng)的智能化平臺，提升質(zhì)量管理部門的工作效率，促進(jìn)質(zhì)量管理模式的變革，進(jìn)而實現(xiàn)質(zhì)量管理的智能化。工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化頂層設(shè)計是質(zhì)量管理智能化從理想變?yōu)楝F(xiàn)實的橋梁，在“以數(shù)據(jù)說話、憑數(shù)據(jù)決策、靠數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的思路指導(dǎo)下，自上而下地對如何實現(xiàn)質(zhì)量管理智能化進(jìn)行總體構(gòu)想。

頂層設(shè)計須得遵循四項設(shè)計原則。一是業(yè)務(wù)覆蓋完整性，需充分考慮政府質(zhì)監(jiān)部門的業(yè)務(wù)范圍，通過梳理其主要業(yè)務(wù)種類，辨識關(guān)鍵業(yè)務(wù)，并選用科學(xué)合理的方法確定優(yōu)先等級，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程再造，便于提升政府監(jiān)管工程質(zhì)量的效率。二是技術(shù)架構(gòu)統(tǒng)一性，即在業(yè)務(wù)規(guī)劃清楚的前提下，應(yīng)當(dāng)對技術(shù)架構(gòu)盡可能做詳盡的描述并確定，以便加強(qiáng)技術(shù)架構(gòu)的統(tǒng)一性，如此可確保工程建設(shè)施工質(zhì)量智能化監(jiān)控系統(tǒng)在接入質(zhì)量管理智能化平臺時遵循統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)，有利于各系統(tǒng)的有效接入。三是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性，主要包含兩層含義，其一是指各數(shù)據(jù)在進(jìn)行信息編碼時需遵循一致性，即確定數(shù)據(jù)本身的標(biāo)準(zhǔn)；其二是指梳理對工程建設(shè)質(zhì)量及安全影響較大的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，即建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。四是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可拓性，指所搭建的質(zhì)量管理智能化平臺可以依據(jù)具體的工程項目施工質(zhì)量智能化監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用水平和工程建設(shè)質(zhì)量管理的實際需求進(jìn)行動態(tài)接入。

為此，本研究以當(dāng)前開發(fā)應(yīng)用較為成熟的工程建設(shè)施工智能化監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在充分借鑒各級政府質(zhì)監(jiān)部門實踐“智慧質(zhì)監(jiān)”經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行集成創(chuàng)新，首先構(gòu)造以“一平臺、多系統(tǒng)、無縫隙、全方位”(圖1)為核心架構(gòu)，針對性強(qiáng)、專業(yè)性高、實用性好的工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化頂層設(shè)計。

圖1 頂層設(shè)計核心架構(gòu)

其中“一平臺”即指工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺，此平臺主要由政府質(zhì)監(jiān)部門牽頭搭建并行使管理職責(zé)，項目建設(shè)各參與方(業(yè)主單位、施工單位、監(jiān)理單位等)則是質(zhì)量管理智能化平臺的使用主體；“多系統(tǒng)”即指工程建設(shè)實踐中開發(fā)較成熟、應(yīng)用較廣泛的各智能監(jiān)控系統(tǒng)，可依據(jù)工程建設(shè)實際需要及各系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用情況，實現(xiàn)各系統(tǒng)與工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺的動態(tài)對接；“無縫隙”即指對工程建設(shè)質(zhì)量實行全過程閉合管理，通過制定工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺錄用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實現(xiàn)對工程質(zhì)量由生產(chǎn)、運輸、施工、構(gòu)件質(zhì)量形成至檢測等各個環(huán)節(jié)的持續(xù)管理和工程質(zhì)量形成過程的可追溯功能；“全方位”即指制定與時俱進(jìn)、專業(yè)高效、權(quán)責(zé)分明且完整度高、針對性強(qiáng)的相關(guān)管理辦法，有效確保工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化發(fā)揮實效。

2.2 工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化頂層設(shè)計總體架構(gòu)

