BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究

文／牛刚 中煤第三建设（集团）有限责任公司 安徽宿州 234000

引言：

当前我国环境问题突出，能源消耗大，尤其是在传统建筑行业落后的生产模式下，导致各种问题多发，装配式建筑结构不同于传统的结构特点，其可以有效降低能耗，缩减施工周期，减少成本，可以有效保护环境。但是装配式建筑施工对技术要求高，设计个更加专业和系统，对此需要积极采用先进的BIM技术来创建BIM模型，以此有效把握预制构件生产特点，施工特点，以此优化设计、施工，最终打造出人们最满意的装配式建筑结构体。

1、技术在装配式建筑施工优点

1.1 有效提高施工管理效率

在传统的建筑施工模式下，需要通过人工来记录信息并传递信息，因为信息传递不及时，不准确，信息孤岛现象严重，导致施工难度大，且传统的二维图纸无法将装配式结构信息数据全面展示出来。对此，需要人们根据施工实际情况反复修改、审核，导致设计图纸信息不精准，不全面，严重影响着建筑施工进程，而在BIM技术下，可以有效构建可视化数字模型，全面、精准的将整个装配式施工过程信息展示出来。通过三维立体设计，可以精准的展示施工原材料信息、施工工艺信息、施工设备信息、施工人员信息，确保人们共享数据信息，精准的把握设计图纸内容，从而有效避免施工出现各种问题的出现。总之，BIM技术在装配式结构中的运用，可以有效传递信息、共享信息，便于提高施工管理效率。

1.2 保证施工质量

将BIM技术应用在装配式建筑施工过程中，可以对于施工质量进行实时检测，通过网络技术、信息技术建立可视化模型，确保每一个原材料都有自己对应的数据库，或者通过数据传感器及时对原材料、人员、设备等使用情况进行精准记录。便于在遇到各种问题时人们可以通过模型数据库直接分析原因，对质量问题来源有效追踪，以此针对性的管控，保障每一个施工环节信息更加明确完整，最终让整个施工过程更加透明化。

1.3 对施工进行实时管理

通过创建BIM模型，管理人员可以对施工全过程进行实时监控，实时记录，并在网络环境下将工程信息输入到BIM模型中，其他各部门负责人员直接可以通过网络对各阶段、各工业、各作业进行情况进行分析、检查。以此对施工全过程进行精准控制，便于第一时间发现问题、解决问题，保证其他作业有序进行，且通过BIM数据模型可以有效传递数据信息，为管理人员管理现场提供可靠的数据依据。最终有效减少施工进行中的各种不稳定因素，促使施工流程更加完善，施工质量控制更加精准有效，为工程项目稳定进行提供先进的管理手段，在一定程度上降低了人员管理成本。

1.4 有效帮助分包方开展管理工作

当前，我国建筑工程施工管理主要通过总承包管理模式来开展的，各个分包工程质量问题都主要由总承包单位负责，对此，总承包单位既需要对分包工程的装配、建筑施工质量问题进行负责，也需要科学规划、协调、管理各分包单位施工任务，因此任务重，问题多。但是在应用BIM技术之后，可以对分包工程进行系统化控制、全面管理，通过可操作、可视化的质量管理平台直接进行全局分析、科学规划，以此有效降低总承包方的质量管理工作难度和压力，以此提高建筑工程施工整体管理水平。

2、装配式建筑施工质量管理问题

2.1 施工质量管理问题多

装配式建筑施工还处于发展阶段，各环节存在问题较多，具体表现在以下几方面：（1）施工准备不到位，装配式建筑施工和传统施工不同，需要做好准备工作，以此为后期质量管理奠定基础，但是当前装配式建筑施工单位将管理工作放在了施工环境，对构件的生产不够重视，投入力度不足，没有对厂家进行质量管控：（2）人力、物资、资金等方面都准备不足，严重影响后期施工的顺利进行。

2.2 配件生产质量问题多

装配式建筑施工现场施工最为关键，因此需要做好预制配件生产工作，切实保证配件生产质量和数量，以此满足后期施工要求，但是在具体生产中工程单位没有根据施工需求对生产配件的数量和质量进行管控，导致和实际不符，库存多，质量不合格。另外，工程单位也没有对入场的配件进行检测和保养，也没有根据相关规范和标准吊装、操作，导致装配式施工问题较多，严重影响工程质量。

2.3 施工管理工作不到位

装配式建筑施工工艺复杂、流程多，因此需要采用先进的管理技术和质量控制手段加强管理，以此保证工程质量，但是在实际施工中，单位管理水平低、管理技术落后，管理意识不强、管理方法不当，缺乏完整的质量管理体系和制度机制。导致管理人员没有根据规范要求进行管理，也没有对一些重要环节进行管控，导致配件质量不合格，受损害严重，对施工后期安全带来了影响。

