BIM-QR系統在鋼結構驗收中的應用

孫　亮　張科龍

(中建三局第一建設工程有限責任公司，武漢　430040)

BIM-QR系統在鋼結構驗收中的應用

孫亮張科龍

(中建三局第一建設工程有限責任公司，武漢430040)

【摘要】BIM-QR系統是以動態二維碼為紐帶，由Tekla Structures鋼結構BIM模型、后臺服務器和移動終端組成的綜合系統，可將BIM模型中的海量信息上傳到服務器，根據需求對信息進行提取、統計、分析和管理，為原料采購、構件生產、構件運輸、構件質量驗收等全過程提供信息管理平臺，減少人力投入的同時有利于管理。其中，動態二維碼是在二維碼的基礎上增加專有編碼協議和解碼協議，使二維碼圖形可以同時保存固態信息和動態信息。使用移動終端掃描二維碼可以快速讀取構件信息，同時可以將構件進出場驗收、安裝驗收等驗收信息上傳至服務器中，然后通過Tekla Structures軟件插件將信息更新至BIM模型中，通過改變構件在模型中的級別改變構件在顯示的顏色，以體現構件不同的驗收狀態。以動態二維碼為載體，將BIM模型、移動終端和后臺服務器數據結合在一起，實現對鋼結構工程施工質量驗收的管理。

【關鍵詞】BIM-QR；鋼結構；動態二維碼；質量驗收；Tekla Structures

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.03.08

1引言

鋼結構建造全過程中，原材采購、下料，構件發貨運輸、安裝、驗收等過程中，會產生大量的信息，采用人力管理，效率低下。為提高鋼結構施工管理水平有幾種方式：建立BIM平臺，能夠實現施工4D模擬以及進度、成本、圖紙的實時監控[1]。應用物聯網技術，實現原材料和成品構件的有序管理[2-5]。但均未涉及質量管理，為更全面的解決問題和提高管理效率，以二維碼[6-7]為紐帶，由Tekla Structures鋼結構BIM模型[8-9]、后臺服務器和移動終端組成的綜合系統，可將BIM模型中的海量信息上傳到服務器，根據需求對信息進行提取、統計、分析和管理，為原料采購、構件生產、構件運輸等全過程提供信息管理平臺，減少人力投入的同時有利于管理。

2實施關鍵技術

2.1軟件簡介

BIM-QR系統是以二維碼為紐帶，由BIM模型、后臺服務器和移動終端組成的綜合系統(圖1)。

圖1　BIM-QR系統

2.2軟件應用關鍵技術

1)采用QR二維碼專有編碼技術

在二維碼的基礎上增加專有編碼協議和解碼協議，使二維碼圖形可以同時保存固態信息和動態信息。

2)實現BIM技術和二維碼技術結合

以動態二維碼[10]為載體，將BIM模型、移動終端和后臺服務器數據結合在一起，實現對鋼結構工程施工的管理[7]。

3)不同驗收狀態構件顏色區分顯示

圖3　BIM模型數據更新

通過中建三局一公司編寫的Tekla Structures軟件插件，可將后臺服務器中的數據更新到Tekla Structures模型中，通過改變構件的級別，更改構件在模型中顯示的顏色。

3項目實施方案

3.1項目簡介

北京總部大樓項目是集科研設計、寫字間、會議區、地下車庫及配套設施等為一體的綜合型建筑。總建筑面積33萬m2，建筑高度36.20m，地下三層，地上七層，地下為鋼骨混凝土框架，上部塔樓為框架-剪力墻，建筑外圍分布有巨型桁架，存在三處懸挑，最大懸挑長度81m，建筑內部分布有四處轉換桁架。

3.2具體應用

3.2.1移動終端驗收

鋼結構構件在建模深化階段便被賦予特有的編號，將模型信息導入后臺服務器時，對應每個構件便生成唯一的二維碼。在鋼結構構件出廠、進場、安裝等各個需要驗收的環節，可通過中建三局一公司編寫的動態二維碼掃描軟件對構件進行掃碼，即可獲得構件的詳細信息，然后直接通過移動終端填寫驗收信息，并拍照上傳至后臺服務器，簡便快捷，見圖2。

圖2　移動終端掃碼驗收

3.2.2BIM模型數據更新

通過驗收的構件，驗收的具體信息儲存在后臺服務器中，通過中建三局一公司編寫的Tekla Structures軟件插件，可將后臺服務器中的數據更新到Tekla Structures模型中，通過改變構件的級別，更改構件在模型中顯示的顏色，直觀、便利，見圖3。

3.2.3BIM-QR系統輔助鋼結構制造管理

在鋼結構制造過程中，不同材質、不同尺寸的材料較多，管理繁瑣，難度大。

通過BIM-QR系統的技術，可以從材料管理、制造過程兩方面輔助鋼結構的制作管理。材料進場時，將材料的尺寸、數量等信息錄入服務器系統，在鋼結構構件制造時，將制造信息和材料信息關聯，即可統計不同材料的剩余數量，達到控制材料使用情況的目的，同時，將服務器的制造信息更新到BIM模型中，通過顏色顯示，可直觀顯示構件制作進度，方便鋼構件的制造管理及現場的協調。

