BIM技術在裝配式建筑施工質量控制過程中的應用

陳康勝

【摘要】自2016年全國全面推廣裝配式建筑以來，裝配式建筑在建筑市場上的占有率不斷攀升，截至2020年已占新建筑比例達20%，但相比較于傳統現澆結構的質量控制，其質量控制措施相對薄弱。本文主要針對在裝配式建筑施工質量控制過程中容易出現的質量問題，通過BIM技術的合理分析及運用，使相關質量問題得到有效控制和解決，給相關行業從業人員的學習和研究提供一些借鑒。

【關鍵詞】裝配式建筑;質量控制;BIM技術;運用

1.基本概念

1.1 裝配式建筑

裝配式建筑是指把傳統建造方式中的大量現場作業工作轉移到工廠進行，在工廠加工制作好建筑用構件和配件（如樓板、墻板、樓梯、陽臺等），運輸到建筑施工現場，通過可靠的連接方式在現場裝配安裝而成的建筑。

裝配式建筑主要包括預制裝配式混凝土結構、鋼結構、現代木結構建筑等，因為采用標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、信息化管理、智能化應用，是現代工業化生產方式的代表。

1.2 BIM技術

BIM全稱為建筑信息模型（Building Information Modeling），是在繪圖軟件的基礎上結合三大學科（建筑學、工程學及土木工程學）的專業學科知識而衍化出的新工具，主要進行與建筑有關的電腦輔助設計。

BIM技術是一種應用于工程全壽命周期的數據化工具。運用數據對建筑建立三維信息模型，使工程施工人員對建設工程全過程進行掌握，對施工過程中容易出現質量問題的點進行提前控制，以便提升施工質量，降低施工成本，縮短工期。

2.裝配式建筑施工質量控制點

裝配式建筑作為一種新型建筑形式，其最大的特點是將構筑物中的部分構件先在工廠進行預制，制作完成后再運至施工現場進行安裝，整個施工過程就如同搭積木一樣，方便快捷。相比較與傳統建筑形式，裝配式建筑的優點有節能環保、省時省力、質量可控率高等。

裝配式建筑最重要的組成元件是各種預制構件，其質量控制的核心也就是預制構件制作的質量控制及預制構件吊裝的質量控制。下面將對裝配式建筑施工質量控制點進行分析。

2.1預制構件的拆分

施工藍圖中的預制構件拆分對后續裝配式建筑施工質量的控制尤為重要。規格統一、形狀簡單的構件不但能在工廠預制時降低出錯率，更能在后期施工現場進行吊裝時省時省力，提高施工效率。

2.2 PC構件深化

通過對建、結、水、暖、電等各個專業的圖紙的全方位了解，掌握圖紙中的各種細部節點，對PC構件進行深化，避免在進行預制構件生產時產生遺漏。遺漏的細部節點在預制好的構件上進行補筑時，由于預制面光滑，極易出現質量問題。

2.3 施工樣板

“樣板引路”在傳統建筑工程施工中已得到廣泛應用，在裝配式建筑施工中亦需如此。但由于施工場地及其他條件限制，目前施工現場預制構件樣板均為成型樣板，無法精確至每道施工工序。給項目質檢員及相關從業人員全面了解預制構件生產過程帶來難度，不利于預制構件生產的全過程質量控制。

2.4 進場驗收

進場驗收是預制構件質量控制的關鍵點。預制構件驗收與傳統材料驗收存在很大不同，除了預制構件外觀質量的檢查外，其規格尺寸、鋼筋點位也應一一檢查。使用施工藍圖進行對比檢驗，效率不高且容易出錯，出錯的構件用于工程實體將對工程質量帶來極大隱患。

2.5 現場錨固層

現場錨固層又稱轉換層，此層以下為傳統現澆結構，此層以上為裝配式結構。錨固層作為裝配式構件的起步樓層，該層對裝配式建筑施工質量起著決定性作用。在錨固層進行鋼筋定位時，由于樓層面積大，細小的偏差逐漸累積亦會導致較大誤差。因此錨固層PC構件的墻邊線及鋼筋定位是否準確顯得尤為重要，也是質量控制中的要點所在。

2.6 預制構件與現澆結構、二次結構的連接

預制構件與現澆結構、二次結構連接處的處理，一直是施工過程質量控制中的難點。預制疊合板與現澆梁連接處的模板如何支設才能有效防止漏漿？預制墻板與二次結構連接處如何處理才能防止開裂？雖說PC構件成形面觀感質量極佳，但上述質量問題若是處理不當，整體效果肯定大打折扣。

