BIM技術在裝配式建筑施工質量管理的應用探索

彭聰　李杏　喬亞昆

【摘? 要】近年來，裝配式建筑逐漸成為現代建筑發展的新潮流，為有效確保裝配式建筑的施工質量，積極應用先進的BIM技術，通過仿真建模、信息處理等實現對裝配式建筑施工質量的全面管控。論文結合BIM技術的優勢，探討了BIM技術在裝配式建筑構件生產及施工過程質量管理中的應用，以供參考。

【Abstract】In recent years， prefabricated buildings have gradually become a new trend in the development of modern architecture. In order to effectively ensure the construction quality of prefabricated buildings， advanced BIM technology is actively applied to realize comprehensive control over the construction quality of prefabricated buildings through simulation modeling and information processing. Combined with the advantages of BIM technology， this paper discusses the application of BIM technology in the quality management of the production and construction process of prefabricated building components， for reference.

【關鍵詞】BIM技術;裝配式建筑;質量管理

【Keywords】BIM technology; prefabricated buildings; quality management

【中圖分類號】TU758.12;TU712+.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2020）12-0168-02

1 BIM技術在裝配式建筑構件生產質量管理中的應用

1.1 BIM技術在標準化構件制作質量管理的應用

裝配式建筑的主要結構形式是通過在工廠生產預制構件后，運輸到施工現場進行現場吊裝施工完成建設的模式，因此，相較于傳統的建設生產方式而言，裝配式建筑的首要生產環節是在工廠進行的。而為了確保工廠生產的預制構件滿足質量需求，要從源頭入手進行質量管理，即從設計階段開始進行質量把控。傳統的設計方案主要是以二維圖紙模式呈現，而BIM技術的主要特點在于可視化、信息參數統一在三維構件中展示，便于對構件進行精準設計，避免設計失誤。同時，在此階段還應根據相關規范、標準等要求在預制構件中合理設置吊點，方便后期構件的現場吊裝施工。在進行吊點位置設計時要注意進行碰撞檢查，避免出現吊點與預留洞口沖突等情況。

由于裝配式建筑構件的重要特點是標準化生產，因此，在設計中可以通過BIM技術進行標準化設計，將構件的信息進行完整呈現，并且通過信息化的數據可以與構件生產廠家直接對接，提高設計與構件生產效率。BIM技術實現快捷精準設計的原因在于其具有較完整的族庫，設計人員可以在軟件族庫的基礎上進行二次開發，不斷完善構件庫，甚至建立企業生產構件庫，設定有不同種類的預制梁、板、柱、樓梯、內外墻板等做法，保證設計生產的穩定性，利于構件大批量生產，提高生產效能，加快建設速度，對質量穩定性也具有充分的保障。

1.2 BIM技術在PC構件運輸質量管理的應用

由于預制構件在生產完成之后需要通過一定距離內的運輸到達施工現場完成組裝工作，因此，運輸也是裝配式建筑生產建設的重要環節，對建筑物的質量管控有重要作用。如果生產完成的構件由于沒有妥善運輸造成構件損壞，一方面會造成返工返修影響工期進度，另一方面還會為建筑物的質量安全埋下隱患，因此要充分重視預制構件的運輸作業。

在運輸階段，BIM技術能夠將構件信息進行信息化的動態管理，從前期設計開始為各個構件進行品類、大小、位置、數量等參數進行編碼標識，并將編碼與RFID技術相結合，實現構件生產運輸動態管理，并且可以使用BIM集成管理平臺進行構件信息共享，所有相關人員可以根據權限調閱構件即時地生產及位置情況，并運用BIM技術進行3D模式運輸環境，避免在運輸過程中的風險，保障運輸質量。另外還可以基于BIM技術開發運輸統籌等方面的管理軟件、插件等，根據生產與施工地址建立運輸動線模型，分析運輸車次、路線情況、運輸車輛、車輛選型的問題，為資源調配提供數據參考。

1.3 BIM技術在PC構件存儲質量管理的應用

當預制構件到達施工現場后，要根據現場情況合理安排倉儲、吊裝等布局，并根據生產需求合理安排施工設施設備，同時需要注意的是，對于結構復雜、體積較大等特殊構件，還要考慮在倉儲環節不會被施工影響破壞，過重過大的構件要考慮對場地的加固處理，并且還要為后期吊裝機械的位置預留好構件周轉的空間。BIM技術在倉儲環節中起到的信息化作用主要在于構件的識別與定位，根據施工吊裝的先后順序合理安排倉儲順序，通過植入芯片將構件信息錄入信息系統后，可以直接從信息化軟件或平臺上直觀地操作模擬構件堆放以及施工的流程，便于作業人員進行施工方案的編制與交底工作。