3、装配式建筑施工和BIM技术的质量管理

3.1 提供了技术支持

通过利用BIM技术，可以为装配式建筑施工提供各种技术手段、管理手段，促使整个管理信息更加完整、及时，比如单位可以利用电波通讯技术，该技术需要依靠RFID技术和FC技术组合而成。其中IFC技术可以对装配式构建进行编码，以此创建编码条形图，并在RFID技术支持下，对整个信息进行实时读取，从而实现无线视频识别，通过以上各种信息技术的利用，可以为施工管理提供了便捷。

此外，利用BIM技术也可以对装配式建筑项目施工现场进行选定，对施工现场信息进行识别，以此创建数字模型，依据模型来创建目标和管理系统之间的关系。该管理系统主要由三部分组成，具体为识别装置、阅读装置、软件系统，另外在无线视频识别技术下，可以有效传统的管理方式，提高人们的信息化管理意识，该系统占据空间小、形式灵活、安装简便、适用能力强、抗破坏能力强。可以有效安装在装配式构件的表面，以此实时监测整个施工全过程，最终为施工进行提供实时信息。

3.2 提供了组织手段

将BIM技术应用到装备式建筑施工中，可有效改变传统的组织模式，并解决传统组织模式下的各种施工问题，通过使用可靠性强的组织手段，有效做好质量管理工作，确保建筑工程项目质量合格。以上目标的实现需要人们对BIM技术的具体应用进行分析预测，并成立一个质量管理小组，要求各小组成员对BIM技术信息和作用进行认识、学习、应用，最终在思想上认同、在行为上实践。通过灵活应用该技术，可以有效管理施工，精准处理各方面信息，保证装配式构件质量合格、安装准确。

3.3 应用规划

当前我国装配式建筑施工BIM技术的应用还处于探索试行阶段，且因为人员、设备、软件、技术各方面的问题，导致装配式建筑施工BIM技术的应用具有以下特点：BIM技术专家应用到BIM技术全员应用过渡；个别应用到全员应用过渡。因为以上特点导致装配式建筑工程单位在应用BIM技术时需要设计单位、构件生产厂家、施工单位都要做好规划设计工作，以此确保BIM技术应用效果更佳。在具体规划应用时需要重点考虑软件和硬件使用情况，考虑人员培训工作，考虑项目试点工作，以此稳步开展BIM技术应用工作。

3.4 应用试点

在BIM技术应用规划完成后就需要进行BIM技术应用试点工作，且因为装配式建筑施工BIM技术应用还处于初期阶段，因此更需要进行试点，以此确保BIM技术优势、功能的发展，确保装配式建筑施工顺利进行，为项目有效建成提供指导和借鉴。且通过试点也可以帮助项目负责人合理规划项目范围、项目大小，以此提高项目代表性，一般在确定项目后需要确定某一个构件，根据构件来开展试点工作，以此积累经验。当该试点应用成熟后就可以以此开展构件生产、吊装工作，最终推动装配式BIM建筑施工的产业化、规模化发展。

3.5 应用基础

完成试点工作后还需要做好基础工作，具体包括BIM平台创设、构件库创设、软件开发和应用、数据库准备、机械库等，在BIM平台上可以有效操作各种BIM软件，创设BIM模型，对于平台可以引用国内较为先进的平台。数据库库是指利用BIM技术将各种构件社会、生产、运输、现场吊装、管理、进度、质量等信息录入到构件库中，便于工作人员及时查询、调用、分序等，以此做好装配式构件准备工作。一般数据库需要安装在BIM平台后端，对于数据库需要应用我国先进的数据库，或者利用文件数据库，对于数据库中的信息需要和BIM模型中构建信息保持一致，便于人们精准选择。另外，数据库的录入、更新都需要参考BIM模型进行，或者使用先进的软件来创建，构件库是指装配式结构的各种墙板、柱、梁板、楼板等。

4、BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用

4.1 BIM技术在标准化构件生产质量管理中的应用

装配式建筑结构是由厂家生产出预制件，后将其运输到施工现场通过吊装机械进行安装完成，该结构相比较于传统的建筑结构生产方式有很大的不同，各种装配构件都需要在工厂中进行，对此工程单位需要将质量管理目标放在工厂中，以此确保构件可以有效满足工程质量需求。对此，工程单位可以采用BIM技术从设计阶段加强质量控制，通过设计三维模型图，将工程信息全面展示出来，以此帮助设计人员精准、科学、合理的设计，有效减少设计失误率。在生产构件结束后运送至现场时，工程单位还需要根据相关规范、标准选择吊点，便于后期进行吊装施工。在具体选择吊点位置时需要进行碰撞测试，以此避免吊点和预留孔洞不一致，在此过程中就可以借助BIM技术来对装配式构件进行标准化生产，以此精准展示出整个构件信息，并通过可视化模型图确保厂家明确生产目标，施工需求等，以此提高设计效率和合理性。另外，利用BIM技术也可以创建设计软件图库，在图库基础上进行数据分析、挖掘，以此不断完善数据构件库，在数据构件库中有各种类型、规格的预制梁、柱、板、楼梯、墙板等，可以有效确保设计的完整性。并帮助厂家批次生产构件，提高产量，加快工程项目建设力度，以此保证预制构件的质量，且通过应用BIM技术也可以根据生产运输路线开发各种管理软件、插件等，以此根据运输厂址、线路创建模型图，有效处理运输车次、路线、车辆之间的问题，最终确保生产资源调配更加有效。

