楊房溝水電站灌漿工程科技檔案電子化歸檔探討

雒 啟 偉，侯 凱，陶 奎

(1.中國水利水電第七工程局有限責任公司，四川 成都 610000；2.中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州 310014；3.中國水利水電第七工程局有限責任公司，四川 成都 610081)

1 概 述

灌漿技術的應用領域隨著科技的不斷進步在逐步擴大，在水電水利工程上有著積極重要的作用，經過近200年的發展歷史，最早期灌漿施工全過程從靠人工控制、人工記錄，到灌漿自動記錄儀的使用，現場施工原始記錄一直合理控制灌漿施工過程和正確評定并提供可靠的依據，是灌漿施工安全和質量的重要保障[1]。近10年來，數字灌漿技術取得長足進展，灌漿工程數字系統具有實時性、真實性、快速性等優點，通過現場網絡系統，實現灌漿記錄儀在線監控和灌漿數據自動傳輸、在線采集，成果在線分析及建設各方實時共享[2]，并在烏東德水電站、白鶴灘水電站、兩河口水電站、楊房溝水電站等大型水電工程中得到實際應用，使灌漿工程原始記錄龐大數據實現電子化。

灌漿施工是隱蔽工程，灌漿施工過程是特殊過程，灌漿工程資料包含了灌漿施工全過程的記錄，在工程施工過程和工程完工以后，地面觀察不到有形的建筑物，工程的全部信息包含在各種資料中。灌漿過程記錄對灌漿效果有最直觀、全面的體現，為灌漿效果分析提供數據來源，是評價灌漿施工質量和灌漿效果、工程價款結算和索賠的依據。因此，灌漿工程科技檔案顯得尤為重要[3]。

灌漿工程科技檔案由現場原始記錄和內業形成成果圖表兩部分組成。由于現場灌漿施工需要按孔段施工，每個孔段都要形成單獨的原始記錄，而一個灌漿單元通常由很多孔段組成，每個孔段都需要灌漿壓力、流量、密度、注入量、抬動值等數據。一個單元完工后，會形成極其龐大數量的原始記錄，該原始記錄部分由灌漿自動記錄儀導出后打印生成，部分由人工觀測記錄生成。灌漿獲得原始記錄的數據還需按照規范制作成相應的成果圖表，進而對灌漿質量進行分析和評價，該數據統計分析工作量龐大，難度較高。

得益于計算機的發展和普遍應用，除自動記錄儀已廣泛擔當了現場的施工記錄外，其他內業任務也已逐漸由計算機來完成了。在計算機中錄入灌漿數據形成成果表，并進行數據分析，較大程度減輕了技術人員的勞動強度，提高了勞動效率，但仍然需要施工單位投入較大的人工成本，且相對目前工程施工速度快、周期短的特點，工作效率仍顯低下。

隨著建筑信息模型化(BIM)的發展，以及電子化歸檔技術的實現，國內建筑工程驗評開始逐步向電子表單實時驗評、實時歸檔發展。而智能灌漿系統的開發，為灌漿工程原始記錄、成果類圖表及驗評表單電子化提供了極佳的平臺，使灌漿工程科技檔案電子化歸檔成為可能。

2 楊房溝水電站智能灌漿開發應用及電子化歸檔情況

2.1 楊房溝水電站灌漿工程項目簡介

楊房溝水電站位于四川省涼山彝族自治州木里縣境內的雅礱江中游河段麥地龍鄉上游約6 km處，是雅礱江中游河段一庫七級開發的第六級。電站壩址距西昌的公路約235 km，距木里縣城約156 km。楊房溝水電站的開發任務為發電，電站總裝機容量1 500 MW，安裝4臺375 MW的混流式水輪發電機組，屬Ⅰ等水工建筑工程。楊房溝水電站設置有拱壩及地下發電廠房固結、帷幕、接縫、接觸、回填等灌漿工程，智能灌漿系統基于拱壩帷幕灌漿進行研發。水電站拱壩工程設置3層灌漿平洞，分別為2 102 m、2 054 m、2 005 m高程，上、下兩層帷幕通過帷幕進行搭接，主帷幕灌漿孔最大孔深93 m，副帷幕灌漿孔最大孔深65.7 m，設計工程量7.7萬m。

