高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng)可行性研究報告

高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng) (項目完全實施后年銷售額可達 35 億，利稅 12 億元 /年 ) 1 前言 目背景 交通運輸是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是衡量一個國家經(jīng)濟實力和現(xiàn)代化水平的重要標志。 “十五”期間中國高速公路總里程為 公里，是“八五”和“九五”建成高速公路總和的 ，“十一五”期間高速公路總里程已達到 公里， 2012 年底又達 公里 、 我國鐵路總里程約 12 萬公里， 2012 年 新增鐵路里程 中高速鐵路 8951 公里 ，居世界第 2 位！中國高速公路 及 高速鐵路 的發(fā)展創(chuàng)造 了世界 奇跡。 但高速公路、高速鐵路工程項目為線性工程， 高架橋、隧道居 多，是一項極其復(fù)雜的過程。設(shè)計、材料、機械、地形、地質(zhì)、 施工 過程 工藝 、操作方法、管理制度等因素，均直接影響著工程項目的施工質(zhì)量。施工過程是使公路 及橋梁 工程設(shè)計意圖最終實現(xiàn)并形成工程實體的階段，也是最終形成工程產(chǎn)品質(zhì)量和工程項目使用價值的重要階段。因此施工過程的質(zhì)量控制不但是施工監(jiān)理重要的工作內(nèi)容，也是工程項目質(zhì)量控制的重點 ， 同時，路橋隧建成后健康監(jiān)測預(yù)警及養(yǎng)維護規(guī)范，降低人民生命財產(chǎn)及國家經(jīng)濟損失也致關(guān)重要，因此加強路橋后期信息測控也十分必要 。 內(nèi)外 現(xiàn)狀 橋隧作為公路的重要組成部分 ,在車輛的運營中起著非常重要的作用，而頻頻發(fā)生的橋梁垮塌事件則提醒我們?nèi)绾翁岣邩蛩碣|(zhì)量是擺在我們面前的客觀問題。如2012 年 8 月 8 日，江西廣昌一大橋發(fā)生垮塌，八孔的橋梁其中六孔坍塌 ； 2011 年 7月 15 日，通車僅 14 年的杭州錢江三橋引橋橋面塌落； 2010 年 1 月 3 日，。 這樣的例子太多了，總結(jié)起來 橋面鋪裝病害、 預(yù)應(yīng)力混凝土梁裂縫、 預(yù)應(yīng)力 鋼絞線受力不均 、 預(yù)應(yīng)力鋼絞線灌漿不充溢導(dǎo)致鋼絞線氧化 、 橡膠支座變形受損、橋梁外露混凝土局部破損是 橋梁問題的主要原因，所以橋梁工程孔預(yù)應(yīng)力張 拉和灌漿的信息化也 2 就勢在必行； 目前由于我國路橋施工方法仍以原始的手工作業(yè)為主，現(xiàn)場缺乏現(xiàn)代化 “高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng)” 手 段，施工人員職業(yè) 道德和專業(yè)素質(zhì)低下、偷工減料、以次充好，不按規(guī)范工藝施工等嚴重影響工程質(zhì)量現(xiàn)象普遍發(fā)生。致使工程質(zhì)量幾乎百分之百達不到設(shè)計要求，如路面設(shè)計要求 15，而實際情況是3 年左右就要大修或重修。橋梁一般設(shè)計要求在 100 年左右，而大部分橋梁在 15 年左右就出現(xiàn)大的質(zhì)量問題，只有 40%的橋梁使用年限能達到 25 年！現(xiàn)在這種先天性畸形工程壽命 要縮短平均 4 倍以上！按每年 國家投資路橋 4000 億計算，其中有3000 億是報廢的！而且國家每年投入路橋的維修養(yǎng)護費至少在 2000 億以上，其中有 1500 億是施工質(zhì)量造成的?？梢娒磕暌蚴┕げ灰?guī)范，某些企業(yè)或個人因個人私利或玩忽職守給國家造成損失達 4500 億之多！這還未計算因橋梁垮塌和因道路塌陷翻車造成的人民生命財產(chǎn)及巨大的經(jīng)濟損失。 還有目前我國路橋工程管理和質(zhì)量監(jiān)督也是以原始的人工管理為主，大量的人力消耗在無效的工作中，而且串改數(shù)據(jù)、欺上瞞下、以權(quán)謀私現(xiàn)象大量發(fā)生。甚至現(xiàn)場質(zhì)檢實驗室居然是由施工方負責(zé)，樣板也是由施工方送檢，完全達不到 管 控 作用，按現(xiàn)在工程預(yù)算標準管理費占 15%左右，每年用于管理費開支達 600 億！ 隧病害分析與提高路橋質(zhì)量的出路 隧分析 如何 提高 橋梁 施工質(zhì)量？如何讓中國橋梁 更安全 ？首先就要看橋梁事故的原因有哪些？ 1) 原因一： 預(yù)應(yīng)力張拉 鋼絞線受力不均 、 張拉不夠或過大 、 保護層灌漿不充溢等 ， 在使用的預(yù)應(yīng)力橋梁中發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)數(shù)量的箱梁在頂板、腹板、底板、橫隔板以及齒塊等部位出現(xiàn)了各種不同形式的裂縫，其中箱梁腹板裂縫最為普遍和嚴重。同樣，預(yù)應(yīng)力簡支梁板在運行中大量出現(xiàn)底板、腹板裂縫，承 3 載能力下降 ； 2) 原因二： 預(yù)應(yīng)力鋼絞 線 管道壓漿不密實 ， 導(dǎo)致鋼絞線氧化縮短使用壽命 ； 3) 原因三： 沒有可靠施工工藝過程管理機制，人為人素過多，現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)不真實等 ； 速公路橋分析 隨著高等級公路的迅速發(fā)展和行車速度的不斷提高，對于路面平整度要求越來越高， 目前高速公主要存在以下原因： 1） 路基壓實未滿足設(shè)計要求，主要要施工過程無智能控制手段，人為因素質(zhì)多； 2） 瀝青攤鋪工藝無管控，無法保證設(shè)計參數(shù)，路面 出現(xiàn)了坑凹、起拱、接縫臺階、波浪、碾壓車轍、橋頭或涵洞兩處路面沉降、橋粱伸縮縫的跳車等路面不平整現(xiàn)象。 