BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用孙玉辉--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用孙玉辉

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：孙玉辉

[导读] 摘要：工程质量控制是工程项目管理的三大控制目标之一。建设项目的质量直接影响着产品的使用寿命、工程的成本以及相关人员的安全。

        山东中设工程设计咨询有限公司山东临沂 276000
        摘要：工程质量控制是工程项目管理的三大控制目标之一。建设项目的质量直接影响着产品的使用寿命、工程的成本以及相关人员的安全。现阶段研究多集中在 BIM 技术应用点以及软硬件的可行性方面，忽略了整体应用实施方案，致使在应用过程中出现BIM 实施内容不明确、BIM 管理应用要点不清晰等问题，严重影响了 BIM 技术在装配式施工中应用目标及价值的实现。本文就此展开了探讨。
        关键词：BIM技术；装配式建筑；施工质量管理
        引言：
        我国建筑行业正处于新兴技术蓬勃发展时期，同时，项目前期研究和设计深度不够等情况大量存在，加上参与主体对工程目标的预期差异，以及一系列复杂的外部环境因素的影响，导致施工过程中经常会出现质量缺陷。建筑工程质量控制是针对建设施工阶段，以项目质量需求为标准，在工程合同的约束下，通过一系列技术作业、现场活动、措施方法等，使工程质量达到质量标准的过程。
        1 BIM 技术下的装配式建筑优势
        装配式建筑是指在工程建造过程中能够提高工程质量、保证安全生产，节约资源、保护环境、提高效率的技术和组织管理方式。BIM 技术在装配式建筑的应用中，倡导建造节能、环境保护，强调建筑产品生产工艺和生产方式的变革，注重建筑产业链集成和项目全生命周期的集成化管理，以一种全新的模式、理念来实现效益最大化，并最终形成产业链整合、组织集成化、节约工程造价、缩短建造工期的优势。
        2 BIM 技术在装配式建筑施工中的价值体现
        随着建筑业信息化技术的发展，建筑信息模型技术（Building Information Modeling，BIM）逐步在行业中受到关注。目前 BIM 技术在国内建筑行业施工阶段的应用的主要价值体现在以下方面：（1）在施工前的准备阶段，通过 BIM 技术的模型检测和碰撞功能等进行合规性、合理性分析；（2）在施工设计阶段，通过 BIM 技术的可视化、可量化、数据量表可导出性等功能进行全专业建模、参数化加工、图纸深化设计、施工现场平面布置及工艺和施工进度动画模拟；（3）在现场施工实施阶段，通过 BIM 技术进行进度、成本和安全等方面的辅助管理。文章对比了应用 BIM 技术的质量控制与传统质量控制的不同，凸显了 BIM 技术的优势，提出了 BIM 技术实际应用于施工过程的方法。
        3 BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用
        3.1 构件设计阶段
        利用 BIM 信息平台对装配式构件的设计、深化设计进行质量控制，保证了装配式构件的正确性与可生产性，确保各个零部件都能准确放置且没有错误与遗漏。结合本项目装配式特点，针对 PC 构件梳理建模规则，PC 构件族库搭建反映出外露钢筋、预留洞口、预埋线盒等元素的空间位置关系，并与其他专业合模进行碰撞检查，有效解决了预留预埋定位问题、钢筋碰撞问题[1]。根据预制构件过程管理需求，基于“简便、易辨识、可延续”的特点，建立预制构件编码体系，第一字段为项目名称码，第二字段按照构件类型划分大类，第三字段区分同类型中不同命名的构件；第四字段为完全相同的构件数量，给每个 PC 构件唯一的身份 ID，如：002-01-001-0001，并与ＲFID 芯片结合，植入PC 构件中，有效解决了 PC 构件放置准确性问题，也使得每种构件数量统计有了更为准确的依据。

