BIM技術(shù)在建設(shè)工程質(zhì)量管控中的研究與應(yīng)用

【摘要】現(xiàn)如今，城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷深入，建設(shè)工程數(shù)量不斷增多，建設(shè)規(guī)模也越來越大，裝配式結(jié)構(gòu)、地下管廊和海綿城市等新興工程不斷出現(xiàn)，建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督將面臨新的挑戰(zhàn)。BIM技術(shù)作為一種革命性的新技術(shù)，為建筑工程施工及質(zhì)量監(jiān)督提供了新思路。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建設(shè)工程質(zhì)量管控；研究；應(yīng)用

在建筑工程施工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)成品不良、瑕疵、缺陷、違規(guī)、錯(cuò)誤、遺漏等施工質(zhì)量問題，這些質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因主要?dú)w咎于工人素質(zhì)偏低、偷工減料、材料管理漏洞、施工質(zhì)量意識(shí)薄弱等多個(gè)方面。在這一背景下，施工單位應(yīng)嘗試把BIM技術(shù)運(yùn)用于建筑工程質(zhì)量監(jiān)管中，全方位監(jiān)管工程質(zhì)量問題。

1、工程質(zhì)量監(jiān)督目前存在的困境

1.1監(jiān)督方法和管理手段落后

我國(guó)自20世紀(jì)80年代起開始實(shí)行建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理制度，歷經(jīng)四十年余的發(fā)展，工程質(zhì)量監(jiān)督在一定程度上仍沿用傳統(tǒng)的“以工程項(xiàng)目為單位、以實(shí)體質(zhì)量檢查為主”的監(jiān)督模式，現(xiàn)階段的監(jiān)督方法和管理手段已不能適應(yīng)新時(shí)代的需要，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是經(jīng)驗(yàn)判斷大于理性決策，在監(jiān)督過程中對(duì)質(zhì)量問題的發(fā)現(xiàn)和處置仍以監(jiān)督人員的主觀經(jīng)驗(yàn)判斷為主；二是時(shí)效性差，質(zhì)量問題的發(fā)現(xiàn)往往滯后于工程施工過程；三是監(jiān)督途徑不完善，缺乏事前預(yù)測(cè)和事中控制，往往以事后整改為主。

1.2信息化建設(shè)各自為政，信息孤島問題突出

在當(dāng)前的工程建設(shè)中，業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和行政主管等參建各方均從自身質(zhì)量責(zé)任、工作方法和管理流程出發(fā)，建立了自己的信息化平臺(tái)，但各平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)不互通，導(dǎo)致工程各質(zhì)量監(jiān)督體系之間信息不能有效溝通，未充分利用信息資源，降低了質(zhì)量監(jiān)督工作的有效性。人證分離、資質(zhì)掛靠、違法分包等現(xiàn)象的出現(xiàn)，為工程質(zhì)量埋下了不容忽視的隱患。

1.3工程資料管理手段落后

工程質(zhì)量資料建立滯后于實(shí)際工程建設(shè)，造成工程質(zhì)量問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理，檔案資料存儲(chǔ)難，后續(xù)查閱難。由于項(xiàng)目施工周期長(zhǎng)、資料繁多，查找資料過程也較為復(fù)雜，工作量非常大。項(xiàng)目檔案資料流轉(zhuǎn)無法保證其完整性，項(xiàng)目資料數(shù)量較多，流轉(zhuǎn)過程比較復(fù)雜，容易遺失。

2、BIM技術(shù)在建筑工程質(zhì)量監(jiān)管中的有效運(yùn)用

2.1施工質(zhì)量管理實(shí)施路線

在建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作中建設(shè)單位應(yīng)基于BIM技術(shù)確定施工質(zhì)量管理具體實(shí)施路線。如圖1所示。

先根據(jù)BIM實(shí)施要求構(gòu)建基于BIM的管理組織機(jī)構(gòu)，再參照BIM建模標(biāo)準(zhǔn)和模型工作進(jìn)度制定項(xiàng)目BIM實(shí)施方案，確定實(shí)施重點(diǎn)部位和BIM應(yīng)用點(diǎn)。即在投標(biāo)階段，應(yīng)重點(diǎn)利用BIM技術(shù)編制投標(biāo)方案，動(dòng)畫演示投標(biāo)，策略投標(biāo)報(bào)價(jià)。在項(xiàng)目策劃階段，重點(diǎn)利用BIM技術(shù)監(jiān)督管理材料設(shè)備材料計(jì)劃、進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃、施工成本計(jì)劃、場(chǎng)地布置實(shí)際情況。在施工階段，重點(diǎn)利用BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)及碰撞檢測(cè)。同時(shí)，進(jìn)行三維虛擬樣板、可視化技術(shù)交底，實(shí)時(shí)跟蹤項(xiàng)目質(zhì)量問題、安全隱患，借用物聯(lián)網(wǎng)二維碼運(yùn)輸跟蹤技術(shù)、VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、3D云掃描技術(shù)等嚴(yán)格把控建筑工程質(zhì)量。在竣工交付階段，重點(diǎn)利用BIM模型維護(hù)工程質(zhì)量，輔助工程質(zhì)量驗(yàn)收。然后，經(jīng)過模型指導(dǎo)與審核建立優(yōu)化BIM模型，順利進(jìn)行項(xiàng)目質(zhì)量管理工作。