3） 路面壓實時也無法保在規(guī)定的溫度下 工作，如瀝青溫度低于要求值，再壓實的效果就無法想想，導(dǎo)致 路面使用年限較短， 維修頻繁 等 突出問題 提高路橋質(zhì)量的出路 基于以上分析，對應(yīng)提高橋梁質(zhì)量的出路就在以下幾點集中技術(shù)和工藝，本項目主要探討第二種和第三種技術(shù)； 如何提供路面施工質(zhì)量？要從設(shè)計源頭抓起，因為施工過程無法測控、施工工藝無法測控，也達不到設(shè)計要求，所以設(shè)計上往往留有很大余量，有些設(shè)計余量甚至達到 300%，這意味著對原材料多達 3 倍的浪費。這些材料加載橋上，路上不但起不到好的作用，反而對橋梁的負重更是一種負擔(dān)。這是對人力、物力的一 種極大浪費， “ 高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng)” 是根據(jù)交通部加強公路工程質(zhì)量管理的需要，遵循國際質(zhì)量管理標準和交通部規(guī)范標準設(shè)計開發(fā)的專業(yè)系統(tǒng)，系統(tǒng)提供了客觀、科學(xué)的質(zhì)量控制方法與流程，能用信息技術(shù)進行全過程的信息自動讀取、原始數(shù)據(jù)與檢測結(jié)果的系統(tǒng)分析、快速的質(zhì)量數(shù)據(jù)管理，從而實現(xiàn)工程 施工過程 質(zhì)量的實時動態(tài) 測控 。運用統(tǒng)計分析方法，通過對原材料、瀝青混合料、 預(yù)應(yīng) 4 力張拉、灌漿等 施工 過程 質(zhì)量和拌和站總量檢驗與規(guī)范標準的檢查對比，對工程質(zhì)量進行實時動態(tài)管理達到控制施工質(zhì)量和提高企業(yè)施工管理水平和效率的目的。只 要施工工藝、施工材料達到了設(shè)計的目標，那么 路橋 質(zhì)量就應(yīng)該有保障，而這就要靠 “高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng)” 來完成； 2 項目 介紹 項目名稱： 高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng) 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖 2統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 5 品 介紹 研發(fā)生產(chǎn) 1) 測控工作站 2) 傳感器、采集器 3) 智能智能開關(guān)電源 4) 步進電機及伺服 電機 5) 工業(yè)控制器 6) 全自動預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備 7) 全自動智能灌漿設(shè)備 8) 路橋?qū)嶒炇倚畔⒒瘷z測設(shè)備 9) 北斗導(dǎo)航測控 裝置 工程建設(shè) 1） 指揮中心建設(shè) 工程 服務(wù) 1） 橋梁健康監(jiān)測預(yù)警和提供維養(yǎng)護方案 2） 提供數(shù)據(jù)服務(wù) 6 產(chǎn) 工藝流程 介紹 1) 測控工作站 、傳感器、采集器、 智能開關(guān)電源 、路橋?qū)嶒炇倚畔⒒瘷z測設(shè)備、北斗導(dǎo)航測控 裝置、工業(yè)控制器 等生產(chǎn) 工藝流程 檢 測 刷 錫 貼 片 回流焊 插 件 波峰焊 切 腳 檢 測 型式試驗 老 化 上散熱硅膠 烘 烤 檢 測 包 裝 7 2) 步進電機及伺服 電機 生產(chǎn) 工藝流程 線束零件 線束加工 漆 包 線 全自動繞線 鋼 帶 高速連續(xù)模沖壓 部品加工 流水線裝配 五金配件 齒輪配件 流水線檢驗 成品檢驗 包裝入庫 交 付 焊 線 8 3) 全自動預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備 、 全自動智能灌漿設(shè)備 工藝流程 采 購 材 料 粗加工 熱處理 細加工 檢 測 組 裝 配 電 調(diào) 試 試運行 包 裝 9 3 產(chǎn)品研發(fā) 實施單位 基本情況與 技術(shù)研發(fā)團隊介紹 品研發(fā) 實施單位 基本情況 中山惠利普電機有限公司 ： 2006 年由湖南長沙搬遷至廣東中山，注冊資金 1000萬元，年產(chǎn)值 9800 萬，主要生產(chǎn)步進電機、同步電機、伺服電機系列。產(chǎn)品主要為格力、三星、 的、海爾等國內(nèi)外知名家電品牌，公司擁項 2 個發(fā)明專利， 8項實用新型專利，是一家專業(yè)研發(fā)、制造微型直流無刷電機的公司。 中山市拓維電子科技有限公司 ，創(chuàng)建于 2007 年，注冊資金 100 萬， 是一家專業(yè)從事 電子信息化產(chǎn)品、 非接觸式 應(yīng)用設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)、銷 售和服務(wù)為一體的高新技術(shù)基業(yè)，公司技術(shù)力量雄厚，聚集一批資深專業(yè)科研人員，從事非接觸技術(shù)產(chǎn)品、安防產(chǎn)品、企業(yè)信息系統(tǒng)的開發(fā)與技術(shù)支持，專業(yè)提供方案優(yōu)化設(shè)計、項目 規(guī)劃及實施、產(chǎn)品施工、技術(shù)培訓(xùn)等一條龍服務(wù)。 公司開發(fā)的數(shù)據(jù)采集器、溫度測量裝置獲得多項專利。 廣東惠利普路橋信息工程有限公司是一家專業(yè)從事高速公路、橋隧工程質(zhì)量 測控 系統(tǒng)研究、開發(fā)、生產(chǎn)、安裝于一體的高科技企業(yè)， 注冊 資本 1000 萬元 ，研發(fā)人員 30 名。 套 研發(fā) 單位 1) 長安大學(xué) 長安大學(xué)是教育部及交通部共建的國家“ 211”工程重點 大學(xué)，擁有各種類型的公路交 通科研試驗設(shè)備、儀器及實驗室 。 