4.2 BIM技术在PC构件存储质量管理中的应用

当预制构件运输到现场后需要根据现场实际情况进行仓储、吊装，并根据生产需求选择各种施工设备，在此过程中需要注意各种结构复杂、大型的构建，通过设置防护措施有效保证在仓储、运输的过程中不会出现破坏。此外，还需要对现场构件存放地进行加固处理，并预留好后期吊装机械的位置，便于随时调整构件。总之，应用BIM技术可以有效在仓储过程中对构件进行定位、分析，以此根据施工吊装设计图纸规范化开展仓储管理工作，在此过程中需要将构件芯片信息录入到信息系统中。便于工作人员直接根据信息平台或者软件来模拟构件吊装的整个过程，以此优化施工流程，确保后期施工方案编制更加可靠、科学，并有效做好后期技术交底工作。

4.3 BIM技术在构件吊装质量管理中的应用

装配式建筑施工和传统的建筑施工有很大的不足，主要在施工现场作业中，传统建筑施工主要采用的是现浇筑模式，装配式建筑施工主要以吊装工艺为核心，一般需要根据设计图纸、施工方案具体要求，采用各种吊装机械将构件吊运到项目制定位置处进行现场安装。为了确保现场安装顺利需要人们在施工环节中加强质量管理，确保构件吊装符合相关标准，设计要求，尤其是各关键节点位置需要制定专门的安装方案。考虑到装配构件的多样性、专业性，对此需要合理选择机械设备，并积极采用BIM技术进行吊装，以此保证吊装质量和安全不受影响。通过利用BIM技术可以直接根据构件编码程序进行吊装，在吊装前先需要创建BIM技术建筑模型，通过可视化模型图完整、清晰的展示出整个施工流程动态信息，便于安装人员一目了然的进行吊装，以此做好技术交底、质量管控工作。

另外，对于各种预留孔洞，也需要把控精度，严格根据施工方案和设计图纸进行预留和控制，以此确保不影响后期工序，在此过程中也需要合理安排吊点，以此规范操作，保证吊装安全顺利。

4.4 BIM技术在施工质量管理中的应用

利用BIM技术可以对装配式建筑施工全过程进行动态化管理，明确管理目标，利用该技术后在初期设计阶段可以直接对构件进行编码，并通过清单管理模式对其进行管理，以此将所有的构件信息完整的展示出来。且在该清单内还需要标准质量要求，以此为后期质量管理提供数据依据，通过BIM模型可以也可以展示出无法标识的重要位置，并对施工工艺、流程等进行动态化演绎，帮助工作人员做好信息传递、技术交底、图纸交底等工作。另外，应用BIM技术进行施工管理也可以研发出5D管理软件，以施工质量管理模型数据为基础，把握好质量管控要点，并综合分析施工现场实际情况。确保监管人员可以根据模型对关键部位、关键工序、质量控制要点等信息进行仔细检查，以此保证建筑工程质量。另外，采用BIM技术也可以对装配式建筑施工质量管理提供辅助管理手段，对管理责任进行细分，明确目标，不断优化组织结构，管理细则，明确管理人员责任。并制定考核标准，为管理小组提供可视化数据信息，最终保证工作人员及时优化设计、整改方案、追踪质量问题根源，以此提高质量管理水平。

应用BIM技术也可以为装配式建筑施工提供可靠的经济手段，帮助工程单位根据项目实际情况制定资金管理计划，将该计划作为整个工作进行的标准，并在BIM技术，质量管理上对整个项目各个阶段的。资金使用情况进行管理，以此确保项目投资预期目标的实现。通过应用BIM技术，也可以对资金的全过程动态进行记录分析，便于核算成本信息。

结语:

总之，将BIM技术应用到装配式建筑施工质量管理中不仅可以施工管理工作提供技术手段、经济手段、组织手段，也可以提供先进的管理手段，有效改变传统的管理模式，确保工程单位严格根据设计图纸、施工方案来进行施工，开展质量管理工作。通过创建可视化模型图对整个施工信息进行搜集、传递、分析、管理，最终有效处理施工各阶段的质量问题，以此提高管理水平和效率，对工程质量进行系统化控制。