高强螺栓施工质量管控二维码技术的研究与应用

摘要：高强螺栓作为钢桥杆件单元间的一种连接形式，其施工质量的好坏直接影响着桥梁结构的安全和运营期使用安全。因此，对于高强螺栓施工质量的管控，是钢桥施工质量管理的关键。通过对二维码技术的分析和研究，将二维码应用于高强螺栓施工质量管控中，从作业人员、施拧扳手和现场施工管理三方面入手，简要阐述高强螺栓施工质量管控二维码技术的研究和施工应用，为后续类似工程施工提供借鉴。

在钢桥运营期桥梁检查中经常发现，结构连接高强螺栓易出现松动甚至缺失，严重影响着桥梁结构安全和使用安全，因此，高强螺栓的施工质量是钢桥建设过程中的管控重点。在高强螺栓施工过程中，对于人员、机具以及现场施工进度和质量的管理往往缺乏整体性，质检体系单一，缺乏关联性，施工溯源性差。如何优化高强螺栓现场施工质量管理模式，全面提高管控水平，是工程建设施工的关键，也是工程施工质量控制的核心。

1. 高强螺栓施工工艺简述

高强螺栓施工工艺主要包括：施工准备、高栓安装、高栓施拧和扭矩检测。

（1）施工准备一般分为资料准备、技术准备、机具准备和现场准备。

资料准备：对高栓施工资料进行归整，包括厂家自检报告、出厂合格证和抽检报告等。

技术准备：在施工前对作业人员进行安全、技术交底及现场实操培训。

扳手准备：在每日高强螺栓施工前对扭矩扳手进行校准，施工后复检。

现场准备：高强螺栓施工前对螺栓孔进行修整和清理，确保孔边无毛刺，孔内无污渍。

（2）高强螺栓安装。将高强螺栓螺杆穿过螺栓孔，在另一侧安装螺母，安装过程注意垫片正反面。

（3）螺栓施拧。高强螺栓施拧一般分为初拧和终拧，初拧扭矩一般为设计扭矩５０％，终拧为设计计算扭矩值，初拧和终拧完成后分别采用不同颜色在螺栓上进行标记。

（4）扭矩检测。采用专用检测扳手由质检人员按照检测频率要求对节点进行施拧扭矩检测。

2. 高强螺栓施工质量管控分析

对于高强螺栓现场施工质量控制而言，结合高栓施拧工艺，主要从作业人员、施拧扳手和现场施工管理等３方面进行重点管控。其中作业人员的管理是关键，扭矩扳手的管理是保障，现场施工管理是核心。任何一个管控环节出问题都会直接影响高栓施工质量，对于桥梁整体结构安全和运行期使用安全都将产生严重的影响。

2.1 拟实现的管控模式

（1）拟通过二维码技术实现作业人员的现场识别和核对功能，对人员的交底和培训教育等情况进行信息化标识，易于现场管理核查，从源头对高栓施工质量进行管控。

（2）拟通过二维码技术实现施拧扳手信息和数据的数字化传递功能，对扳手的基本信息、校准信息和施工信息进行数字化记录，方便技术信息核查以及扳手施工螺栓的溯源查询。

（3）拟通过二维码技术实现高栓施工进度和质量管理信息的数字传递化和可溯源功能，使管理人员能够随时随地掌握高强螺栓施工进度、质量以及报验情况，信息和数据传递及时准确高效。

2.2　二维码技术应用原则

（1）高栓施工管理二维码技术应用必须具有良好的管理运行体系和后台施工模块。

（2）施工管理二维码模块内的信息输入必须保证真实准确。

（3）扭矩扳手和施工进度、质量管理二维码的信息输入必须保证及时性和有效性。

（4）现场设置的二维码标识必须简洁大方、清晰直观，安设牢固可靠。

（5）电子识别二维码能够通过微信、ＱＱ平台传输，达到多渠道扫描识别功能。

3. 质量管控二维码技术研究

3.1 作业人员管理

高强螺栓施工人员主要通过配戴带有二维码标识的安全帽的模式进行管控。作业人员在施工前接受安全教育、技术交底和实操培训，借助二维码系统将作业人员的信息输入到识别码内，然后将带有二维码标识的特制安全帽发给对应的作业人员。现场施工时，要求高强螺栓施工人员必须配戴专用安全帽以便身份和信息识别，见表１。