作為龐大的系統(tǒng)性工程，工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化所涉及的參與主體眾多，各方訴求各異；建設(shè)內(nèi)容復(fù)雜，涵蓋方方面面。因此，在頂層設(shè)計過程中需充分考慮多方因素，以積極推進(jìn)集約建設(shè)和業(yè)務(wù)協(xié)同為重要著力點[17]，既要做好頂層設(shè)計，總體把控，覆蓋全面，又要分清主次，突出重點，分清層級，逐步推進(jìn)[18]。為此，本研究主要從業(yè)務(wù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)和安全架構(gòu)等5個方面進(jìn)行總體架構(gòu)的設(shè)計。

其中，業(yè)務(wù)架構(gòu)(圖2)旨在貫徹業(yè)務(wù)戰(zhàn)略。業(yè)務(wù)架構(gòu)是以描述各個業(yè)務(wù)之間交互關(guān)系為主的結(jié)構(gòu)，其以質(zhì)量管理智能化的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略為頂點，以工程建設(shè)質(zhì)量管理與建設(shè)安全管理的主要業(yè)務(wù)為主線，以用戶管理、文件管理、數(shù)據(jù)管理等輔助業(yè)務(wù)為支撐，通過人流、物流、資金流、信息流實現(xiàn)各業(yè)務(wù)線之間的互動，避免各自為政、緩解信息孤島問題的基本業(yè)務(wù)運作模式。

圖2 業(yè)務(wù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)架構(gòu)(圖3)旨在建立信息模型。數(shù)據(jù)架構(gòu)通過將傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式向質(zhì)量管理智能化的信息模型轉(zhuǎn)變，建立面向政府質(zhì)監(jiān)部門、建設(shè)單位，監(jiān)理單位以及施工單位等對象，考慮橋梁主體工程平臺、路基工程平臺、特種設(shè)備平臺等各應(yīng)用平臺具體因素的數(shù)據(jù)模型，定義并統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效共享與交換以及系統(tǒng)集成，進(jìn)而改進(jìn)業(yè)務(wù)流程、提升業(yè)務(wù)支撐能力。

圖3 數(shù)據(jù)架構(gòu)

應(yīng)用架構(gòu)(圖4)旨在實現(xiàn)信息流動。應(yīng)用架構(gòu)以業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分布、流向為基礎(chǔ)，分析其所呈現(xiàn)的業(yè)務(wù)之間集成關(guān)系，從而實現(xiàn)信息的無縫接入與自動化流動，替代傳統(tǒng)信息交換方式，提高工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺的運行效率，降低投入成本，動態(tài)靈活地支持業(yè)務(wù)活動。

圖4 應(yīng)用架構(gòu)

技術(shù)架構(gòu)(圖5)旨在保障應(yīng)用執(zhí)行。技術(shù)架構(gòu)是實現(xiàn)應(yīng)用架構(gòu)的技術(shù)基礎(chǔ)與前提條件，通過綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和新一代地理信息系統(tǒng)(GIS)等基礎(chǔ)技術(shù)，提高數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析、挖掘等能力，支撐應(yīng)用架構(gòu)的高效運轉(zhuǎn)。

圖5 技術(shù)架構(gòu)

安全架構(gòu)(圖6)則是為了保證系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)安全、運行安全等而進(jìn)行的有關(guān)質(zhì)量管理智能化安全方面的設(shè)計。

圖6 安全架構(gòu)

基于上述對工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化業(yè)務(wù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)及安全架構(gòu)的闡述，研究構(gòu)建的工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化頂層設(shè)計總體架構(gòu)如圖7所示。工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化頂層設(shè)計有效統(tǒng)籌了工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)管領(lǐng)域的業(yè)務(wù)和信息化發(fā)展規(guī)劃，以數(shù)據(jù)為中心，有助于實現(xiàn)信息資源的集成與共享，有助于打破工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)管過程中的“信息孤島”，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，解決信息集成難題。此外，通過對工程質(zhì)量政府監(jiān)督管理部門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行梳理、整合和業(yè)務(wù)流程再造，實現(xiàn)了重復(fù)業(yè)務(wù)功能和交叉功能的整合，如此可有效改善當(dāng)前各工程質(zhì)量政府監(jiān)督管理部門不同程度的業(yè)務(wù)系統(tǒng)碎片化問題。

