預(yù)拌砂漿和混凝土監(jiān)管系統(tǒng)的應(yīng)用
時間:2022-04-15 09:43:53
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1我國預(yù)拌砂漿和混凝土行業(yè)質(zhì)量現(xiàn)狀
我國預(yù)拌砂漿和混凝土行業(yè)的起步始于上世紀(jì)80年代,伴隨著30年改革開放所帶來的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程,砂漿和混凝土行業(yè)目前已進(jìn)入一個快速發(fā)展階段。通過采用集中攪拌,將砂漿和混凝土生產(chǎn)由粗放型轉(zhuǎn)向集約化大生產(chǎn)模式,實現(xiàn)了砂漿和混凝土生產(chǎn)的專業(yè)化、商品化和社會化,是建筑行業(yè)依靠技術(shù)進(jìn)步改變小生產(chǎn)方式,實現(xiàn)建筑工業(yè)化的一項重要改革。同時由于在砂漿和混凝土生產(chǎn)中稱量、傳輸、攪拌、放料等工藝過程都是由計算機(jī)及其電氣外設(shè)與機(jī)械設(shè)備的協(xié)調(diào)配合自動完成的,能夠顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此預(yù)拌砂漿和混凝土的發(fā)展是社會進(jìn)步、文明施工的體現(xiàn),有著顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。但行業(yè)的快速發(fā)展也帶來了一系列的問題,其中最突出的問題是由于過度的市場競爭使企業(yè)放松了對砂漿和混凝土質(zhì)量的控制管理,從而影響甚至導(dǎo)致工程項目實體質(zhì)量的下降,嚴(yán)重的可能釀成質(zhì)量事故甚至安全事故,最終給工程項目的業(yè)主方帶來經(jīng)濟(jì)損失,而住房項目尤其是保障性住房項目的質(zhì)量隱患將給廣大人民群眾帶來嚴(yán)重的財產(chǎn)損失甚至是生命損失。近年來在北京、河南、安徽、青海、湖北等地接連發(fā)生的“北京大興舊宮三角地保障房6棟樓拆除”、“鄭州市匯景嘉園8棟樓拆除”、“蒙城縣和諧家園小區(qū)墻體破損”、“青海最大拆遷移民安置工程康川新城問題房”“武漢紫潤明園多處質(zhì)量問題”等一系列工程質(zhì)量事故,不但造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,也產(chǎn)生了嚴(yán)重的社會不良影響。在2012年5月至6月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織專家分2批對全國30個省、自治區(qū)、直轄市(西藏自治區(qū)除外)在建保障性安居工程質(zhì)量進(jìn)行了監(jiān)督執(zhí)法檢查,共檢查工程180項,總建筑面積249萬m2,檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土和砌體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題占所有質(zhì)量通病的45%,強(qiáng)度偏低、蜂窩麻面等現(xiàn)象嚴(yán)重。瀘州市今年在對龍馬潭區(qū)五期廉租住房及2012年公共租賃房服務(wù)用房建設(shè)項目進(jìn)行質(zhì)量檢查時,同樣發(fā)現(xiàn)構(gòu)造柱混凝土存在脹模、蜂窩麻面、露筋、孔洞等質(zhì)量缺陷,砌體存在通縫、瞎縫、砂漿不飽滿等質(zhì)量缺陷,等等。因此,如何利用信息化手段對預(yù)拌砂漿和混凝土生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理,從而減少管理漏洞、提升砂漿和混凝土質(zhì)量控制管理水平、提高建筑工程實體質(zhì)量、促進(jìn)砂漿和混凝土行業(yè)的健康發(fā)展已刻不容緩。
2預(yù)拌砂漿和混凝土質(zhì)量控制管理分析
預(yù)拌砂漿和混凝土生產(chǎn)過程中環(huán)節(jié)較多,機(jī)械化程度高,從原材料配制、生產(chǎn)攪拌到運(yùn)輸交付,必須保證每一個環(huán)節(jié)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和嚴(yán)格控制,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差,都將對預(yù)拌砂漿和混凝土的質(zhì)量造成影響。