2.2質(zhì)量管理項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先，在質(zhì)量監(jiān)督項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，增設(shè)專門的BIM工作組，主要負(fù)責(zé)BIM建模服務(wù)。在這里，BIM工作組內(nèi)成員必須熟練軟件操作，建模速度快，有一定BIM技術(shù)應(yīng)用能力。其次，建設(shè)單位應(yīng)針對(duì)項(xiàng)目部自有技術(shù)人員實(shí)施BIM培訓(xùn)，教會(huì)自有人員BIM軟件操作能力，讓他們能夠修改完善BIM模型，提高BIM模型建模效率，供建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作使用。再次，在質(zhì)量監(jiān)督項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)建設(shè)期間，應(yīng)明確BIM經(jīng)理主要負(fù)責(zé)BIM培訓(xùn)組織、BIM應(yīng)用方案制定等工作。而BIM工程師，主要負(fù)責(zé)對(duì)BIM模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)與優(yōu)化調(diào)整等，進(jìn)而嚴(yán)格把控建筑工程質(zhì)量。除此之外，BIM應(yīng)用人員主要負(fù)責(zé)將BIM成果運(yùn)用到質(zhì)量管理方面，有效運(yùn)用BIM技術(shù)落實(shí)建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作。總之，為了更好地發(fā)揮BIM技術(shù)作用與價(jià)值，建設(shè)單位應(yīng)基于BIM設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)管項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)，以便于協(xié)同完成建筑工程質(zhì)量監(jiān)管。

2.3 BIM建模設(shè)計(jì)

其中，在技術(shù)準(zhǔn)備階段，主要是依據(jù)工程施工合同、施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計(jì)文件等制定BIM實(shí)施方案。在圖紙審核階段，主要是請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方會(huì)審圖紙，科學(xué)判斷圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中是否存在重大缺陷。待圖紙審核完畢之后，對(duì)建筑工程中公共走廊、電梯前室等進(jìn)行剖面的二維綜合預(yù)排布，避免BIM建模后有較大改動(dòng)量。在BIM建模和深化設(shè)計(jì)階段，主要是遵從先地下后地上，先結(jié)構(gòu)后裝修的原則分專業(yè)、分部位進(jìn)行BIM建模。之后，整合混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、裝飾等若干個(gè)部位的模型，準(zhǔn)確分析BIM模型整體效果是否最優(yōu)。再整合電氣、通風(fēng)空調(diào)、給排水等專業(yè)模型，準(zhǔn)確分析管道綜合排布是否合理。當(dāng)BIM模型總體方案達(dá)到最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)以后，碰撞檢查建筑工程各個(gè)部分施工，一旦發(fā)生質(zhì)量問題，及時(shí)更改設(shè)計(jì)。在BIM模型審核階段，主要是依據(jù)規(guī)范要求和項(xiàng)目實(shí)際情況檢查BIM模型總體方案，避免出現(xiàn)模型與施工現(xiàn)場(chǎng)“兩張皮”現(xiàn)象，高效指導(dǎo)建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作。

2.4基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量控制

基于BIM技術(shù)的建筑工程質(zhì)量監(jiān)管要遵從事前、事中、事后控制原則。在事前，主要是依據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)優(yōu)化BIM模型，借助BIM模型模擬功能形成施工方案，在施工方案虛擬交底基礎(chǔ)上進(jìn)行各個(gè)部位的深化設(shè)計(jì)與碰撞檢查。包括砌筑結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電安裝等等，模擬論證施工方案是否可行，進(jìn)而確定各復(fù)雜施工區(qū)域的專業(yè)施工順序，明確施工工藝流程，避免違規(guī)操作和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)不合理等問題影響建筑工程整體質(zhì)量。在事中階段，應(yīng)借助BIM模型模擬功能制作實(shí)物樣板，確定建筑工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，再利用BIM技術(shù)檢查問題，完成新的設(shè)計(jì)變更。在事后階段，可借助BIM模型模擬機(jī)電系統(tǒng)等的調(diào)試，并以實(shí)體三維掃描和BIM模型對(duì)比方式，準(zhǔn)確驗(yàn)收建筑工程質(zhì)量，高效監(jiān)督建筑工程施工中質(zhì)量問題。除此之外，在整個(gè)建筑工程質(zhì)量監(jiān)管工作中，監(jiān)理人員和質(zhì)量管理人員可借助手機(jī)和瀏覽器，實(shí)時(shí)查看BIM模型，對(duì)BIM模型進(jìn)行質(zhì)量巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，安排整改。

結(jié)語：

隨著信息化時(shí)代的到來，建筑工程質(zhì)量監(jiān)督通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化、協(xié)同化、差異化監(jiān)督，可以有效解決現(xiàn)階段建筑工程質(zhì)量監(jiān)督中效率低、手段落后及監(jiān)督力量不足等問題，真正實(shí)現(xiàn)建筑工程全壽命周期的信息精細(xì)化建設(shè)以及施工精細(xì)化管理，提高建筑業(yè)信息化水平，促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，為倡導(dǎo)的智慧城市建設(shè)創(chuàng)造基礎(chǔ)條件，為富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)：

[1]程驍.基于BIM技術(shù)的工程施工安全管理研究[D].長(zhǎng)江大學(xué)，2018.

[2]汪澤民.基于BIM技術(shù)在施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用[D].安徽建筑大學(xué)，2017.

作者簡(jiǎn)介：

于潔，山東卓遠(yuǎn)建筑設(shè)計(jì)有限公司，山東青島；

張莉雅，保利（青島）實(shí)業(yè)有限公司，山東青島。