圖7 總體架構(gòu)

3 工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化實現(xiàn)路徑

以數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為抓手、以管理辦法為助推器、以智能化平臺為實施載體的實踐路徑，是實現(xiàn)工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的方法與手段。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)主要發(fā)揮抓手作用，即通過制定統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在提升數(shù)據(jù)采集效率的同時確保數(shù)據(jù)在智能化平臺內(nèi)的有效利用[19]；此外，通過閉合數(shù)據(jù)鏈條實現(xiàn)質(zhì)量形成鏈條的閉合，進(jìn)而實現(xiàn)工程建設(shè)質(zhì)量的全過程無縫閉合監(jiān)管，由此提升質(zhì)量監(jiān)管效力；與此同時，對所采集數(shù)據(jù)的永久存儲，既可實現(xiàn)工程建設(shè)質(zhì)量及安全的可追溯功能，又有助于實現(xiàn)對施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位的震懾作用。管理辦法是實現(xiàn)工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的助推器，即通過制定針對性強(qiáng)、實用性好的管理辦法，對數(shù)據(jù)如何采集、使用，工程建設(shè)各參建主體如何利用智能化平臺踐行質(zhì)量管理智能化等進(jìn)行相關(guān)規(guī)定，有效確保實際效用。質(zhì)量管理智能化平臺則是推行智能化的重要載體，通過搭建開口性強(qiáng)、可拓性好的工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺，為實施質(zhì)量管理智能化提供良好的載體，便于質(zhì)量管理智能化落地實施。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、管理辦法及智能化平臺與工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的關(guān)系參見圖8。

圖8 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、管理辦法、智能化平臺與質(zhì)量管理智能化的關(guān)系示意

3.1 以數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為抓手

在進(jìn)行工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化頂層設(shè)計業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計時主要從工程質(zhì)量管理和建設(shè)安全管理兩個方面著手。[20]

以橋梁主體工程質(zhì)量管理智能化平臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為例，本研究所指橋梁主體工程是指包含橋梁基礎(chǔ)、墩臺、梁段等在內(nèi)的混凝土工程，因此橋梁主體工程質(zhì)量管理智能化平臺的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)主要是指混凝土由原材料配比、混凝土生產(chǎn)、運輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)至構(gòu)件質(zhì)量形成全過程的相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。在制定橋梁主體工程質(zhì)量管理智能化平臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)堅持“自動采集、實時上傳、質(zhì)量形成鏈條閉合”的原則，并確保數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性和規(guī)范性。考慮到預(yù)應(yīng)力T梁預(yù)制施工的復(fù)雜性和全面性，本研究以其為例梳理鐵路橋梁主體工程質(zhì)量管理智能化平臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。從原材料進(jìn)廠至預(yù)應(yīng)力T梁預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量形成，主要可分為混凝土的生產(chǎn)、運輸、現(xiàn)場澆筑與養(yǎng)護(hù)等4個階段。為此，研究通過分別對混凝土的生產(chǎn)過程和現(xiàn)場澆筑過程進(jìn)行分析，梳理得出對鐵路橋梁主體工程質(zhì)量影響較大的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)當(dāng)前開發(fā)應(yīng)用較為成熟的各橋梁主體工程施工智能化監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合上述數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定的目的、技術(shù)目標(biāo)和制定原則，選定從拌和站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，拌和站生產(chǎn)數(shù)據(jù)，試驗機(jī)混凝土數(shù)據(jù)，預(yù)應(yīng)力張拉數(shù)據(jù)，孔道壓漿數(shù)據(jù)等5個方面制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 以管理辦法為助推器