2.2 楊房溝水電站智能灌漿系統與灌漿科技檔案電子化歸檔開發及應用情況

楊房溝水電站灌漿工程使用江西大地研發的智能灌漿系統(型號：DDZG880)，實現了自動配漿、自動調壓、智能化作業(按灌漿規范要求自動控制變漿、待凝、限壓、限流、屏漿等操作)。而由水電七局與中成華瑞聯合開發的數字孿生智能灌漿云平臺，采用最新的5G技術、最新的無線傳輸LORA技術、最新的漿液系統多階耦合智能調度算法以及最新的邊緣云計算系統，實現數字孿生。通過終端傳感器、執行器到管理中心的無線數據傳輸，在管理中心實現數字大屏的全景施工展示，實現施工過程實時監控，施工進度實時更新、提醒和總體進度展示，施工報表實時生成，施工成果及時分析、展示，從而實現全程、全面、系統地用數字展現并記錄整個廊道施工過程。楊房溝水電站數字孿生智能灌漿云平臺與智能灌漿系統銜接后，開發了灌漿工程原始記錄使用的一系列電子表單，通過智能灌漿系統在線收集數據結合人工填表記錄，實現了灌漿數據在線生成電子表單進行驗評。系統還開發了灌漿數據在線實時統計分析模塊，自動生成灌漿成果表等表單以及頻率累計曲線圖等成果圖，極大限度地解決了灌漿施工數據統計分析滯后的問題。該模塊的實現，大幅度降低了灌漿人工投入，加快了灌漿成果分析速度，為灌漿質量控制提供了較大助力，也為灌漿成果圖表檔案電子化歸檔創造了前提條件。

楊房溝水電站水電七局·華東院總承包項目部還研發了一套基于“多維BIM”的工程數字化設計和施工管理一體化系統(以下簡稱BIM系統)，以工程大數據管控為切入口，利用數字化手段和BIM技術對工程建設進度、質量、投資、安全信息進行全面管控，實現工程可視化智慧管理。

為滿足系統電子文件管理相關需求，電子文件歸檔服務采用主流的軟件設計典范：MVC(Model，View，Controller，即模型-視圖-控制器)。用一種業務邏輯、數據、界面顯示分離的方法組織代碼，將業務邏輯聚集到一個部件里面，在改進和個性化定制界面及用戶交互的同時，不需要重新編寫業務邏輯，大幅度增強了系統的可擴展性、可維護性和靈活性。同時，配合開發電子文件存儲與維護、預覽與搜索等相關功能，不斷完善電子文件在線管理和使用功能。

數字孿生智能灌漿云平臺與BIM系統結合后，實現了在線生成表單、在線簽證，采用合法有效的電子簽章，完善系統中電子文件的簽名管理，為整個管理信息系統提供安全、合法的技術支撐，通過建立與智能灌漿系統數據接口，最終實現了灌漿工程科技檔案電子化在線歸檔和在線使用。

2.3 楊房溝水電站電子化歸檔所取得的成就

目前，水電行業電子文件歸檔仍存在合規性和歸檔規范性問題。楊房溝水電站電子文件在線歸檔遇到的問題，大部分是工程項目管理系統電子文件歸檔可能遇到的共同問題，因此，合理可靠地解決該問題可為其他工程建設項目電子文件管理提供參考借鑒。為保障BIM系統質量驗評電子文件合規性和歸檔規范性，楊房溝水電站開發了“電子簽名+XML封裝+PDF轉化+四性檢測”的歸檔方案，解決電子文件歸檔合規性和規范性問題[4]。楊房溝BIM系統電子文件形成階段，采取了合法有效的電子簽章。在線填報的質量驗評表單，現場由三檢人員、監理人員基于移動端簽署個人電子簽章，當監理人員完成簽章時，帶有簽章信息的質量驗評表單固化于網頁中。需要歸檔時，質量驗收評定文件自動轉化成pdf文件，用于原生電子文件歸檔。

楊房溝BIM系統一個單元工程完整的質量驗評資料，不僅包括在線生成的電子驗收評定表單，還包括線下或其他系統生成的原始記錄、試驗檢測文件、檢測報告等紙質表單。為解決該問題，楊房溝將紙質文件掃描成電子文件復制件后加蓋電子簽章，與原件具有同等法律效力，形成合規的電子文件表單，上傳至系統進行統一歸檔。

2.4 楊房溝水電站電子化歸檔存在的問題

楊房溝水電站電子文件歸檔目前實行“雙套制”，即線上歸檔一套電子正本，同時打印一套紙質副本便于線下查閱。根據《建設工程文件歸檔規范》(GB/T50328-2019)第3.0.3條規定，“電子檔案簽署了具有法律效力的電子印章或電子簽名的，可不移交相應的紙質檔案”。楊房溝水電站質量驗評電子文件雖然已簽署合法有效的電子簽章，但是根據業主方歸檔要求，仍需歸檔一套紙質檔案以確保歸檔檔案能滿足相應制度要求，因此，要實現真正意義上的單軌制電子化歸檔，還需進一步探索[5]。