a) 道路施工技術(shù)與裝備教育部重點實驗室 道路施工技術(shù)與裝備教育部重點實驗室依托長安大學(xué)交通運輸工程國家級重點學(xué)科和機械工程一級學(xué)科博士點，是我國唯一從事公路施工技術(shù)與筑養(yǎng)路裝備研究的重點實驗室，為我國公路交通事業(yè)的高速發(fā)展和工程機械行業(yè)的技術(shù)進步做出了重要貢獻。 10 目前有固定研究人員 46 名，其中教授 26 人，副教授 18 人，高級工程師 2 人，形成了結(jié)構(gòu)良好的學(xué)術(shù)梯隊。研究人員中，擁有博士學(xué)位的教學(xué)科研人員 37 人，占總?cè)藬?shù)的 上。人員結(jié)構(gòu)從年齡層次劃分， 50 歲以上的科研人員 14 人 ，占人員總數(shù) 30%，年齡 3550 歲之間的中年科研人員 26 人，占人員總數(shù) 年齡35 歲以下的青年科研人員 6 人，占人員總數(shù) 13%。目前，實驗室固定人員這支隊伍已經(jīng)成為我國道路施工技術(shù)與裝備領(lǐng)域的重要科研力量，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)舞臺發(fā)揮著越來越重要的作用。 b) 高速公路養(yǎng)護裝備國家工程實驗室 “公路養(yǎng)護裝備”國家工程實驗室（長安大學(xué)） 下轄 1 個辦公室、 7 個研究所（ 公路養(yǎng)護裝備傳動與控制研究所、公路養(yǎng)護裝備牽引動力 學(xué) 研究所、工程機械結(jié)構(gòu)強度研究所、公路施工質(zhì)量控制研究所、混凝土先進拌合理論與技術(shù)研究所 、 公路養(yǎng)護新材料 新工藝研究所、道路智能檢測與控制研究所 ）和 1 個筑路機械測試中心，實驗室主任焦生杰教授，副主任宋緒丁教授、高子渝副教授。 2) 合肥工業(yè)大學(xué) 合肥工業(yè)大學(xué)是中央部屬高校，教育部直屬 全國重點大學(xué) 。全國 72 所 教育部直屬高等學(xué)校 之一，國家 “211 工程 ”重點建設(shè)大學(xué)， “985 工程優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺 ”高校，“111 計劃 ”成員高校之一，教育部 “卓越工程師教育培養(yǎng)計劃 ”首批 61 所試點高校之一。作為一所以工為主，工、理、文、經(jīng)、管、法、教育等相結(jié)合的多科性全國重點大學(xué)，是國家實施自主招生改革的高校。 3) 中科院合肥 分院 中科院傳感系統(tǒng)工程研究中心 中心成立于 1997 年，是中科院系統(tǒng)重點建設(shè)的國家現(xiàn)代傳感系統(tǒng)工程技術(shù)研究開發(fā)基地。中心建設(shè)的核心內(nèi)容是研發(fā)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)所需的各類新型傳感器及其信號檢測與信息處理技術(shù)，構(gòu)造智能化、高性能的現(xiàn)代傳感器系統(tǒng)實驗分析 平臺，設(shè)計智能機器、復(fù)雜機電液系統(tǒng)、高端儀器等重大裝備領(lǐng)域最重要的大型、多功能、綜合 11 性的測試儀器系統(tǒng)。本中心研發(fā)工作涉及到計算機、信息處理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多傳感器系統(tǒng)、機器人、虛擬現(xiàn)實等多個學(xué)科的前沿技術(shù)，相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品可用于對智能機器人、機器人化（智能）機器以及多種復(fù)雜系統(tǒng)的多傳感器測試、標定、實驗和評定。中心實驗平臺包括重大裝備及其控制系統(tǒng)，具有即插即用功能的多維力傳感器、觸覺傳感器、多維線 /角加速度傳感器、超聲（光電）距離傳感器、視覺傳感器以及臨場感 I/O 工具等各種主要傳感器和傳感器系統(tǒng)，上述各傳感器可通過 標準通用網(wǎng)絡(luò)接口方便地連接到用戶設(shè)計的各種原型機器測試系統(tǒng)上，完成對相關(guān)傳感器數(shù)據(jù)的實時獲取和處理，并通過仿真示范和在線控制實現(xiàn)原型機器系統(tǒng)預(yù)定的各種操作功能。中心已經(jīng)為在研在役的多種型號裝備和智能機器的應(yīng)用功能設(shè)計和集成感知系統(tǒng)提供了綜合實驗技術(shù)手段以及重要的傳感控制系統(tǒng)設(shè)備。 發(fā)團隊 1) 余建輝 ： 長安大學(xué) 知名教授、博士生導(dǎo)師， 長安大學(xué)工程信息化研究所所長；通部筑路機械測試中心 3 室主任，工程師； 長安大學(xué)電控學(xué)院智能化專業(yè) ； 安交通大學(xué)人文學(xué)院管理哲學(xué)專業(yè) (在職博士生 ) ；發(fā)表了間歇式瀝青攪拌設(shè)備稱量系統(tǒng)設(shè)計、瀝青攪拌設(shè)備袋式除塵器、瀝青攪拌設(shè)備微機控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用等文獻。 2) 孫怡寧（研究員、博士生導(dǎo)師） ： 中國科學(xué)院合肥智能機械研究所研究員、博士生導(dǎo)師。 1983 年 7 月畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精密機械專業(yè)， 1988 年獲中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精密機械系碩士學(xué)位。主要研究領(lǐng)域包括力敏傳感、智能信息處理、光機電一體化、運動生物力學(xué)、智能機器人等。在傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計、力學(xué)特性分析等方面具有多年工作經(jīng)驗，先后設(shè)計了各種類型力敏傳感器 100 余種，在國民經(jīng)濟多個領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。