3.2 扭矩扳手管理

扭矩扳手主要通过在扳手上设置二维码标识的模式进行管控。建立扳手二维码管理模块，扳手到场后生成识别码并设在扳手侧壁上。完成扳手基本信息的录入，在现场施工时，扳手每日出库校准合格后将扳手校准全部信息录入系统，同时在扳手识别码上标识初拧或终拧以及施拧螺栓规格。现场高栓施工时，将扳手所施拧的螺栓信息录入系统。扳手入库复检时，对复检全部信息录入系统，若复检不合格则应明确标识并及时采取处理措施，见表２。

3.3 高栓施工管理

现场施工管理主要包括进度管理和质量管理两方面，主要通过二维码标识进行管控。施工前根据钢梁结构单元建立高栓施工管理二维码模块，生成二维码标识并设于桥梁结构上，同时为方便信息的传输和查阅，同步生成电子二维码。

钢梁单元螺栓施工过程中，按照工程量或时间节点，将高强螺栓场施工进度信息录入系统，螺栓质量检测完成后将质检情况以及报验情况录入系统。在进度管理中，模块会根据螺栓施工完成数量自动生成进度完成比例，质检系统根据实际检测情况会给定质量合格与否的评定，见表3。

4. 二维码技术施工应用

在高强螺栓施工作业人员管理过程中，一方面，经过教育培训合格的作业人员统一发放带有二维码标识的安全帽，工程建设管理人员在施工管理过程中易于对人员进行识别和管控；另一方面，通过对安全帽二维码标识的现场扫描，能够准确获取作业人员的基本信息，便于现场施工人员的核对和安全、技术管控。规范高强螺栓作业人员的管理，提高高强螺栓施工技术源头管控，如图1、图2所示。

在高强螺栓施拧扳手的施工管理过程中，一方面通过二维码上的直观信息得知扳手施拧螺栓规格及初／终拧，达到扳手的施工唯一性标注，准确施工；另一方面通过二维码扫描能够获取扳手的详细校准信息，方便质检人员的现场记录和查验。另外，扳手入库复检时若扭矩超标，通过扳手二维码系统能够及时获取该扳手当日施拧螺栓信息，便于现场复检。扳手二维码管理系统从机具技术环节确保高栓施拧质量控制，同时提高了扳手的现场施工溯源性，如图3、图4所示。

高强螺栓施工管理二维码系统的应用，在钢梁单元施工时，利用系统生成二维码标识并设于钢梁壁板，同时生成电子识别码传至微信等公众平台。高强螺栓施工完成后由专人及时录入施工信息，通过扫描现场二维码标识或电子码均可获取钢梁单元高强螺栓的施工进度、质量检测以及报验等信息，同时进入钢梁单元模块能详细了解各个节点高栓的初拧、终拧时间及人员等详细信息，如图5、图6所示。

5. 结语

随着科学技术的发展和进步，我们已经进入了数字化、信息化和多元化的管理时代。项目通过对二维码技术的研究，将二维码技术应用于高强螺栓施工管理中，不仅提高了高强螺栓的现场施工质量，同时借助二维码数字化模块系统的应用，在作业人员、施拧扳手和施工进度和质量管理间建立良好的关联性，施工信息传递及时准确、溯源性强。通过现场设置二维码和电子传输二维码的应用使管理人员随时随地了解施工进度和质量情况，管理既高效又严密，值得在今后类似高强螺栓施工质量管控中进一步地推广应用。

参考文献：

［１］ＪＧＪ　８２—２０１１钢结构高强度螺栓连接技术规程［Ｓ］．

［２］ＪＴＧ／Ｔ　Ｆ５０—２０１１公路桥涵施工技术规范［Ｓ］．

［３］梁贵才．创新型二维码技术在施工管理中的应用［Ｊ］．建筑技术，２０１５，（４６）：１５９－１６０．

［４］　张涛．基于二维码技术的质量追溯系统在建筑工程中的探索与实践［Ｊ］．建筑安全，２０１５，（５）：１２－１４．

［５］刘苗，宁凯，孔令洲．叠合梁斜拉桥缆索吊机系统设计与施工应用［Ｊ］．公路，２０１８，（４）．

［６］宁凯，高权，柳莹．澜沧江大桥叠合梁起吊吊具设计与施工应用［Ｊ］．公路，２０１８，（４）．

作者：宁凯，李海瑞，柳莹（中交二公局第二工程有限公司　西安市　710065） 文章来源：《汽车工艺与材料》2018年11月