3. BIM技術在裝配式建筑施工質量控制過程中的應用

BIM技術作為21世紀誕生的新概念，在建筑行業的運用仍在不斷發掘。但就目前而言，BIM技術在建筑行業的應用已對傳統建筑施工方法造成了巨大沖擊。在裝配式建筑施工中，尤其是在施工質量控制過程中，BIM技術也得到了充分應用，下面簡要進行分析及闡述。

3.1 預制構件拆分過程中的優化

以審查后的藍圖為基礎，運用BIM技術建立數據化的三維信息模型，對建筑中構造規整、相似度高的構件進行提取。提取完成后對構件進行尺寸優化拆分，形成規格相同、通用性強的構件，以降低后期在工廠預制時的出錯率，提升在施工現場進行安裝時的便捷程度。

3.2 PC構件優化

在藍圖的基礎上建立三維信息模型，圖紙上的相關節點及細部做法將會爛熟于心。細部節點是否合理，節點做法是否有誤，也能做到心中有數。對不合理的節點、做法及時跟設計單位溝通后，進行修改，降低后期返工率，提高施工質量。對圖紙中未體現的節點根據現場實際增設，可有效降低后期施工難度。

3.3 模擬施工樣板

運用BIM技術對預制構件生產全過程進行模擬，包括磨具制作、鋼筋綁扎、管線預埋、混凝土澆筑、成型養護等。可為項目部質檢員及相關從業人員提供直觀的感受，讓其更加直接、全面地了解構件生產的過程，找到制作過程中的質量控制點進行有效控制和檢查。

3.4 輔助現場驗收

通過BIM技術將各PC構件的三維模型傳遞到驗收人員手機上，并按PC構件進行編號。在進行構件進場驗收時，相關驗收人員可通過PC構件上的編號迅速定位相應構件，通過對三維模型的觀察，可更加簡單、直觀地了解構件信息，確定構件規格尺寸，提高驗收準確度，加快驗收進度。

3.5 錨固層定位放線優化

基于藍圖建立的三維信息模型，通過對PC構件的扣除可得到錨固層墻板定位線及鋼筋點位點，導出點位平面圖。現場作業人員根據定位圖進行墻體放線及鋼筋定位作業。平面圖中可反映任意鋼筋定位點的位置關系，施工時可做到隨時定位隨時糾偏，施工質量得到有效保障。

3.6 優化預制構件與現澆結構、二次結構的連接

運用BIM技術，將與現澆結構、二次結構連接的預制構件標記、提取，對與現澆梁接觸的疊合板板邊進行處理，預留對拉螺桿孔以方便后期模板支設，防止漏漿。與二次結構連接處的預制墻，在連接處預制鑿毛，方便后期與二次結構的掛網粉刷，防止開裂。

3.7 裝配式建筑施工全過程質量控制

運用BIM信息化模型，對構件廠出廠構件進行標記，并在建筑模型立面上進行反映，可以便于構件廠對比生產計劃調整構件生產順序，做到有的放矢，防止忙中出錯。

運用BIM信息化模型，對預制構件吊裝進行控制。在進行預制構件吊裝時，可以將正在吊裝的構件參數發送給作業人員，方便其進行構件定位，可加快施工速率，降低施工錯誤。

運用BIM信息化模型，對預制墻板的支撐點位進行優化，在施工方便與布局合理中尋找平衡，做到不影響構件施工質量的同時盡量保證現澆及二級結構的施工質量。

4.結語

隨著時代的進步，科技日新月異的發展，裝配式建筑在建筑市場中的占有度將會再創新高。預制構件也將由目前的簡單、通用，變為復雜、不規則。可以說裝配式建筑施工工藝會朝著越來越復雜化、多樣化的方向發展。復雜的工藝，多樣的造型，往往會導致施工質量控制難度的上升。BIM技術應用，在現階段尚能滿足裝配式建筑施工質量控制的需要，但長遠來看仍存在不足。為解決發展過程中二者產生的矛盾，我們只有掌握BIM技術，將之廣泛地運用于現有裝配式建筑施工質量控制，才能更好地在現有基礎上尋求突破。為此，本文根據現有裝配式施工工藝中的質量控制的重難點，提出BIM技術解決方案，來給相關行業從業人員的學習和研究提供一些借鑒作用，同時也期待BIM技術在裝配式建筑質量控制上能有新的創新。

參考文獻

[1] 郝昱.中晶建筑：霧霾里“變”出新型建材[N/OL].中國企業報，2016-11-30[2020-03-09].

[2] 傅義洲.國務院常務會議為發展裝配式建筑送去“東風”[N/OL].中華人民共和國中央人民政府，2016-09-14[2020-03-09].

（作者單位：中國十七冶集團有限公司城建工程技術分公司）