先后主持或參與完成了國家自然科學(xué)重點基金項目、 863 計劃智能機器人主題 /空間機器人主題 /航天領(lǐng)域 /自動化領(lǐng)域項目、科技部奧運科技專項、中科院奧運科技專項、合 12 肥分院院長基金、中科院重點項目等多項研究任務(wù)。 3) 何怡剛：國家二級教授 ，博士生導(dǎo)師，電氣與自動化工程學(xué)院院長。 1996年于西安交通大學(xué)獲博士學(xué)位， 1999 年晉升為教授， 2000 年遴選為博士生導(dǎo)師。 2002 年在英國 事高訪研究。國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，教育部（首 批）新世紀優(yōu)秀人才，教育部霍英東教育基金會優(yōu)秀青年教師獎獲得者，湖南省青年科技創(chuàng)新杰出獎獲得者，湖南省信息產(chǎn)業(yè)十大杰出青年，湖南省“十一五”優(yōu)秀研究生指導(dǎo)教師。湖南省第十屆政協(xié)委員。 4) 周愛明：惠利普集團董事長 . 1983 年 畢業(yè)于成都電子工程學(xué)院（現(xiàn)成都電子科技大學(xué)）； 電子部第四十八研究所助工； 1985 年 長沙市電子局新產(chǎn)品開發(fā)研究所，主要研究開發(fā)“電腦計長儀”、“電腦顆粒計數(shù)儀”； 1987 年 在湖南大學(xué)電氣工程系研究開發(fā)“瀝青混凝土攪拌設(shè) 備 1990 年 創(chuàng)辦長沙市邊緣電子技術(shù)研究所，主要為交通部研究生產(chǎn)“油石比自動控制裝置”和“溫度自動控制裝置”，研究開發(fā)國內(nèi)第一臺“空調(diào)風(fēng)門步進電機”； 1992 年 與湖南省機械廳共同創(chuàng)辦“湖南鴻昌電子聯(lián)營公司”為海爾、容聲、中意等空調(diào)生產(chǎn)廠家提供空調(diào)風(fēng)門步進電機； 1997 年 創(chuàng)辦“湖南惠利普工貿(mào)有限公司”，生產(chǎn)“空調(diào)風(fēng)門步進電機”和“負離子發(fā)生器”； 1998 年 創(chuàng)辦“廣東省惠利普環(huán)保有限公司”生產(chǎn)臭氧發(fā)生器，同年創(chuàng)辦“寧波惠利普實業(yè)有限公司”生產(chǎn)同步電機； 2000 年 創(chuàng)辦“成 都惠利普網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有限公司”和“成都精細化工有限公司”； 2001 年 與湖南大學(xué)合作成立“湖大惠利普 電機電器研究所”； 2006 年 創(chuàng)辦“中山惠利普電機有限公司”生產(chǎn)各類微特電機， 5) 李遵杰 : 中山惠利普電機有限公司副總經(jīng)理，畢業(yè)于湖南科技大學(xué)，高級電 13 氣工程師， 2007 年成功研發(fā)（發(fā)明專利） “市電、發(fā)電不間斷切換系統(tǒng)”獲得中山市 2007 年科技計劃項目” 創(chuàng)新二個專利“分體式空調(diào)節(jié)能中央控制系統(tǒng)”、 “一種分體式空調(diào)的遠程控制線路” 2009 年榮獲中山市科技進步一等獎 ,2010 年榮獲廣東省科技進步三等獎 . 6) 陳鈺龍 ： 廣東惠利普 路橋 信息工程有限公司總經(jīng)理 ， 98 年畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)， 05 年取得西安電子科技大學(xué)計算機軟件碩士學(xué)位，一直致力于安防系統(tǒng)、智能教學(xué)產(chǎn)品軟硬件開發(fā)；其中一卡通軟件、門禁軟件、消費軟件、考勤軟件、電子白板軟件、通信軟軟件取得知識產(chǎn)權(quán)局軟件版權(quán)；大型紅外交互式電子白板項目獲得各種專利共計十余項；以該項目作為第一完完成人取得 08 年中山市科技進步一等獎，廣東省科技進步三等獎。 7) 高波 ： 廣東惠利普 路橋 信息工程有限公司總工 。 高級工程師 ， 1991 年畢業(yè)于電子科技大學(xué) 計算機應(yīng)用專業(yè) ，主要從事嵌入式 系統(tǒng)設(shè)計與研發(fā)；具有嵌入式處理器設(shè)計和開發(fā)經(jīng)驗，精通 的硬件設(shè)計及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)，“嵌入式 時操作系統(tǒng)及在網(wǎng)絡(luò)電話中的實現(xiàn)”被中山市評為科技發(fā)展計劃項目 。 8) 陳學(xué)峰 ： 廣東惠利普 路橋 信息工程有限公司技術(shù)總監(jiān) 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算機軟件博士 ， 1985 年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算機軟件專業(yè) ,1991 年取得博士學(xué)位，多年來一直從事 統(tǒng)、 統(tǒng)、 統(tǒng)下軟件開發(fā)工作，為中山市信息化專家。 14 4 市場分析 1) 我國有 660 個地級市，每個地級市約 40 個橋梁、高鐵 、立交橋 及一級公路高架 橋等 施工隊伍計算大約有 26400 個 ，按每只施工隊伍一套橋隧智能施工設(shè)備計算，需要 26400 套橋隧智能施工設(shè)備，每套設(shè)備上安裝測控工作站、預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備、智能保壓灌漿設(shè)備 ， 需要 26400 套測控工作站 ，產(chǎn)值約170 億 。 2) 2012 年新增高速公路 公里，按 每年 均 新增高速 公路 里程 8000 公里左右 計算，按每公里 5 萬元信息化費用投入，大約 40000 萬元信息化費用。 3) 截止 2012 年底，中國高速公路通車總里程 公里，按照每年 5%的比例進行維修 即 5000 公里，按每公里 5 萬元信息化費用投入，大約 25000 萬元信息化費用。 