3.2.4BIM-QR系統輔助鋼結構運輸管理

在傳統方法中，構件從加工廠運出到進場之前的過程中，構件的信息只能通過和司機的電話聯系獲得，既麻煩又不能及時反映突發狀況，使得管理人員和卸車工人長時間等待，造成勞動力、機械設備和時間的浪費。

為解決此問題，在出廠的鋼構件上粘貼二維碼和GPS定位器，即可通過二維碼的動態信息獲得鋼構件的即時位置信息。通過以上手段，首先，可以確定構件進場的較準確的時間，及時安排人員設備卸車；其次可以通過定位信息及時了解構件車的爆胎、車禍等突發狀況，及時確定應對方案；最后，通過BIM模型顯示，方便查找、了解已運輸到施工現場構件，節省大量的時間、人力、物力。

3.2.5BIM-QR系統輔助鋼結構安裝進度管理

相較于以往在紙質平面圖上填涂的方式，BIM-QR系統可將已經安裝的構件通過掃描二維碼錄入驗收信息，并同步到服務器BIM模型中，在BIM模型中用特定顏色顯示，更加直觀，可有效地避免鋼構件的漏裝。

3.2.6BIM-QR系統輔助鋼結構質量管理

使用移動終端掃描二維碼即可獲得構件的詳細信息，然后直接通過移動終端填寫驗收信息，拍照上傳簡便快捷，同時可以將服務器上的信息更新到BIM模型中，便于統計、觀察驗收信息。

3.2.7BIM-QR系統輔助商務管理

在服務器統計的構件信息中，提取不同狀態構件的重量信息，生成工程量統計表格，方便快捷，精確度高，可減輕商務人員的工作強度，節約大量的人力和時間。

3.2.8BIM-QR系統輔助安全物資、設備管理

安全物資、設備進場后，安全員予以驗收，建立合格物資、設備臺賬，并編輯相關信息，錄入系統，生成二維碼，邀請監理人員驗收，監理驗收合格物資、設備，在系統中導入監理驗收人、驗收時間等信息；在系統中建立安全物資、設備臺賬，方便各方人員后期的查找、追溯。

3.2.9查看驗收信息

使用安裝特定二維碼掃描軟件的移動終端，掃描已驗收構件上粘貼的二維碼，即可查看構件的驗收信息等詳細信息，而普通的二維掃描軟件只能查看構件的一般信息，不能查看構件的詳細信息。

4結論

BIM-QR系統完成以往物聯網技術在鋼結構項目施工中的作用同時，還完成了輔助鋼結構構件質量管理的任務，其作用覆蓋了鋼結構施工過程中的各個環節，形成了統一的管理體系。在騰訊北京總部大樓項目的實施過程中很大程度的減輕了管理人員的工作強度，提高了管理的精細程度和準確性。

參考文獻

[1]汪永勝，肖杰，葉代英 等.BIM系統在廣州東塔鋼結構施工中的應用：中國鋼結構協會房屋建筑鋼結構分會2013年學術年會，中國浙江杭州，2013[C].

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[10]王伊園.淺談動態二維碼在供應鏈金融監管中的應用[J].物流科技，2015(02)：113-115.

Application of BIM-QR System in Steel Structure Acceptance Check

Sun Liang，Zhang Kelong

(TheFirstConstructionEngineeringLimitedCompany,ChinaConstructionThirdEngineeringBureau，Wuhan430048，China)

Abstract:With dynamic two-dimensional code as its joint,BIM-QR system is composed of Tekla structures steel structural BIM model,a background server and mobile terminal.The BIM-QR system can upload mass information to the server.Then we can extract,gather,analyze and manage the information according to the demand,providing information management for the whole process,such as raw material purchasing,component production,component transportation,component quality acceptance,etc.This system is helpful for us to reduce the human input and is conducive to management.The dynamic two-dimensional code is to increase the encoding and decoding protocol proprietary protocol based on the two-dimensional code,so that the two-dimensional code can preserve both solid state information and dynamic information simultaneously.Using a mobile terminal to scan the two-dimensional code can quickly read the component information,and at the same time,the information of the import acceptance,plant acceptance,and the acceptance of installation will be uploaded to the server.The information is then updated to the BIM model through the Tekla Structures software plug-in.By changing the component in the model to change the color of the component in the display,it can reflect the different status of the component.The BIM model,mobile terminals and the backend server data are combined,by using dynamic two-dimensional code as the carrier.The construction quality acceptance management of steel structure is approached.

Key Words：BIM-QR；Steel Structure；Dynamic Two-dimensional Code；Quality Acceptance；Tekla Structures

【作者簡介】孫亮(1988-)，男，助理工程師。主要研究方向：鋼結構工程施工技術與管理。 張科龍(1986-)，男，助理工程師。主要研究方向：鋼結構工程施工技術與管理。

【中圖分類號】TU85

【文獻標識碼】A

【文章編號】1674-7461(2016)03-0044-04