刘颖
宁夏海原县交通运输局 宁夏中卫 755200
通常来讲公路工程施工一项包含众多分工程的综合项目，其中既包括人们所熟知的路基、路面、隧道与桥梁工程，又包含安全、绿化、文明施工工程。如何把公路工程施工中布局、组织设计、安全质量与文明施工形象地展示出来，让施工技术人员能够精确把握施工进度、合理安排施工方案，才能切实提高施工质量、管理效率。因而施工方可以结合公路施工整体系统，设计信息化公路施工控制平台，并结合施工控制平台建构施工模块模型。从而让公路施工过程中所涉及的分工程都能按照系统规划科学施工，以提高施工控制质量。
一、公路工程施工质量信息化控制技术研究的价值
(一)提高工程质量发展、确保公路工程施工质量
施工技术与施工过程控制管理作为公路工程施工质量管理的两个重要“车轮”缺一不可。施工方通过建立信息化施工质量控制系统，能够有效提升公路施工质量。其中施工技术是施工基础支撑，而信息化施工控制技术对于提高公路施工控制质量有着重要的意义。“空间位置”“施工进度”与“工程之间的逻辑结构”作为公路工程施工中的三个重要元素，其对于信息化控制技术有着较高的要求。而随着社会经济、科技的快速发展，把三个施工元素融为一体已成为现实。比如施工方利用地理信息系统(GIS)功能可以利用三维可视化功能，把公路工程施工过程整合为一个有机整体。三维可视化控制系统可以把实时施工视频、模拟图像以及施工质量监控数据进行统一管理，通过大数据处理系统比对公路工程施工过程中存在的问题，并结合施工方案在空间、时间上的逻辑关系，提出最优解决方案。
(二)信息化公路施工质量控制系统提高了公路工程建设质量管理水平
公路工程施工是一项综合性较强的系统工程，其整个工程涉及布置全局、划分标段以及实施重大控制性工程施工，并且各个工程之间、布局设计之间存在着较大的时间与空间跨度。而信息化公路施工质量控制系统能够把复杂的信息、抽象的元素形象地展示给施工方工程师，让工程师能够综合考量多种施工影响因素，进而提高工程管理效率、施工方案设计水平。传统的公路工程施工受到施工设计图纸、系统模拟以及仿真数值的精度限制，致使图形绘制质量有限、交互性相对较低，使得施工管理控制与工程施工同步性较差。而信息化公路工程施工控制系统则能够实现对整个施工场区系统进行模拟，从而为施工方案设计、施工过程监控以及施工管理提供一个新的环境。这样能够给公路工程施工方案提供全新的论证、展示、验证平台，促进施工方提高工程施工管理水平，以营造良性的竞争环境、提升公路工程施工整体水平。
(三)公路施工质量控制信息化促进了工程施工项目综合信息平台创设
公路工程施工中要坚持“人本化”“专业化”“标准化”“信息化”与“精细化”五个原则，这对于公路工程施工方提出了更高的要求。而公路施工质量控制系统信息化建设，则能够有效促进公路工程中各个项目、工程、环节之间的联系，进而让施工方以质量控制信息化系统为基础，建立公路工程施工项目综合信息平台。这样不但能够推进公路工程施工向现代化迈进，更有助于公路建设管理水平。而项目综合信息平台的建立能够把复杂、大量的数据整合到信息平台之中，并让公路工程施工各个子系统顺利在综合平台上运行。综合信息平台能够让公路工程施工建模技术成为现实，进而把包含空间、时间等复杂逻辑因素通过平台建模来生动地展示给施工技术人员，从而有效保障公路工程施工质量。
二、公路工程施工质量控制系统的组建框架
(一)公路工程施工质量控制系统综述
一般而言工程施工质量控制主要包括两个方面：一是公路工程施工现场的质量控制，二是施工管理中心的质量控制。而施工现场控制通常包括“事前”“事中”与“事后”控制三个环节，事前控制包括“规划预控施工质量目标”“按规划施工目标进行相关的准备工作”。同时施工方结合公路工程的施工环境，应确保施工事前控制阶段的施工标准、组织方案以及质量目标建立在可行性研究报告基础之上。在确保能够达到施工质量目标的前提下，把事前控制作为一项行动方案进行科学部署，因而施工方技术人员可以从信息化综合系统的视角出发，综合运用三维仿真、系统评价技术进行整体分析，进而确保公路工程施工方案的可行性。