2 BIM技術在裝配式建筑施工過程質量管理中的應用

2.1 BIM技術在吊裝過程中的質量管理應用

裝配式建筑與傳統建筑的最大區別在于施工現場主要工作內容，傳統建筑主要采用現澆方式，而裝配式建筑的施工現場主要以吊裝工藝為主，即根據設計圖紙及施工方案，將各構件吊運到指定位置進行現場安裝或連接，因此在施工環節，吊裝工作對裝配式建筑的質量有重要影響。

由于吊裝構件中需要遵循一定的原則方能進行合理的安裝，對于特殊的節點有專門的施工方案，并且由于構件形態的多樣化，使得對機械化水平要求較高，同時也對質量與安全提出了更高的要求，因此，BIM技術在吊裝節點能夠發揮重要的作用。

在前期設計、構件制作、運輸、存儲采用了BIM技術融合RFID技術之后，構件都有了唯一編碼，并且分類、定位都較為精準，便于開展吊裝工作。在吊裝之前，可通過BIM建筑模型模擬施工方案，用三維的形式完整體現施工流程，便于技術及操作人員開展實際操作，同時也能夠達到可視化技術交底的作用。

對于預留部位、空洞等要注意精確度，確保按照設計要求及施工方案進行，不影響后續工序的開展，同時要注意吊點的位置安排，要根據相關安全操作規范進行吊點起吊，確保吊裝施工安全。

2.2 BIM技術在節點處理過程中的質量管理應用

在裝配式建筑中由于大部分構件均為工廠預制后現場吊裝，因此會有大量施工節點的工作要在施工現場完成，尤其是復雜的裝配式建筑，節點的處理尤為重要，對建筑整體的質量也起著關鍵作用，因此，項目技術管理人員要重視對施工節點的處理工作。

例如，對于裝配式鋼結構類型的建筑，可以采用BIM技術軟件體系中的TEKLA軟件進行復雜鋼結構節點的分析，對于節點的受力情況進行計算模擬，從而制定科學合理的施工方案。而對于鋼筋混凝土類型的裝配式建筑，則需要同時對鋼筋、混凝土部分進行受力分析，工程量的計算，綜合考慮安全性、美觀性、施工可操作性的前提下，采用符合項目節點特點的施工方案。例如，目前國內在基于REVIT軟件平臺基礎上開發的廣聯達系列、魯班系列軟件等都可以進行該環節的計算模擬分析工作，并且達到一定精度，輔助施工方案的編制。另外，需注意的是，由于大量現場吊裝工作需要與現場節點連接相結合，因此，對于吊裝與節點連接部分的精度要求較高，不能出現過大偏差，否則會為施工組裝造成較大困難，影響項目施工整體質量。

2.3 BIM技術在施工質量管理的綜合應用

為實現裝配式建筑施工的全過程管理、QC管理的目標，BIM技術可以從建設初期即設計階段開始融合，通過在設計階段進行構件編碼后，采用清單式管理辦法，將所有構件通過信息化識別后列出清單，清單包含構件的各項信息數據，并列明質量需求，作為后期施工的質量管理依據。之后可以通過BIM模型進行模擬分析，對某些二維圖紙不便展示、難以標識的部位及施工工藝進行動畫模擬，方便管理人員進行施工交底，并明確相關技術人員、管理人員的質量管理內容。隨后BIM技術可以結合二次開發，與施工管理相結合，實現5D管理，為施工質量管理提供模型數據基礎，提前做好質量管控重點分析，結合現場施工情況，對關鍵部位關鍵工序進行重點把控，也便于質檢人員根據模型信息情況進行重點檢查，保障項目質量。

除此之外，BIM技術還可以為裝配式建筑項目施工管理提供管理輔助功能，通過質量責任的分解，構建及不斷完善質量管理組織結構，確定崗位人員的工作職責，為QC小組提供信息化數據，對質量過程信息的追溯、定位、施工整改等方案的制定提供數據支持。同時，BIM還可以結合IFC標準等構建企業標準，為企業的長期生產質量穩定性提供科學保障。

3 結語

隨著裝配式建筑在各地如雨后春筍般不斷開展建設，對于裝配式建筑的質量要求也越來越高，而通過與BIM技術的充分結合，能夠為項目管理提供信息化管理的新思路及新型管理方式，解決裝配式建筑建設實踐工作中與傳統項目管理的矛盾，推動建筑產業轉型，實現裝配式建筑的可持續發展。

【參考文獻】

【1】肖陽，劉為.BIM技術在裝配式建筑施工質量管理中的應用研究[J].價值工程，2018，37（6）：104-107.

【2】程學偉.裝配式建筑生產施工質量存在的問題及其優化措施研究[J].陶瓷，2020（08）：128-129.

【基金項目】2018年度廣西壯族自治區中青年教師基礎能力提升項目，BIM在裝配式建筑施工質量管控信息化處理的應用實踐探索（2018KY1010）。

【作者簡介】彭聰（1989-），女，廣西南寧人，研究生在讀，講師，從事工程管理教學研究。