具體來講體現(xiàn)在以下幾個方面:⑴原材料配制:預(yù)拌砂漿和混凝土原材料包括水泥、砂、石(混凝土用)、外加劑、粉煤灰、添加劑等,這些原材料的采購、存儲、配制等應(yīng)嚴(yán)格按照預(yù)計(合同)交付使用要求進(jìn)行,各種材料均應(yīng)經(jīng)試驗室檢測符合國家或行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求,配制的相應(yīng)配合比試塊的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到或超出設(shè)計強(qiáng)度要求,如果使用了不符合要求的原材料或配合比,則將對砂漿和混凝土的質(zhì)量造成影響,甚至釀成嚴(yán)重的工程質(zhì)量隱患。⑵生產(chǎn)攪拌:砂漿和混凝土攪拌是核心的生產(chǎn)環(huán)節(jié),即使試驗室已出具了達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度要求的配合比通知單,如果操作人員責(zé)任心不強(qiáng)而錯輸了配合比數(shù)據(jù)或任意改動配合比數(shù)據(jù),或者由于攪拌設(shè)備的故障導(dǎo)致原材料稱量不準(zhǔn)而造成實際生產(chǎn)配合比數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差,均可能影響砂漿和混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量。⑶運(yùn)輸交付:預(yù)拌砂漿和混凝土是作為一種特殊的建筑原材料(而非穩(wěn)定態(tài)的最終產(chǎn)品)交付施工的,需要通過攪拌車這種特種車輛來進(jìn)行運(yùn)輸,實際過程中很容易因操作不慎而影響交付質(zhì)量,如攪拌車洗完車后水沒有放完就重新裝入砂漿或混凝土,相當(dāng)于在砂漿或混凝土拌合物中加了水,改變了實際配合比而對砂漿或混凝土質(zhì)量直接造成影響;又比如運(yùn)輸車在重載情況下發(fā)生故障或其他一些事故而造成超時交付,導(dǎo)致混凝土失去良好的工藝性能和物理性能,也會影響混凝土質(zhì)量甚至報廢。⑷澆筑使用:預(yù)拌砂漿和混凝土交付施工后,有些施工單位為了加快現(xiàn)場混凝土澆注的速度,在泵送澆注時往混凝土中加水,對混凝土進(jìn)行稀釋,或者是大雨天強(qiáng)行施工,都會改變砂漿或混凝土的實際配合比而對質(zhì)量直接造成影響;砂漿交付后除直接使用部分外,必須儲存在不吸水的專用容器內(nèi),不同品種的砂漿不得混存混用,在儲存過程中應(yīng)嚴(yán)禁加水,并且夏季應(yīng)采取遮陽措施,冬季應(yīng)采取保溫措施,同時要求必須在規(guī)定時間內(nèi)使用完畢,嚴(yán)禁使用超過凝結(jié)時間的砂漿,等等。⑸施工養(yǎng)護(hù):砂漿和混凝土在現(xiàn)場澆注或抹灰使用后,要隨時間的推移逐步凝固、硬化才能最終形成穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu),如果沒有按規(guī)范對澆注到位的混凝土進(jìn)行振搗而造成振搗不實,或者未按規(guī)范進(jìn)行養(yǎng)護(hù)尤其是冬季施工沒有嚴(yán)格按規(guī)程操作、養(yǎng)護(hù),都可能引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。因此,預(yù)拌砂漿和混凝土的質(zhì)量控制具有一定的特殊性,必須對整個生產(chǎn)過程和施工使用過程進(jìn)行嚴(yán)格控制。因而建立一個覆蓋混凝土整個生產(chǎn)過程和施工使用過程的管理信息系統(tǒng)將有助于對砂漿和混凝土質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制管理。國外發(fā)達(dá)國家早于20世紀(jì)60年代開始大量使用預(yù)拌砂漿和混凝土,其中日本是世界上預(yù)拌混凝土人均產(chǎn)量最高的國家,在利用信息化對混凝土質(zhì)量進(jìn)行控制方面也做得最好,不僅制定了統(tǒng)一的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISA5308對混凝土攪拌站的過程控制和質(zhì)量監(jiān)測作了嚴(yán)格規(guī)定和要求,并且還建立了全國統(tǒng)一的預(yù)拌混凝土質(zhì)量控制的檢測系統(tǒng)(NUIS),通過信息系統(tǒng)對全國各地的預(yù)拌混凝土攪拌站的管理和質(zhì)量控制情況進(jìn)行統(tǒng)一核查和監(jiān)管。我國預(yù)拌砂漿和混凝土行業(yè)的起步較晚,加之人力資源成本低,信息化管理的價值難以充分體現(xiàn),因而普遍信息化管理方面的投資預(yù)算少,應(yīng)用整體水平較低。所以說,推進(jìn)預(yù)拌砂漿和混凝土行業(yè)信息化、加強(qiáng)砂漿和混凝土質(zhì)量控制管理將不僅僅是行業(yè)本身發(fā)展的需要,也是我國整個國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的需要。
