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物联网技术在混凝土施工过程中应用

提要：根据《湖南省交通运输十三五“”发展规划》，湖南省在高速公路方面，全省122个县

市区均将实现30分钟上高速公路，基本形成六纵七横“”高速公路网。其中新开工建设的高速

项目有27个，力争完成13个项目，约729km;继续建设高速项目有17个，总长度约1113km。

项目线路长、施工点多，混凝土集中拌和，传统管理手段略显得力不从心。为了高效管理，

实时反应，智能拾取价值信息，笔者建议引入基于物联网技术的混凝土施工管理平台。

关键词：物联网、质量管控、混凝土施工、智慧颗粒

随着我国公路工程快速发展，钢筋混凝土作为一种现代建设工程结构的主要结构材料，而工

程项目的质量是在施工过程中创造的，而不是靠最后检验出来的。为了把工程产品的质量从

事后检查把关，转向事前控制，达到“以预防为主”的目的，必须加强对施工过程中的质量控

制。在混凝土工程中，施工的混凝土质量水平是影响混凝土质量的一个重要环节，直接影响

到构造物的坚固性和耐久性。鉴于混凝土质量评定的滞后性，不能当时给予评定，一旦事后

发现混凝土质量有问题，处理起来必将影响到工程的质量、进度和投资。因此，混凝土施工

必需重视施工过程的质量控制。

过程控制必须要有及时性、数据分析能力与反馈调整能力，因此，我们引入物联网概念。物

联网Internetofthings（IoT）是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息“化”时代的重要发

展阶段，是物物相连的互联网。loT有两层意思：一、核心和基础仍然是互联网，是在互联

网基础上的延伸和扩展的网络；二、用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息

交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，

广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次

浪潮。为实时互交数据，加强管理，实时智能管控现场，我们通过PLC（Programmablelogic

Controller，可编程控制器）工控自动读取每盘的级配、水灰比、质量等数据，并形成每车报

告。混凝土运输车全程GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）跟踪定位，对异常运

输进行报警。到达施工现场后，施工员通过扫描二维码进行交接，允许浇筑，远程摄像头对

整个浇筑过程进行监控录像并存档。浇筑过程中埋设智慧颗粒，跟踪混凝土凝固数据。其拓

扑结构图如下：

从图可知，我们建立了基于物联网的多位一体的管理平台，行业主管部门、业主、监理、施

工单位共享数据、协同管控，均可通过此平台对混凝土质量进行监管，现我们介绍一下系统

的运行工作流程：

首先施工单位网上申请混凝土浇筑，接到申请后，监理现场检查是否具备浇筑条件，监理可

在电脑或手机上审查水泥出厂质量试验报告、水泥进场复试报告、粗细骨料的复试报告、钢

筋出厂质量证明书、钢筋原材料复试报告、钢筋焊接试验报告、混凝土外加剂出厂合格证、

产品合格证、产品说明书试验报告、混凝土配合比通知单等相关资料。检查混凝土水泥、骨

料、外掺剂等相关材料是否按要求进场并预备充足。根据具体的施工条件，检查搅拌和振捣

机械、计量用具、运输工具、防冻防雨措施、照明设备是否符合施工组织设计要求及实际性

能是否能满足施工要求。如果具备浇筑可通过手机APP同意，否则说明理由、驳回并要求整

改。

搅拌站接到监理的允许浇筑通知后，按计划开机。搅拌混凝土前，加水空转数分钟，使拌筒

充分润湿，将积水倒净。试验人员试拌检查坍落度、和易性、含气量是否符合设计要求的，

如不满足要求，重新调整施工配合比。搅拌第一盘时，考虑到筒壁上粘附砂浆的损失，石子

用量应适当减少或增加相同配比的水泥砂浆。PLC工控也会严格控制混凝土原材料称重偏差，

如水泥与外加混合材料±2%、粗细骨料±3%、水与外加剂溶液±2%。系统实时读取PLC工控的

每盘混凝土数据记录，并画出级配、水灰比动态图。

我们在每一辆混凝土运输车上装有GPS系统，通过卫星定位跟踪每一辆运输车的运输轨迹，

并通过带有二维码的单号进行交接，由于前、后场及运输数据共享，信息反馈动态及时，故

可以较好地控制尾车混凝土数量，减少浪费，节约施工成本，亦可防止驾驶员将混凝土运输

至错误工程部位。

混凝土浇筑前应根据现场情况必须先做好施工组织，根据工程特点合理安排砼浇筑路径和顺

序，按施工规范要求设置施工缝。当砼浇筑路径和顺序安排不合理时，往往会出现刚浇筑完

成的砼被踩踏、车压等违规