信息化在高速公路施工管理中的应用

程钰龙 陈洪健 李家攀

摘要 信息化是当今时代发展的方向，高速公路建设作为线性工程，拥有专业性强、施工面广、质量标准高等特点，将信息化技术运用于高速公路施工，有助于优化高速公路施工管理流程，简化工程资料整理工作。文章讨论信息化对高速公路施工管理效率的提升，结合信息化在高速公路施工建设中的实际运用，分析信息化技术在高速公路施工建设中对质量、安全、进度等各方面管理中的辅助作用，旨在为后续构建高速公路施工信息化管理体系，推进高速公路施工信息化、现代化发展提供宝贵的借鉴性经验。

关键词 信息化；公路建设；信息化管理

中图分类号 F542.8文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）23-0166-03

0 引言

随着我国经济的快速发展和社会的跨越式进步，基础建设工作也在随之不断发展，而伴随着交通建设工程数量的发展，作为拥有专业性强、施工面广、质量标准高等特点的高速公路建设，对质量、进度、安全各个方面也有着更高的要求。随着信息技术的运用，人们开始正确地认识到信息化在高速公路建设施工中的重要作用。为顺应社会的进步，高速公路施工管理也应引入信息化管理，增强自身行业竞争性，規范施工管理程序，推进信息化融入施工管理以增强现场标准化、文明化发展。

1 信息化在高速公路实际运用

在信息化的时代，各行各业积极为信息化转型，利用信息化高效的数据管理、信息记录及传递功能满足各项需求。以广东省某高速公路工程为例，应用信息化系统对拌和站出料数据进行管控，其功能和效果如下：

（1）信息化系统记录每次混凝土出料的浇筑部位、强度等级、出料时间、具体操作室、配合比等各项信息，并对记录好的配合比进行计算，及时统计对比并汇报现场施工数值与设计值之间的误差，进一步判断出仓混凝土是否存在质量问题，当对比误差过大时发出预警，防止不合格混凝土的误用。全程通过设备仪器获取对应信息，信息自动上传，杜绝了人工上传信息，确保了数据的真实性。

（2）可利用手机软件或电脑网页端访问查询信息数据，也可通过短信等手段在无网络覆盖的条件下获取对应数据信息，以便让质量管控人员能随时随地获取现场施工质量信息数据，从而使质量管理人员可以随时把控和掌握现场施工质量。

（3）通过管控拌和站出料数据，对现场构筑物施工浇筑进度做出管控，同时利用信息化系统能够记录信息的优秀能力，及时记录计算材料配比，管控出仓料质量，同时将每仓混凝土出料情况记录在案，也能确保之后发生问题及时排查诱因。利用信息化系统记录各项数据，节省了人工统计的时间，大幅减少了数据出错的可能性，及时反映出料配合比，把控混凝土出仓质量，最后做好数据留存，信息化系统对拌和站的混凝土料出仓及调配起到了重要作用。

（4）分层次设置管理平台，按照项目管理的层级构建以建设单位、施工总承包单位、现场施工分部为主体的多级管理体系，并且在此外引入第三方机构进行检测监管，同时由行政管理部门采取外部的监督管理，在多项层级对项目施工加以管理监督，并且利用信息化管理系统完善项目管理中的现场信息，保障各层管理人员能够直接获取现场施工信息资料，保证上下各层信息流通不受阻碍，解决了施工管理中信息交流阻塞的问题^[1]。

2 信息化管理系统建设

信息化系统管理对高速公路施工进度、安全、质量管理都有着较大的提升作用，想要全面运用信息化管理，则需要建立完善的信息化管理系统，通过信息化管理系统推进高速公路施工管理信息化。高速公路工程项目信息化施工包括项目信息管理、施工过程监控、施工工艺控制、施工方案优化以及网络化统一管理五个方面，对应管理项目及管理内容情况如表1所示。

2.1 项目基本信息管理

项目基本信息管理主要是录入项目施工的基本信息并加以管理和维护。项目基本信息包括工程概况、现场作业队伍人员信息、施工计划日程安排、工程质量信息管理、成本控制、施工合同管理、安全生产管理、工程技术管理、材料设备管理、公文管理等。