3砂漿和混凝土質(zhì)量動態(tài)監(jiān)管信息系統(tǒng)分析、設(shè)計與開發(fā)
3.1項目立項
為加大預(yù)拌混凝土和砂漿質(zhì)量監(jiān)管力度,提高工程質(zhì)量監(jiān)管水平,瀘州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站在市住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局的支持下,自2012年底始成立項目研發(fā)團(tuán)隊研究開發(fā)瀘州市預(yù)拌混凝土和砂漿動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)。
3.2系統(tǒng)基本設(shè)計思想
本系統(tǒng)的基本設(shè)計思想是:借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域流水線控制的管理思想引入到預(yù)拌砂漿和混凝土質(zhì)量管理領(lǐng)域,及時采集并匯總從原材料供應(yīng)到配合比設(shè)計、攪拌生產(chǎn)、現(xiàn)場施工、質(zhì)量檢測等各質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)的相關(guān)信息,以“各司其職、各負(fù)其責(zé)”的原則在統(tǒng)一的信息平臺上實現(xiàn)相關(guān)各方(施工、監(jiān)理、檢測、建材)的信息共享,理清各方質(zhì)量責(zé)任,并將異常質(zhì)量及行為信息及時予以警示,從而實現(xiàn)對砂漿和混凝土質(zhì)量的閉環(huán)控制。
3.3系統(tǒng)關(guān)鍵控制點
本系統(tǒng)從最初的設(shè)計開始就明確了系統(tǒng)如下關(guān)鍵控制點:⑴掌握在建工程使用砂漿和混凝土的質(zhì)量狀況,及時發(fā)現(xiàn)問題與隱患。⑵確保砂漿和混凝土按照合理的配合比(設(shè)定各等級砂漿和混凝土最低水泥用量紅線)生產(chǎn),杜絕偷工減料。⑶加強(qiáng)砂漿和混凝土的現(xiàn)場管理,基本消除不合規(guī)操作帶來的質(zhì)量問題。⑷加強(qiáng)砂漿和混凝土的進(jìn)場交付驗收檢驗管理,確保見證取樣送檢制度的貫徹落實,在廠家、施工和監(jiān)理三方共同見證下取樣并植入RFID芯片,從而保證了混凝土試件和砂漿試件的真實性。⑸確保第三方檢測機(jī)構(gòu)的檢測數(shù)據(jù)真實可靠,杜絕數(shù)據(jù)作假行為。⑹落實責(zé)任制,以第三方檢測機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度檢測數(shù)據(jù)作為砂漿和混凝土的交貨質(zhì)量評判依據(jù),從而理清廠家、施工和監(jiān)理等各方質(zhì)量責(zé)任,并動態(tài)跟蹤質(zhì)量問題處理過程和處理結(jié)果。
3.4系統(tǒng)控制流程
本系統(tǒng)為每批次砂漿和混凝土賦予了唯一的流水號(數(shù)字身份證)。每個流水號一旦產(chǎn)生,系統(tǒng)將啟動計時,各責(zé)任主體均需按照系統(tǒng)規(guī)定的時間范圍內(nèi),將各工序的處理結(jié)果錄入系統(tǒng),否則將被系統(tǒng)判為違規(guī)。由于系統(tǒng)對事物的處理流程和數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了優(yōu)化,每個責(zé)任主體均可獨立監(jiān)控,其延時操作不對其它主體造成影響。
3.5系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)是由三個功能平臺和一個中心數(shù)據(jù)倉庫構(gòu)成,具體說明如下:⑴砂漿和混凝土數(shù)據(jù)集成管理平臺:采集、追蹤每個批次砂漿和混凝土攪拌及澆筑數(shù)據(jù),確保相關(guān)責(zé)任主體能及時獲得每批次砂漿和混凝土的生產(chǎn)及工程使用情況,并提供查詢、統(tǒng)計和分析。其管理的數(shù)據(jù)主要包括:原材料試驗數(shù)據(jù)、配合比、生產(chǎn)時間、生產(chǎn)數(shù)量、施工計劃、施工時間、施工部位、是否雨天施工、現(xiàn)場進(jìn)度等;⑵檢測數(shù)據(jù)集成管理平臺:采集、追蹤每批次砂漿和混凝土質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù),相關(guān)責(zé)任主體能及時掌握每批次砂漿和混凝土實際質(zhì)量狀況,并提供查詢、統(tǒng)計和分析。