事中控制主要包括对工程质量活动行为、过程和结果进行约束和监督，确保施工过程中各技术人员在遵循施工制度的同时充分发挥其技术优势，快速完成相关的质量比对工作。比如事中控制可以综合利用视频监控、分析技术以及车载GPS与GIS技术，全天候、无缝隙实时监控施工过程中的各个环节，以确保施工过程中各项操作均按标准进行。而事后控制则主要包括对施工质量结果评定与质量误差调整工作。理论上来讲，如果施工方在事前控制中能够制订科学、严密的施工方案，并在事中控制阶段百分之百执行到位，则存在一次性交工、百分之百达到施工质量要求的情况。但在现实中很多公路施工无法达到一次性实现预定质量目标，其中包括系统与偶然因素造成的结果。因而事后控制阶段技术人员利用数理统计工具，根据施工结果比对直方图、施工结果曲线进行全面分析，为施工方优化施工方案提供技术支撑。
(二)施工方管理中心质量控制技术
由于公路工程施工项目相对较为复杂，其与施工进度、安全、质量、文档、图纸等相关内容联系紧密，施工方管理中心质量控制需要协调物料采购、分包单位、工程监理公司以及工程器械租赁厂商等。这就需要施工方结合工程公路特点科学建立综合项目管理平台，利用互联网技术实现数据的共享与操作过程的监督，从而实现施工方管理中心对公路工程施工现场监督的目标。比如以项目综合管理监管“平地机驾驶员安全管理事项”为例，技术人员把以下驾驶员安全施工细则录入到信息化控制系统。
(1)驾驶员必须严格遵守道路交通规章，当平地机未作业行驶时，需要确保刮刀、松土器提起刮刀并不能伸出机侧。平地机在公路行驶的过程中需要保持在20千米/小时的速度内，并尽量避免在夜间进行作业。
(2)驾驶员调整铲土角、回转刮刀时，必须先确保平地机停机。而在平地机作业的过程中刮刀升降幅度不应过大，而刮刀向外倾斜时也应停机操作。
(3)当平地机遇到坚硬土质需要使用齿耙对土地进行翻松时，需要缓慢操作齿耙向下作业。不能使用齿耙翻松拆除破旧坚硬道路路面。
(4)当需要把平地机在坡道上停机时，驾驶员应让车头朝着下坡的方向停放，并需要将刀片或者松土器插入土中以确保安全。并通过施工现场管理模块对驾驶员的操作进行系统监督，并根据电子操作流程来实时指引驾驶员科学操作。
(三)公路工程施工质量控制信息化平台的构建框架
公路施工质量控制系统是由动态三维可视化子系统、地理信息系统(GIS)、GPS系统、文字与图形处理分系统组成的一个信息化集成管理架构，同时根据公路工程施工情况提供相应的技术服务端口。这样能够让其他信息载体把信息存储到这个集成管理平台之中，从而提供与集成系统相适应的标准化信息系统进行相匹配，进而实现公路工程施工子系统快速整合到施工质量控制信息化平台以确保施工质量。而施工质量控制平台建设的第一步为“建立信息网络平台”，实现施工质量管理的办公自动化。网络平台的建立能够极大促进企业信息的内部流通，并切实提供全方位、远程式项目管理控制渠道，进而实现企业不同工程、系统的高效协同工作。第二步为“建立信息管理系统”，ERP管理系统能够让企业把公路施工过程中所涉及的数据、影响因素，以信息的形式一一匹配到综合信息化平台之中,从而确保信息的管理系统能够综合考量到每个影响因素。第三步则为企业信息化控制平台进行技术、知识等资源的创新创造。
三、施工质量控制信息化集成平台构建策略
(一)公路工程施工质量信息化控制平台的技术集成途径