项目信息化管理也经常使用软件辅助信息管理，如办公自动化系统、招投标系统（包括工程量自动计算、施工平面图设计、编制工程进度网络、施工组织设计自动生成系统、竣工图纸绘制系统等）、项目管理系统（项目成本、进度管理、物资台账管理、日常信息管理，依据工程量清单进行计价）等。

项目基本信息管理是引入信息化的基础，也是项目信息数据化的重中之重。通过各项项目基本信息，能够整体上展现出项目施工的各项情况，为各级人员了解项目信息提供便利。

2.2 施工过程监控

施工过程监控是指通过传感器收集施工现场各项信息，再利用收集的信息整理处理后加以管控现场施工进度质量，如智能张拉系统、智能制浆压浆系统、智能液压提升系统、电子脚手架提升系统、智能监控大体积混凝土施工中的温度计算机、施工现场电子监控等。

在深基坑开挖施工中，通过大量埋设传感器，收集施工过程中的监测数据，并对监测数据进行分析处理，来对深基坑不同部位进行监控，保证基坑时刻受控，确保施工方案方法并无问题。同时，还可以利用智能人工神经网络技术，进行深基坑水平变形位移的预测与险情预报。

在桥梁梁板预应力张拉的施工过程中，结合预应力施工的特点，综合应用传感技术、PLC控制技术、变频技术、通讯技术、计算机技术等多学科技术进行开发，以实现设备的自动化施工，同时建立信息化管理平台，为管理人员提供信息渠道，令管理人员可以随时随地查看任意标段、梁场、梁、预应力孔道的张拉压浆数据以及现场施工质量信息资料^[2]。

在隧道工程的施工过程中，首先可以利用初期勘测获取的地质地貌信息，通过数值模拟、理论计算以及经验类比等方法，对施工设计方案做出初步的编制。再通过现场施工获取后续地质条件资料、围岩状态、支护情况等现场施工信息数据。而后通过对这些数据进行数据分析，判明现场施工围岩情况，来决断后续施工流程，修正开挖、支护参数，优化隧道工程施工^[3]。

施工过程监控是信息化施工中运用信息化技术提升施工进度质量，把控现场施工较为基础的一环，通常利用信息化设备收集现场施工信息，再通过处理信息进一步优化基层施工流程，对现场施工效率提升较为明显。

2.3 施工工藝控制

在施工中利用信息化技术来控制施工工艺流程，确保现场施工的质量。如混凝土上料拌和、浇筑大方量混凝土、施工构筑物沉降观测及位移测量、建筑材料检测数据采集等，都可以采用信息化技术进行施工工艺控制，优化现场施工质量。

在工艺控制软件方面，应进一步优化设计计算系统（深基坑支护设计、脚手架设计、模板设计等）、公路沥青路面摊铺碾压工艺控制、工程测量大体积混凝土施工质量控制、大型构件吊装自动化控制等应用软件。

施工工艺控制旨在用信息技术优化现场工艺，以自动化技术达成现场质量控制，进而达到以信息化技术提升现场施工质量的目的。

2.4 施工方案优化

为保质保量推进高速公路施工，节约成本，提高项目施工效益，可以通过引进信息化系统辅助项目施工管理，对项目施工组织和施工方案进行优化，广泛运用信息化系统管理施工现场，推进施工工艺控制软件在实际现场上的使用。同时对高速公路施工的各项施工特点，引进并开发应用相应程序软件，对项目工程预决算、施工进度、施工技术、施工成本、现场施工资料、资源调配、财务系统等利用信息化程序加以管理，例如利用计算机软件优化现场土石方调配，统计优化物资材料运输调配，调整线材板材下料等。

施工方案优化则是利用信息化应用统筹学的基本原理对项目各部位整体施工流程进行调整、配置，使现场施工步骤、人员调配更为合理，从整体施工上优化施工进展。

2.5 网络化统一管理

通过采用项目信息管理系统（计算机以及相关的电子设备、网络设施、项目管理软件以及各类工程信息库等），全面管理项目信息资料。连接总部局域网以及地方工程项目的局域网，在总部与地方项目之间实现信息统一，实现项目信息集中统一的管理^[4]。