4) 每個實驗室平均按照 30 臺設(shè)備改造計算，中國大約 660 個地級市，每個地級市按照 20 個 實驗室計算總共有 13200 個實驗室 ，按每個實驗室 30 萬信息化改造費用投入計算，大約需要 396000 萬信息化改造費用。 5) 中國橋梁病害檢測和維修方案， 2005 中國大約 座，到 2012 年底估計超過 50 萬座，這么多的舊橋按照每年 1%比例需要維修計算就是 5000 座；按每座橋平均 50 萬的檢測和維修方案費用計算，大約 250000 萬。 由此可見，測控工 作站、橋隧智能施工設(shè)備、實驗室信息化改造、橋梁病害檢測和維修等 在 3 年內(nèi)預(yù)估產(chǎn)值 240 億元，由于產(chǎn)品的特殊性，產(chǎn)品壽命在 3年內(nèi)要更新?lián)Q代，市場前景巨大 。 15 5 投資 估算 與 收益分析 “高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng)” 實施周期為 8 年，分兩期執(zhí)行，投資估算表分兩 期分 別估算 。 第一期 ：建設(shè) 推廣期， 這個階段 主要是產(chǎn)品 推廣 ，推行 行業(yè)標準為目標。 通過推廣 ，使 本系統(tǒng) 更廣泛 使用， 并引導(dǎo) 市場建立 行業(yè) 標 準。 第二 期 ： 規(guī)范期，強制使用階段，在這個階段，通過推行標準，使得所有橋隧施工設(shè)備和路面 施工、養(yǎng)護 設(shè)備都按照行業(yè)標準或者國家標準來執(zhí)行 。 務(wù)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 6) 按新增項目估 算成本； 7) 年工作天數(shù) 251 天； 8) 瀝青高速路面現(xiàn)場施工設(shè)備信息化費用： 5 萬 元 /公里 9) 工地試驗室實驗儀器改造： 1 萬 元 /臺 10) 橋梁智能化施工裝備 60 萬 /臺； 16 期（ 2013 年 ） 投資 收益 估算表 (人民幣萬 ) 期投資 一期項目投資成本分析 2013 項目 投資總額 2013015量 單價（萬元） 金額（萬元） 數(shù)量 單價（萬元） 金額（萬元） 數(shù)量 單價（萬元） 金額（萬元） 土地（畝） 60 536 60 536 0 鋼結(jié)構(gòu)廠房（平方米） 10000 500 4000 00 6000 00 框架結(jié)構(gòu)廠房（平方米） 20000 000 5000 500 15000 500 辦公室（平方米） 5000 750 5000 750 宿舍（平方米） 8000 800 8000 800 配套廠房（平方米） 2000 00 1000 50 1000 50 路面、綠化 12000 60 4000 20 8000 40 裝修（萬） 45000 250 10000 00 35000 2050 試驗設(shè)備（萬） 1000 300 700 生產(chǎn)設(shè)備（萬） 3000 1000 2000 流動資金（萬） 8000 2000 6000 總計 28896 7606 21290 期 資金籌措 項目 資金 來源有三部分，企業(yè)自籌一部分，銀行貸款一部分，政府資金支持一 17 部分 。 具體如下： 資金籌措方式 總額（萬元） 2013015業(yè)自籌 6000 3000 3000 政府扶持 6000 3000 3000 銀行貸款 16896 1606 15290 一期 經(jīng)濟效益 分析 （ 2013 收入 一期收入分析（ 2013 類別 項目 單價（萬） 2013014015016017注 產(chǎn)量 金額（萬元） 產(chǎn)量 金額（萬元） 產(chǎn)量 金額（萬元） 產(chǎn)量 金額（萬元） 產(chǎn)量 金額（萬元） 橋隧智能施工設(shè)備 智能張拉灌漿設(shè)備（套） 60 10 600 50 3000 100 6000 200 12000 600 36000 一個市 40 個施工隊， 660 個市總共26400 個施工隊 信息化設(shè)備 新修路面（公里） 5 1000 5000 2000 10000 3000 15000 4000 20000 5000 25000 第一年新增里程第二年新增里程 第二年新增里程 返修路面（公里） 5 0 0 200 1000 1000 5000 2000 10000 3000 15000 維修里程 =總里程第一年維修里程 第二年維修里程 第二年維修里程 試驗室（個） 30 10 300 50 1500 100 3000 200 6000 500 15000 一個市 20 個試驗室， 660 個市總共13200 個試驗室 橋梁病害檢測 橋梁檢測維修方案（套） 50 100 5000 200 10000 總計 5900 15500 29000 53000 101000 成本費用 材料成本 2950 7750 14500 26500 50500 按產(chǎn)值 50%計算 工資 300 1000 2000 3800 7000 按人均工資 7 萬計算 福利費 42 140 280 532 980 按工資收入 14%計算 經(jīng)營場地租金 15 0 0 0 0 按實際發(fā)生額 廠房折舊 0 257 1311 1776 1776 按 10 年分攤 土地攤銷 0 50 年分攤 設(shè)備折舊 260 260 800 1260 1260 按 5 年分攤 18 設(shè)備維護保養(yǎng) 26 26 80 126 126 按折舊額的 10% 裝修費用攤銷 94 40 40 530 530 按 5 年分攤 水電費 725 1325 2525 按產(chǎn)值 算 財務(wù)費用 貸款額 8%計算利息 管理費 295 775 1450 2650 5050 按產(chǎn)值 5%計算 培訓(xùn)費 177 465 870 1590 3030 按產(chǎn)值 3%計算 小計 增值稅 增值稅 354 930 1740 3180 6060 按產(chǎn)值 6%計算 地方稅 地方稅 增值稅 12%計算 