作為實現(xiàn)工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的重要助推器，管理辦法的作用主要在于通過行政手段頒布關(guān)于質(zhì)量管理智能化平臺使用、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的相關(guān)規(guī)定，以此促進(jìn)質(zhì)量管理智能化的實施。管理辦法一般由行業(yè)主管部門頒布實施，具有強(qiáng)制性，對確保質(zhì)量管理智能化落于實處有較大的意義。具體而言，科學(xué)、合理的管理辦法應(yīng)當(dāng)具備“三明”功能，即：明確主客體、明晰責(zé)權(quán)利、明細(xì)規(guī)程。

首先需明確使用主客體。就工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化而言，被使用客體主要包括工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺、工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、鐵路橋梁主體工程等。上述各客體的使用主體主要有政府質(zhì)監(jiān)部門、建設(shè)單位、監(jiān)理單位及施工單位等，各使用主體的權(quán)限各不相同。其中，政府質(zhì)監(jiān)部門主要使用質(zhì)量管理智能化平臺，通過查看施工過程中的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)及由智能化平臺分析得出的相關(guān)結(jié)果，有針對性地開展質(zhì)量監(jiān)管工作，便于提升質(zhì)量監(jiān)督管理部門的工作效率。此外，因質(zhì)量管理智能化平臺可實現(xiàn)與施工質(zhì)量及安全息息相關(guān)的所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)的自動采集、實時上傳及永久存儲等功能，從而有助于實現(xiàn)工程建設(shè)質(zhì)量及安全的可追溯功能，對工程建設(shè)單位、監(jiān)理單位及施工單位形成震懾效應(yīng)，有利于質(zhì)量監(jiān)督部門減少自身工作量。與此同時，因制定的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是閉合的數(shù)據(jù)鏈條，由此有利于指導(dǎo)工程運營期的維修養(yǎng)護(hù)工作。工程建設(shè)單位及監(jiān)理單位也是質(zhì)量管理智能化平臺的使用主體，通過將此平臺應(yīng)用到項目建設(shè)管理實踐之中，有利于提升二者的工作效率。施工單位則是各監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的使用主體，施工單位可自行選用安裝何種類型的監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，但各系統(tǒng)需滿足上述“施工監(jiān)測數(shù)據(jù)及設(shè)備運行數(shù)據(jù)自動采集、實時上傳”的基本要求，還需遵照工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)要求，將所有數(shù)據(jù)及時傳輸至智能化平臺中永久存儲。

其次是明晰責(zé)權(quán)利，即通過明晰各使用主體的使用權(quán)限、所擔(dān)責(zé)任及所獲利益，形成責(zé)權(quán)利分明的應(yīng)用體系，便于工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的有序推進(jìn)[21]。

最后是明細(xì)規(guī)程，即對工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺的使用流程(圖9)及保障質(zhì)量管理智能化實際應(yīng)用效果的有關(guān)措施進(jìn)行規(guī)定。就工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺的應(yīng)用而言，首先項目建設(shè)單位錄用項目信息至智能化平臺；其次施工單位依據(jù)管理辦法的有關(guān)規(guī)定安裝監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)并將其與智能化平臺的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行銜接，便于數(shù)據(jù)的傳輸；最后，施工單位利用各監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，分析有無超限，能否滿足施工質(zhì)量及安全的要求，如若滿足則報請監(jiān)理單位審核，如若不滿足則自行整改；監(jiān)理單位依據(jù)施工單位報請的數(shù)據(jù)開展審核工作，如若通過則報送建設(shè)單位審定，否則責(zé)令施工單位整改；建設(shè)單位依據(jù)監(jiān)理單位報送的數(shù)據(jù)開展審定工作，如若不通過則責(zé)令監(jiān)理單位及施工單位進(jìn)行整改。此過程中的所有數(shù)據(jù)記錄(施工監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、施工單位自檢數(shù)據(jù)及記錄、監(jiān)理單位審核數(shù)據(jù)及記錄、建設(shè)單位審定數(shù)據(jù)及記錄)均自動傳輸至工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺，政府質(zhì)監(jiān)部門通過查看數(shù)據(jù)記錄，指導(dǎo)其頗具針對性地開展質(zhì)監(jiān)工作。