网络化统一管理是信息化项目管理的最后一环，统筹集中各类数据，利用信息技术工具来实现项目信息的可视化、统一性管理。同时网络化统一管理也是实际信息化项目管理中较为薄弱的一环，通常在各个项目中对部分施工部位采取信息化管理，并将信息上传网络进行统一管理。网络化统一管理需要专业的信息库及信息筛选录入工作人员，但网络化管理更具透明性和时效性，有利于信息的传递，更好地解决信息交流阻塞的问题。完成项目施工管理的网络统一化后，项目信息化才算是成功确立，各层级信息能更方便的流通沟通。

3 信息化系统建设的阻碍及改进措施

信息化系统改进施工管理是后续时代发展的趋势，但推进施工管理信息化的进程上仍存在一定的阻碍：一是信息化管理使施工数据具体化、透明化，让各个层级人员都能及时获取相关信息，杜绝了现场施工进行编造虚假数据的机会，尽管这样对建设单位的管理以及现场施工进度质量管理有较大的益处，但仍存在部分想要利用违规手段获取利益的单位及人员对信息化管理保有抵触情绪。二是信息化的硬件设施不够先进，自动化硬件设施良莠不齐，信息的收集以及管理机制并不成熟，为信息化管理建设增加门槛。信息化管理的一项重要任务就是利用收集的现场施工信息，加以分析处理，以及优化推进现场施工，对加快现场施工进度、优化现场施工质量有着重要意义。然而在现阶段，信息化技术主要还是停留在部分特定施工工序中，普遍存在单向信息化的局面，常见有掌子面监控系统、自动监测等，施工信息化的应用范围应加以扩散。三是部分施工人员学习兴致不足，存在管理人员单纯重视工程施工进度的倾向，未对信息化、自动化设备进行整体性的了解与学习，此外还存在施工操作人员文化程度低，对信息化技术接受能力较低的情况，导致虽然配备现代化电脑及机械设备，仍然无法发挥对应功能，现场施工信息化自动化成为摆设。

因此，为保证信息化施工管理能够实际运用到现场施工中去，除了建立信息化管理系统以外，还需要有对应的标准化规则以及合理的管理制度，如以下五点：

（1）建立信息化对应职能部门，牵头制定信息化标准及管理制度，负责信息化的实行、推广与宣传。

（2）将信息化管理建设纳入履约考核制度体系当中，明确建设单位、监理单位、施工单位在信息化系统建设中的职责，制定相应管理办法及细则，定期检查信息化系统建设情况及现场使用频率，鼓励及推进新工艺新设备在信息化自动化建设中的运用。

（3）提高自动化硬件设施的选择门槛，选择有法定部门和相关机构检测通过的设备，杜绝低劣产品在施工中的出现。

（4）改进培训质量，让培训工作落到实处，切实提高现场施工管理人员及作业人员信息化设备使用能力，并能够规范作业，处理突发的异常情况。

（5）增强各层级人员积极性，鼓励各级单位人员引入运用信息化技术，支持各级单位建立信息化平台。建立相关制度，树立人员典型加以褒奖，让各级人员都能接触信息化、了解信息化、运用信息化自动化硬件软件。

4 结语

综上所述，信息化系统的引入的确可以切实提高高速公路施工管理水平，对现场施工质量以及施工进度推进都有着不同程度的提升。但是，在如今现场施工中确实由于信息化设备、施工人员、信息化系统等各项原因导致未能广泛运用于实际施工管理。因此如何引入信息化管理系统，尤其是在简便性、易操作性等方面需要更多的进行研究探讨，另外，在管理制度上也可以做出调整，引导施工人员参与信息化施工管理，使高速公路建设能够更加效率、安全，同时还能够达到信息化、标准化的要求，从而为高速公路质量提供全方位的保障。

参考文献

[1]张毓. 公路施工信息化管理[J]. 交通世界， 2018（33）： 10-11.

[2]肖云， 于志斌， 王翔， 等. 桥梁预应力施工信息化技术的研究与应用[J]. 建筑技术开发， 2021（5）： 131-134.

[3]汪静. 高速铁路隧道施工信息化管理措施[J]. 四川水泥， 2020（3）： 197.

[4]王声利. 公路工程项目施工信息化管理方法研究[J]. 山西建筑， 2008（14）： 212-213.

收稿日期：2023-09-15

作者简介：程钰龙（1997—），男，本科，助理工程师，研究方向：道路桥梁与信息化。