                         图1 质量控制架构
        3.2 基于构件的质量监控
        （1）构件材料的质量监控。对构件材料进行严格的质量控制，确保其质量符合要求，BIM 可以按照时间维度、空间维度及构件分类等对质量进行监控。时间维度及空间维度的监控方法需要进行进一步的开发，在构件维度上，通过在建筑信息模型中添加相关构件的质量信息，如规范标准规定的材质要求、构件产品合格证书等信息，在材料进场验收的过程中保证材料的质量要求。同时，可将材料的相关质量信息上传到质量管理平台，以便验收时可以及时查看与调用。（2）构件施工的质量监控。通过在建筑信息模型中添加规范等标注的施工质量要求信息，使一线操作人员能随时查看施工质量要求，尤其是对尺寸偏差的判定方面。由于规范规定的尺寸偏差往往比较复杂，如果只在最后的验收阶段进行测量检验，一旦发现不合格的构件就需要重新返工整改，这样会严重浪费时间，降低施工效率，且有可能因此影响到下一道工序的施工[2]。同时，在构件施工的过程中，对关键工序可进行三维可视化模拟，方便一线工作人员熟悉施工工艺及流程，避免因出现技术性的失误而降低工程质量。
        3.3 质量偏差对比
        在现场管理的过程中，需要针对施工现状及设计模型对比，检查施工偏差，如存在不符合质量标准的允许偏差，则要进行改动及修正，督促责任人进行整改，再根据整改结果核对质量目标，并存档管理。通过 BIM 技术与 AR 技术的结合，可以进行有效的质量偏差判定。施工后质量检查主要包括施工人员自检、质检员和管理人员的检验审核[3]。工人可以在完工之后先进行自检，以便主动发现和消除缺陷和错误。将 BIM 技术与 AR 技术进行施工偏差判定的主要步骤如下：将 BIM 模型作为质量检查的依据，通过 AR 程序将模型与标识按对应关系匹配成功，在说明标识和实体构件的位置信息之后，工人可将相应标识放置到已完成工程的指定位置，AR 程序与 BIM 模型进行对比之后可以很快识别其中的缺陷，将这些缺陷信息通过系统和平台传回管理人员的手中，管理人员可对其发布整改的指令，通过重复的检查直至合格。这样一来管理人员可以在施工的过程中随时对质量进行控制，而不必等到工程结束之后到工程现场进行检验。
        3.4 三维技术交底
        三维技术交底的管控节点主要针对工程复杂及关键节点，包括隐蔽工程、防水工程等重点难点的环节和部位。三维技术交底环节需要责任主体协作单位包括建设单位、施工单位和监理单位协同建立具有质量控制属性的 BIM 模型。通过施工过程模拟，对重难点项目进行技术交底，使质量管理的各参与人员对建筑质量要求有一个全面的认识。
        3.5 质量信息整理与反馈
        在施工过程中，及时收集在质量检查过程中产生的数据，形成大数据的平台。施工单位可主要关注材料、设备质量及施工记录的信息；监理单位主要关注验收质量信息的整理与统计；建设单位从整体关注工程质量[4]。通过对数据的不断更新，使与之相关联的 BIM 模型中的信息也不断得到处理与更新。通过计算机系统相关软件的开发，提供精准的质量分析报告，监督质量问题。
        结束语：
        文章通过对应用 BIM 技术的质量管理全过程节点的细节分析，强调和总结了BIM技术在工程质量管理中的优越性，分析了 BIM 技术对各主要环节作业实施的影响，以及对工程项目最终质量的影响，并分析了 BIM 技术在施工过程中的实际应用，为 BIM 技术应用于施工过程质量管理提供了相关参考。
        参考文献：
        [1]杨贺龙，谭炳根.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用研究[J].散装水泥，2020（06）：52-53.
        [2]李成壮，陶忠，李倩.浅谈BIM技术在装配式建筑施工安全管理的应用[J].中国水运（下半月），2020，20（12）：151-152.
        [3]彭聪，李杏，乔亚昆.BIM技术在装配式建筑施工质量管理的应用探索[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2020（12）：168-169.
        [4]吕灵.装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用研究[J].房地产世界，2020（22）：47-49.