稅前利潤 所得稅 25%計算 稅后利潤 計提儲備基金 稅后利潤 5%計提 計提福利及獎勵基金 稅后利潤 5%計提 可供分配利潤 二期（ 2016 年 ）投資收益估算表 (人民幣萬 ) 期投資 二期期項目投資成本分析 2016 項目 投資總額 2016018量 單價（萬元） 金額（萬元） 數(shù)量 單價（萬元） 金額（萬元） 數(shù)量 單價（萬元） 金額（萬元） 土地（畝） 100 560 100 560 19 鋼結(jié)構(gòu)廠房（平方米） 20000 000 10000 500 10000 500 框架結(jié)構(gòu)廠房（平方米） 20000 000 10000 000 10000 000 辦公室（平方米） 10000 500 10000 500 宿舍（平方米） 10000 500 10000 500 配套廠房（平方米） 3000 050 3000 050 路面、綠化 20000 00 5000 50 15000 50 裝修（萬） 63000 150 20000 00 43000 750 試驗設(shè)備（萬） 1000 300 700 生產(chǎn)設(shè)備（萬） 6000 2000 4000 流動資金（萬） 20000 10000 10000 合計 50360 19910 30450 期資 金籌措 資金籌措方式 總額（萬元） 2016018業(yè)自籌 10000 5000 5000 政府扶持 10000 5000 5000 銀行貸款 30360 10000 20360 20 期 經(jīng)濟效益分析 （ 2016 收入 二期收入分析（ 2016 類別 項目 單價（萬） 2016017018019020注 產(chǎn)量 金額（萬元） 產(chǎn)量 金額（萬元） 產(chǎn)量 金額（萬元） 產(chǎn) 量 金額（萬元） 產(chǎn)量 金額（萬元） 橋隧智能施工設(shè)備 智能張拉灌漿設(shè)備（套） 60 200 12000 600 36000 1000 60000 2000 120000 3000 180000 一個市 40 個施工隊， 660 個市總共26400 個施工隊 信息化設(shè)備 新修路面（公里） 5 4000 20000 5000 25000 5000 25000 5000 25000 5000 25000 第一年新增里程第二年新增里程 第二年新增里程 返修路面（公里） 5 2000 10000 3000 15000 5000 25000 5000 25000 5000 25000 維修里程 =總里程第一年維修里程 第二年維修里程 第二年維修里程 試驗室（個） 30 200 6000 500 15000 1000 30000 2000 60000 3000 90000 一個市 20 個試驗室， 660 個市總共13200 個試驗室 橋梁病害檢測 橋梁檢測維修方案（套） 50 100 5000 200 10000 300 15000 400 20000 500 25000 總計 53000 101000 155000 250000 345000 成本費用 材料成本 26500 50500 77500 125000 172500 按產(chǎn)值 50%計算 工資 3800 7000 2000 3800 7000 按人均工資 7 萬計算 福利費 532 980 280 532 980 按工資收入 14%計算 經(jīng)營場地租金 0 0 0 0 0 按實際發(fā)生額 廠房折舊 1776 1776 3076 3076 3076 按 10 年分攤 土地攤銷 50 年分攤 設(shè)備折舊 1260 1260 1940 1940 1940 按 5 年分攤 21 設(shè)備維護保養(yǎng) 126 126 194 194 194 按折舊額的 10% 裝修費用攤銷 530 530 1040 1040 1040 按 5 年分攤 水電費 1325 2525 3875 6250 8625 按產(chǎn)值 算 財務(wù)費用 3652 3652 3652 按貸款額 8%計算利息 管理費 2650 5050 7750 12500 17250 按產(chǎn)值 5%計算 培訓(xùn)費 1590 3030 4650 7500 10350 按產(chǎn)值 3%計算 小計 106039 165566 增值稅 增值稅 3180 6060 9300 15000 20700 按產(chǎn)值 6%計算 地方稅 地方稅 1116 1800 2484 按增值稅 12%計算 稅前利潤 所得稅 25%計算 稅后利潤 計提儲備基金 稅后利潤 5%計提 計提福利及獎勵基金 稅后利潤 5%計提 可供分配利潤 46868 22 險分析 政策風(fēng)險 ： “ 高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng)” 提高了路橋質(zhì)量、減少了浪費， 是一個 利國利民 的項目 。得到政府大力支持，故無政策風(fēng)險。 技術(shù)風(fēng)險 ：產(chǎn)品經(jīng)過多年研究、反復(fù)試驗及論證、技術(shù)已成熟、技術(shù)風(fēng)險可控。 市場風(fēng)險 ：短期內(nèi)市場沒有同類產(chǎn)品競爭，幾年后可能出現(xiàn)同類產(chǎn)品競爭，但我們已經(jīng)占有市場先機，并不斷創(chuàng)新， 推出更新?lián)Q代產(chǎn)品。確保市場優(yōu)勢，此風(fēng)險可控。 經(jīng)濟風(fēng)險 ：前期投入大，如市場推廣達不到預(yù)期，可能帶來回報滯后 1 。 6 社會和環(huán)境效益 社會經(jīng)濟效益分析 1) 智能張拉直接經(jīng)濟效益 傳統(tǒng)張拉需要兩端各 1 人操作油泵、各 1 人 測量 伸長量、各 1 人記錄張拉數(shù)據(jù)，共需 6 人同時作業(yè)。智能張拉只需 1 人操作電腦， 1 人照看張拉現(xiàn)場，共 2 人可完成張拉。節(jié)約 2 人，按 2 人每月工資 5000 元，年節(jié)約人工費用 24 萬元。 