3 灌漿工程科技檔案電子化歸檔經濟效益及社會效益

通過項目應用統計，電子化歸檔的應用能夠創造大量經濟效益。灌漿工程形成檔案數量遠超其他工程，預計形成檔案數量4 200卷(折合約70萬頁)，案卷數量占整個水電站科技檔案的一半以上。灌漿工程實現電子化歸檔，對整個水電站電子化歸檔應用具有極為重要的意義。楊房溝水電站灌漿工程使用電子化在線驗評系統，單元工程質量驗評填表耗時由原來的1.25 h降低至0.4 h，降本增效，提高了檔案收集和整理效率。電子化歸檔應用還能夠大幅度降低檔案打碼、掃描等整理時間成本，提高歸檔移交效率。過去檔案整理移交平均至少要6個月，整理要進行命名、排序、分類、組卷、裝訂、敲頁碼、掃描、裝盒等一系列繁復工作。而現在電子文件的整理功能都嵌于系統中，可利用信息化系統在線整理和批量處理，節約大量人工及材料投入，文件整理時間縮短80%以上。

電子化歸檔的應用還能創造較大時間效益。以楊房溝項目為例，項目檔案歸檔保證金6 000萬，使用電子化歸檔至少可提前4個月移交，利息效益100萬元，同時可加快工程尾款結算，還能提高項目歸檔管理效率和電子檔案查詢利用效率。電子化歸檔實現了最大量項目文件——質量驗評文件的無紙化，能夠大幅降低傳統紙質文件的打印量，間接實現節能減排，創造環境效益，進一步印證了楊房溝水電站“貢獻清潔能源，服務國家發展”的宗旨。

4 灌漿工程科技檔案電子化歸檔前景

電子化歸檔相較于傳統紙質檔案歸檔，具有無與倫比的優勢，除了能夠創造大量的經濟效益、社會效益外，還能間接創造環境效益。雖然國內電子化歸檔發展處于起步階段，在開發及應用過程仍然存在不少問題，需要在過程中進行論證解決，但無論是國家法律還是規范或是地方政策，均在推行電子化歸檔：2020年3月1日開始實施的《建設工程文件歸檔規范》(GB/T 50328-2019)，明確電子檔案簽署了具有法律效力的電子印章或電子簽名的，可不移交相應紙質檔案；2020年6月頒布的《中華人民共和國檔案法》，明確具有法律效力的電子檔案可以以電子形式作為憑證使用；全國如福建、湖南、重慶等多地住建局，開始推行建設項目數字化與無紙化；2019年4月國家檔案局組織開展建設項目電子文件歸檔和電子檔案管理試點工作，擬通過試點項目形成可推廣的建設項目電子文件歸檔和電子檔案管理方案及經驗[6]。在數字中國的大背景下，電子文件法律效力和歸檔管理的政策日趨完善，電子化歸檔已然漸行漸近，為灌漿工程科技檔案電子化歸檔提供了良好的環境。

灌漿工程科技檔案作為水電項目科技檔案重要組成部分，實現電子化歸檔對水電項目科技檔案電子化歸檔具有推動性作用。智能灌漿及其云平臺的開發，實現了灌漿數據實時收集，在線生成原始記錄和成果圖表，解決了灌漿科技檔案無法形成電子表單的問題，為實現灌漿工程科技檔案電子化歸檔提供了極為重要的基礎條件。灌漿工程科技檔案電子化歸檔以龐大的優勢，成為水電工程數字化、智能化發展的必然趨勢。

5 結 語

灌漿工程科技檔案在水電工程科技檔案中占據極大的比重，實現電子化歸檔，對整個水電工程項目電子化歸檔具有極其重要的意義，是水電工程發展的必然趨勢。楊房溝水電站通過智能灌漿系統及智能云平臺的研發應用，實現了灌漿記錄及成果資料在線形成、在線簽證，再通過智能灌漿系統及智能云平臺與楊房溝水電站水電七局·華東院總承包項目部研發的BIM系統相結合，通過采用“電子簽名+XML封裝+PDF轉化+四性檢測”的歸檔方案等一系列方式，解決了電子文件歸檔合規性和歸檔規范性問題，最終成功實現了灌漿工程檔案電子化歸檔。通過實際應用證明，楊房溝水電站灌漿工程電子化歸檔系統在灌漿檔案形成、立卷、保存和使用等方面具備較大優勢，為工程施工創造了大量的經濟效益、社會效益和環境效益，具有極大的推廣價值。