其管理的數(shù)據(jù)主要包括:試件強(qiáng)度檢測數(shù)據(jù)、混凝土塌落度數(shù)據(jù)、混凝土外觀質(zhì)量數(shù)據(jù)、砂漿外觀質(zhì)量數(shù)據(jù)等;⑶綜合管理平臺:實時處理砂漿和混凝土生產(chǎn)過程中的各種異常并報警,準(zhǔn)確引導(dǎo)各相關(guān)責(zé)任主體跟蹤處理質(zhì)量問題。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)字化統(tǒng)計分析,及時預(yù)測潛在問題單位、問題工程,實現(xiàn)差異化管理;對比各責(zé)任主體所對應(yīng)工程的質(zhì)量狀況和對問題項目的處理情況,實現(xiàn)量化考核。系統(tǒng)對建設(shè)、監(jiān)理、施工、檢測和混凝土生產(chǎn)等各責(zé)任主體的權(quán)利和義務(wù)進(jìn)行了科學(xué)的分析,為各方設(shè)計了對應(yīng)的工作平臺。
3.6系統(tǒng)應(yīng)用效果
本系統(tǒng)經(jīng)過半年多的開發(fā)和測試,于2013年6月投入試運(yùn)行,瀘州市住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局先后瀘住建函【2013】202號文、瀘住建函【2013】396號文,正式在全市關(guān)于推廣應(yīng)用“瀘州市預(yù)拌混凝土和砂漿動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)”。經(jīng)過近半年的系統(tǒng)運(yùn)行,基本達(dá)成了系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo),實現(xiàn)了各項關(guān)鍵控制點,尤其突出在以下幾個方面:⑴采集真實的混凝土生產(chǎn)配合比:通過在砂漿和混凝土生產(chǎn)線的控制計算機(jī)上加裝數(shù)字監(jiān)控裝置,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、無線通信和在線監(jiān)控三項主要功能。在砂漿和混凝土生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程中,該裝置在砂漿和混凝土生產(chǎn)線上實時采集每槽、每車的真實生產(chǎn)配合比,并通過穩(wěn)定、可靠的無線傳輸通道傳遞給系統(tǒng)。該裝置定時上報裝置工作狀況,一旦裝置被非正常關(guān)閉,系統(tǒng)將予以記載并報警,從而確保采集工作的正常開展。⑵確保砂漿和混凝土送檢試件的真實性:監(jiān)理單位通過系統(tǒng)制作帶有唯一身份識別碼的RFID芯片并植入試件,確保取樣的可靠性;檢測單位在收件時必須讀取芯片,確認(rèn)試件身份,防止在現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)和送檢過程的掉包行為;檢測單位在對試件進(jìn)行壓力實驗的時候,需再次讀取芯片,確保受檢試件的真實性。⑶采集真實的第三方檢測數(shù)據(jù):當(dāng)砂漿和混凝土試件在第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓力實驗時,通過壓力傳感技術(shù)直接自動采集原始的實驗結(jié)果,并通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給本系統(tǒng),從而確保了數(shù)據(jù)的真實性。
4結(jié)語
“十二五”時期是我國城鎮(zhèn)化和城鎮(zhèn)建設(shè)的關(guān)鍵時期,隨著工程建設(shè)規(guī)模的繼續(xù)擴(kuò)大,尤其是保障性住房的大規(guī)模建設(shè),工程質(zhì)量將越來越成為社會關(guān)注熱點?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的砂漿和混凝土質(zhì)量動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)的研發(fā)和推廣應(yīng)用,將為砂漿和混凝土質(zhì)量控制各相關(guān)方的協(xié)同工作和行業(yè)監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐和信息服務(wù),對提高工程質(zhì)量和促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展都將帶來深遠(yuǎn)的影響。
作者:許錫剛1陳大萍2工作單位:1瀘州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站2廣州粵建三和軟件有限公司