2) 智能張拉直接經(jīng)濟效益 傳統(tǒng)壓漿工藝必須采用特殊的壓漿專用材料，價格昂貴，以一個橋梁預(yù)制場約500 片梁 體 計 ,需增加材料費用約 70 萬元。 智能壓漿工藝可采用優(yōu)質(zhì)的壓漿劑改善漿液性能達到規(guī)范要求，價格相對便宜，可節(jié)約材料費用 50%。 由于實現(xiàn)雙孔同時壓漿，提高工效 100%，節(jié)省人工 50%，經(jīng)濟效益十分明顯。 3) 社會綜合經(jīng)濟效益 采用本系統(tǒng)可延長路橋壽命 4，每年節(jié)約管理費用 400 億以上，節(jié)約養(yǎng)護費用 1500 億 /年 。 目前由于我國路橋施工方法仍以原始的手工作業(yè)為主，現(xiàn)場缺乏現(xiàn)代化 “高速 23 公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng)” 手 段，施工人員職業(yè) 道德和專業(yè)素質(zhì)低下、偷工減料、以次充好，不按規(guī)范工藝施工等嚴重影響工程質(zhì)量現(xiàn)象普遍發(fā)生。致使工程質(zhì) 量幾乎百分之百達不到設(shè)計要求，如路面設(shè)計要求 15，而實際情況是3 年左右就要大修或重修。橋梁一般設(shè)計要求在 100 年左右，而大部分橋梁在 15 年左右就出現(xiàn)大的質(zhì)量問題，只有 40%的橋梁使用年限能達到 25 年！現(xiàn)在這種先天性畸形工程壽命 要縮短平均 4 倍以上！按每年國家投資路橋 4000 億計算，其中有3000 億是報廢的！而且國家每年投入路橋的維修養(yǎng)護費至少在 2000 億以上，其中有 1500 億是施工質(zhì)量造成的?？梢娒磕暌蚴┕げ灰?guī)范，某些企業(yè)或個人因個人私利或玩忽職守給國家造成損失達 4500 億之多！這還未計算因橋梁垮塌 和因道路塌陷翻車造成的人民生命財產(chǎn)及巨大的經(jīng)濟損失。 還有目前我國路橋工程管理和質(zhì)量監(jiān)督也是以原始的人工管理為主，大量的人力消耗在無效的工作中，而且串改數(shù)據(jù)、欺上瞞下、以權(quán)謀私現(xiàn)象大量發(fā)生。甚至現(xiàn)場質(zhì)檢實驗室居然是由施工方負責(zé)，樣板也是由施工方送檢，完全達不到 管 控 作用，按現(xiàn)在工程預(yù)算標準管理費占 15%左右，每年用于管理費開支達 600 億！如果利用先進的信息 測控 技術(shù)管理費可降低 70%以上，每年可節(jié)約 400 億以上！ 如果有一種方法能確保各施工環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)、管理環(huán)節(jié)都能按規(guī)范作業(yè)，對超限現(xiàn)象能及時發(fā)現(xiàn)、及時報警、 及時控制、及時信息真實保存，全程智能化、規(guī)范化、數(shù)據(jù)化，排除一切人為因素，我們的工程質(zhì)量一定能達到設(shè)計要求甚至超過設(shè)計要求，每年為國家可節(jié)約 5000 億元以上。 系統(tǒng)能讓混凝土構(gòu)件形成牢固的有效預(yù)應(yīng)力體系，保證橋梁結(jié)構(gòu)安全和耐久性，顯著延長預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)壽命，有利于保障人民生命財產(chǎn)安全，降低橋梁結(jié)構(gòu)全壽命周期成本，節(jié)約大量寶貴社會資源。推廣至公路、高鐵、市政等行業(yè)，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益難以估量。 本項目研究 以橋梁和 高等級公路中的瀝青路面建設(shè)為對象，通過瀝青路面施工 24 過程中的瀝青混合料原材料、生產(chǎn)、運輸以及施工等 環(huán)節(jié)實現(xiàn)在線的質(zhì)量控制，從而達到實時監(jiān)測施工過程的目的，建立起真正的 施工 過程 工藝 控制方法。建立一套完整 “高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng)” ， 確保各施工環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)、管理環(huán)節(jié)都能按規(guī)范作業(yè)，對超限現(xiàn)象能及時發(fā)現(xiàn)、及時報警、及時控制、及時信息真實保存，全程智能化、規(guī)范化、數(shù)據(jù)化，排除一切人為因素，我們的工程質(zhì)量一定能達到設(shè)計要求甚至超過設(shè)計要求，每年為國家可節(jié)約 5000 億元以上。 將 橋梁 高速公路的建設(shè)管理水平提升到國內(nèi)領(lǐng)先水平。 （ 1）對原材料瀝青、石料、粉料等材料進行抽檢，并將試驗數(shù)據(jù)上傳 測控 中心。 （ 2）將瀝青拌合站配料、產(chǎn)量及出料溫度上傳 測控 中心。 （ 3）將瀝青攤鋪機攤鋪速度、溫度、厚度及 標位置和現(xiàn)場視頻上傳 測控 中心。 （ 4）將振動壓路機速度、密實度、振動頻率及 標位置上傳 測控 中心。 （ 5）對成形路面抽檢試驗數(shù)據(jù)上傳 測控 中心。 （ 6）對以上數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并與標準規(guī)范對比，提出質(zhì)量優(yōu)化建議，并建立評價體系。 （ 7） 測控 中心，監(jiān)理部及試驗中心根據(jù)不同權(quán)限進行數(shù)據(jù)查詢，并保存數(shù)據(jù)，為日后路面養(yǎng)護提供依據(jù)。 本項目提出采用 3G 無線網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計分析方法建立 路、橋、隧 施工質(zhì)量控制方法和公路建設(shè)的信息 化控制系統(tǒng)，有效 測控 高速公路的施工質(zhì)量和減少因為施工質(zhì)量造成的高速路面破損，能大大節(jié)省路面維護費用，具有重要工程實用價值和工程意義，將產(chǎn)生巨大經(jīng)濟社會效益。