信息化集成平台的构建促进施工企业进行项目管理优化，并使得施工企业经营方式与管理理念发生革命性变化。而其中所涉及技术集成途径为：视频监控—图文管理—三维可视化GPS技术—GPS监控系统—视频、信息、图片一体化管理系统，这样才能确保分系统在数据端口、处理模式上的高度统一。而技术集成分类主要包括软技术与硬技术集成两大模块，硬技术集成则由管理与技术模块构成，其中信息技术由数据库、计算机、互联网技术构成，管理技术则主要指的是预测、分析、组建以及模拟技术组成。而应用信息系统的三层C/S(client/server)结构：由于公路工程施工信息系统由多个分系统组成，这些分系统都是建立在海量后台数据处理能力基础之上。而C/S(client/server)结构则由客户与服务器之间所联系的操作、通信系统共同组成的数据分析、图像展示、分布计算的综合系统。同样三层C/S结构能够把客户端层、中间层与数据服务层有机联系起来，大幅提升数据处理效率。
(二)建设公路工程施工项目的分解和编码
由于公路工程施工的过程中需要用到大量的施工图纸、施工技术参数、施工合同、数据文档等资料，而这些资料中有较大一部分内容需要重复利用。这就需要企业在建立信息化施工质量控制系统之前，对这些重要的数据进行统一编码处理，之后把这些信息储存到信息平台中以提高数据的利用效率。企业对项目建设模式的分解过程为：PBS(项目分解结构)—ABS(项目集成分解结构)—WBS(工作分解结构)—OBS(目标分解结构)—各子系统资料编码。企业应积极与公路工程施工参与方进行对接，制定并遵守同样的项目编码体系，以确保各方利用信息集成平台无障碍沟通。而施工质量控制项目分解编码体系是为施工质量控制全生命周期而服务，其主要构成为：施工方案编码、施工方案数据、视频摄像数据、GPS测量数据、三维可视化工程数据、文档与图纸资料。
(三)建立公路施工质量控制管理平台全过程数据库
良好的数据环境是公路工程施工企业进行施工质量信息化控制的重要基础，而数据环境一般包括：数据文件、常用类应用数据库、主题与信息检索数据库。企业应结合公路工程施工中所运用到的数据，逐步建立主题与信息检索的系统以建立高级的数据环境，为企业施工质量控制信息集成化奠定基础。共享性、开放性与统一性是主题数据库的显着特点，企业需要全面考虑到公路施工过程中所涉及的各类数据文档，合理规划和设计主题数据库。主题数据的存储方式相对独立，并主要服务于项目主题而非应用项目。企业应注意区分主题数据库与视图数据库的区别，同时企业应科学设计共享型数据库，科学的共享型数据库能够大幅优化工程项目各子系统之间的调用接口，从而提高平台数据处理效率。比如企业把GIS、GPS、视频影响及工程文档数据库整合为一个有机整体，进而建立共享型数据库，大幅减少系统内的数据重复。
公路工程施工质量信息化管理系统数据库结构为：一级结构为建立互联网客户端；二级结构为施工现场视频监控系统、施工方案评价系统、GPS碾压施工视频监控、文档图纸等资料综合处理系统、三维可视化转化系统以及其他系统；三级结构为视频影像数据、GPS、GIS数据、施工碾压、施工器械数据、人员管理、图文资料数据等。企业在建立好主题数据库与共享数据库之后，需要关联各个数据库，即确保信息化集成系统能够快速调到直接数据，构成一个完整的闭环应用系统，并确保数据的一致性与唯一性。
(四)建立公路工程质量控制集成管理平台
公路施工质量集成平台作为一个协同共享系统，其具体功能和实际应用是可调节、扩展的。公路工程质量集成管理平台的一般运行流程为：公路施工质量信息控制系统—基于GIS的三维可视化施工现场视频监控—数据信息输入工具—路基路面、桥梁工程、隧道工程、交通绿化、其他—三维动态可视化GPS查询、工程现场实时监控调取、施工项目全过程查询、重点部位施工过程动态模拟。而系统数据采集主要通过数据录入、数据处理、数据存储与数据发布四个环节来完成，同时也可以通过互联网技术或者其他特定方式进行数据采集。系统动态模拟则需要企业通过把施工总布置以信息、图片、文字、视频的形式存储在系统之中，当选择某一构筑物时可即时显示其相关信息。
结语
总之，公路工程施工质量信息化控制系统的建立具有十分重要的意义。企业需要了解信息化控制系统的普适性、统一性、实时性特点，在设计公路施工质量信息化控制管理的过程中同步完善相关的项目子系统，并综合运用施工管理中信息化处理工具，逐步建立完善的信息集成控制平台，切实提升公路工程施工质量。