圖9 工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化平臺使用流程

3.3 以智能化平臺為實施載體

智能化平臺是工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化的實施載體，主要體現(xiàn)在：遵照數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)上傳的所有數(shù)據(jù)均在此平臺永久存儲，政府質(zhì)監(jiān)部門可在此平臺查看所有數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)記錄，便于針對性地開展質(zhì)監(jiān)工作。

整個平臺的使用流程的核心就是用數(shù)據(jù)說話。新項目開工，建設(shè)單位將項目信息錄入平臺，施工單位按要求安裝監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，項目方可開始施工。每一工序開工后，智能化監(jiān)管平臺同步加以全方位監(jiān)控。首先，判斷上傳至系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，如果是，則進(jìn)入下一施工環(huán)節(jié)；如果否，則進(jìn)一步判斷是否是一般質(zhì)量問題和缺陷；如果是，則確定是哪一項目哪一標(biāo)段出現(xiàn)問題，施工企業(yè)是哪一家，責(zé)令該企業(yè)限期整改；如果否，則進(jìn)一步判斷是否是不合格工程；如果是，則責(zé)令限期返修；如果否，則可以確定存在違法的質(zhì)量行為，那么要依法予以糾正、責(zé)令限期整改；如果不限期整改或整改后仍存在問題，則必須責(zé)令停業(yè)，并做出相應(yīng)懲罰，降低企業(yè)信用等級，將企業(yè)列入失信黑名單，進(jìn)而影響企業(yè)后續(xù)招投標(biāo)活動，以此來倒逼企業(yè)提升施工質(zhì)量。另外，平臺的反復(fù)查詢功能，使得可追溯事故責(zé)任方，對各方形成震懾效應(yīng)。

4 結(jié)論

工程建設(shè)施工期的質(zhì)量控制，是決定項目建設(shè)成敗的重中之重，必須建立行之有效的質(zhì)量監(jiān)管體系。隨著中國工程建設(shè)規(guī)模的巨型化趨勢越來越明顯，工程建設(shè)面臨施工環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)難度大、質(zhì)量安全風(fēng)險高等諸多挑戰(zhàn)，質(zhì)量控制難度大幅提升，傳統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)管模式已力所不逮，探索質(zhì)監(jiān)模式的轉(zhuǎn)型升級勢在必行。運用大數(shù)據(jù)，基于“智慧質(zhì)監(jiān)”的原型設(shè)計，強(qiáng)調(diào)整體關(guān)聯(lián)性和實際可操作性，以“數(shù)據(jù)自動采集、實時上傳、建筑材料與實際構(gòu)件一一對應(yīng)”為核心目標(biāo)的工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化研究，致力于達(dá)到3個目的：一是實現(xiàn)質(zhì)量管理在時間與空間上的全覆蓋，大大提升工程建設(shè)質(zhì)量。二是將工程質(zhì)量與建筑企業(yè)信用掛鉤，倒逼企業(yè)完善施工質(zhì)量管理。三是努力搭建開放性好的通用化平臺，避免平臺重復(fù)開發(fā)造成的浪費，拓寬平臺的運用領(lǐng)域。工程建設(shè)質(zhì)量管理智能化所涉及的主體眾多，學(xué)科門類復(fù)雜，做好頂層設(shè)計是重要前提，同時要強(qiáng)化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的抓手作用、管理辦法的助推器作用及智能化平臺的實施載體作用，注重此三者的協(xié)同配合。在新形勢下，工程質(zhì)量政府監(jiān)督管理部門通過創(chuàng)新質(zhì)量監(jiān)督管理模式，既可以緩解監(jiān)管困境所帶來的壓力，滿足中國工程建設(shè)的發(fā)展趨勢，同時也能提高質(zhì)監(jiān)部門的監(jiān)管效率及監(jiān)管質(zhì)量，為推動中國工程建設(shè)工程的發(fā)展提供有效保障。