對保證行車的安全、促進環(huán)境的和諧起著重大的社會意義。 7 結(jié)論 和建議 廣東惠利普路橋信息工程 有限公司 “高速公路及橋隧工程質(zhì)量測控信息化系統(tǒng)” 25 是在市場需 求較大，產(chǎn)業(yè)政策背景良好的情況下實施的，本報告通過對企業(yè)現(xiàn)狀、市場預(yù)測、建設(shè)方案論證和經(jīng)濟評價等多方面分析研究，得出如下結(jié)論： 論 該項目建設(shè)完成期間可創(chuàng)收 12 億稅收， 五年內(nèi)帶動下游制造銷售企業(yè) 5 ，新增銷售收入 4 個億，新增就業(yè)機會 2000 人。帶動關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)新增銷售收入 5 個億，新增就業(yè)機會 1000 人。 （ 1）該項目符 合國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要與中華人民共和國發(fā)展與改革委員會產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整指導(dǎo)目錄（ 2011 年本）的產(chǎn)業(yè)政策，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策精神和投資方向。該項目的實施對對提升 高速公路和橋梁施工質(zhì)量 ，推動 中山市 地方經(jīng)濟具有重要的現(xiàn)實意義。 （ 2） 廣東 惠利普 路橋信息工程有限公司 主要為 路 橋 隧 施工提供智能化施工設(shè)備，為 高速公路瀝青路面施工設(shè)備如瀝青攤鋪機、壓路機、輸料車等現(xiàn) 場施工設(shè)備、瀝青拌合樓、工地試驗室的試驗儀器如瀝青針入度、延度、馬歇爾、萬能壓力機等設(shè)備提供信息化設(shè)備和數(shù)據(jù) 測控 系統(tǒng)； 本項目的實施可以滿足 高速公路儀以及橋梁施工對數(shù)據(jù)信息化采集的 需求，市場空間十分廣闊 。 項目市場前景廣闊。 （ 3）本項目建設(shè)單位發(fā)起人 公司 技術(shù)力量雄厚，質(zhì)量管理體系完善，資源廣闊，生產(chǎn)經(jīng)驗豐富，為本項目的成功實施提供了技術(shù)、人才和資金等方面的保障。 （ 4）財務(wù)評價結(jié)果表明：本項目建設(shè)期短，投入產(chǎn)出比高，投資利潤率合理，投資回收期短，盈虧平衡點較低，經(jīng)濟效益顯著，社會貢獻大，項目是可行的。 本報告 認為：該項目技術(shù)方案先進合理，具有良好的盈利能力和清償能力，并具有很強的抗風(fēng)險能力，各項分析指標優(yōu)于行業(yè)標準。經(jīng)濟、社會效益顯著，投資方向正確，在技術(shù)經(jīng)濟上是可行的。 議 （ 1） 項目的建設(shè)要嚴格執(zhí)行國家有關(guān)工程建設(shè)的各項規(guī)定，實行項目工程招標、工程監(jiān)理制度，確保建設(shè)質(zhì)量和按期投產(chǎn)。 26 （ 2）項目的建設(shè)必須執(zhí)行“三同時”規(guī)定，確保環(huán)境不受污染和可持續(xù)發(fā)展。 （ 3）本 項目建設(shè)符合 國家產(chǎn)業(yè)政策精神 ， 項目 市場前景 良好，經(jīng)濟效益顯著，社會效益良好。希望各級主管部門給予大力支持，使其早日上馬，發(fā)揮出應(yīng)有的經(jīng)濟效益和社會 效益，為地方經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。 8 國家重點實驗室 分支機構(gòu) 引進 路施工技術(shù)與 裝備教育部重點實驗室 基本情況： 道路施工技術(shù)與裝備教育部重點實驗室依托長安大學(xué)交通運輸工程國家級重點學(xué)科和機械工程一級學(xué)科博士點，是我國唯一從事公路施工技術(shù)與筑養(yǎng)路裝備研究的重點實驗室，為我國公路交通事業(yè)的高速發(fā)展和工程機械行業(yè)的技術(shù)進步做出了重要貢獻。 目前有固定研究人員 46 名，其中教授 26 人，副教授 18 人，高級工程師 2 人，形成了結(jié)構(gòu)良好的學(xué)術(shù)梯隊。研究人員中，擁有博士學(xué)位的教學(xué)科研人員 37 人，占總?cè)藬?shù)的 上。人員結(jié) 構(gòu)從年齡層次劃分， 50 歲以上的科研人員 14 人，占人員總數(shù) 30%，年齡 3550 歲之間的中年科研人員 26 人，占人員總數(shù) 年齡35 歲以下的青年科研人員 6 人，占人員總數(shù) 13%。目前，實驗室固定人員這支隊伍已經(jīng)成為我國道路施工技術(shù)與裝備領(lǐng)域的重要科研力量，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)舞臺發(fā)揮著越來越重要的作用。 研究方向： 道路施工技術(shù)與裝備實驗室的總體研究方向可以概括為：以道路施工機械機群智能化為主攻方向；以道路施工機械牽引動力學(xué)、智能化道路施工機械與裝備、道路施工機械自適應(yīng)控制技術(shù)、高速公路機械化施工技術(shù)、道路施工機 械新型材料開發(fā)與應(yīng)用、車輛新能源開發(fā)與節(jié)能、高等級公路快速養(yǎng)護技術(shù)等為主要研究方向，為我國的公路交通的現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。 27 （ 1）道路施工機械牽引動力學(xué)與優(yōu)化設(shè)計 （ 2）道路施工機械機電液一體化技術(shù) （ 3）工程材料性能與應(yīng)用技術(shù) （ 4）高速公路機械化施工與養(yǎng)護技術(shù) （ 5）車輛環(huán)保技術(shù)及清潔能源研究 平臺條件： 實驗室擁有國內(nèi)一流的施工機