BIM技術(shù)在裝配式建筑施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用研究

管仁磊

摘要：自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷的快速發(fā)展，建筑業(yè)也隨之迅猛發(fā)展，裝配式建筑工程量巨大，需要投入大量人力和物力，增加質(zhì)量管理的復(fù)雜性。為了提高裝配式建筑質(zhì)量，有必要加強(qiáng)BIM技術(shù)應(yīng)用，成功創(chuàng)建建筑信息模型，同時(shí)把握注意事項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，切實(shí)做好質(zhì)量管理工作。本文探討了BIM技術(shù)在裝配式建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;施工質(zhì)量;管理;應(yīng)用

引言

目前，政府和企業(yè)層面都在積極推廣裝配式建筑，裝配式建筑以其高效率、低污染等特點(diǎn)成為建筑行業(yè)發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)之一，將BIM技術(shù)與裝配式建筑結(jié)合，充分利用信息技術(shù)和制造技術(shù)的先進(jìn)性，提高對(duì)建筑質(zhì)量的控制、對(duì)施工進(jìn)度的控制，進(jìn)而提高建筑項(xiàng)目的建造水平。

1裝配式建筑的概念

預(yù)制構(gòu)件在工廠進(jìn)行生產(chǎn)，按照施工進(jìn)度需要運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行干作業(yè)，將這些構(gòu)件進(jìn)行組裝、裝配，直至形成完整的建筑。相較傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑因?yàn)槎嗔祟A(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，對(duì)構(gòu)件的精細(xì)度和質(zhì)量的管理提出更高要求。BIM技術(shù)屬于多維度的模型數(shù)據(jù)集成技術(shù)，它從二維CAD發(fā)展而來(lái)，具有可視化、參數(shù)化、模擬化等特點(diǎn)，項(xiàng)目的各參與方基于BIM信息數(shù)據(jù)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造等工程項(xiàng)目信息的更改、優(yōu)化，并模擬施工進(jìn)度，使項(xiàng)目的管理工作高效、有序進(jìn)行。裝配式建筑雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問(wèn)題，只有借助BIM技術(shù)的支持，裝配式建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維才能更高效、更科學(xué)。尤其是在裝配式建筑的質(zhì)量管理方面，BIM技術(shù)可以通過(guò)介入管線綜合碰撞、構(gòu)件質(zhì)量管控、施工進(jìn)度管理、施工場(chǎng)地布置、成本管控等工作，加強(qiáng)對(duì)裝配式建筑的質(zhì)量管理。

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用

2.1統(tǒng)一平臺(tái)的統(tǒng)一管理

以BIM數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，建立統(tǒng)一的信息管理平臺(tái)，進(jìn)行各參與方、各專業(yè)的協(xié)同作業(yè)。在項(xiàng)目開(kāi)始前，建立整體質(zhì)量管理體系，要求各方積極配合和遵守。裝配式建筑的各環(huán)節(jié)應(yīng)該在統(tǒng)一平臺(tái)上直觀呈現(xiàn)進(jìn)度和生產(chǎn)管理的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)建筑質(zhì)量管理人人參與的目的，進(jìn)一步提高裝配式建筑的質(zhì)量。

2.2做好建筑施工準(zhǔn)備工作

及時(shí)采用BIM技術(shù)的裝配式建筑，能夠從根本上提升建筑整體精細(xì)化施工管理水平，并為其整體質(zhì)量作出保障。因此，為了保證裝配式建筑質(zhì)量，需要做好建筑施工的準(zhǔn)備工作。首先，要采用BIM技術(shù)中的建模功能，將裝配式建筑施工中的圖紙及時(shí)轉(zhuǎn)換成建筑施工模型。施工管理工作者可依托科學(xué)的建筑模型了解作業(yè)活動(dòng)的性質(zhì)和具體地點(diǎn)等。且依據(jù)建筑作業(yè)的實(shí)際狀況組織專門(mén)的技術(shù)工作者對(duì)其加以改進(jìn)。經(jīng)過(guò)在裝配式建筑中使用BIM技術(shù)，能夠有效避免設(shè)計(jì)圖紙問(wèn)題，也減少了CAD圖樣不協(xié)調(diào)的情況，保證設(shè)計(jì)圖紙能夠以最直觀的形式展現(xiàn)出來(lái)，并在最大程度上幫助施工人員能夠了解建筑施工圖紙的意圖，從而為后續(xù)施工工作的開(kāi)展打下基礎(chǔ)。其次，要根據(jù)裝配式建筑施工的具體需求，制定出嚴(yán)格的監(jiān)督與管理方案，提升BIM裝配式建筑施工精細(xì)化管理水平。通過(guò)施工人員對(duì)建筑施工情況的了解，制定完善的質(zhì)量管理體系，對(duì)建筑施工中各個(gè)環(huán)節(jié)加以把控和監(jiān)督，做好預(yù)防管理措施，保證建筑工程施工能夠順利進(jìn)行，從源頭上避免施工安全隱患問(wèn)題。

2.3管線綜合的干涉監(jiān)測(cè)

基于BIM技術(shù)的三維信息數(shù)據(jù)平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)各參與方、各專業(yè)信息以三維模式在模型中進(jìn)行模擬，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)，防止管線碰撞問(wèn)題。用三維的BIM信息數(shù)據(jù)模型取代CAD二維制圖，可以解決碰撞、遺漏、效率低、窩工等問(wèn)題。尤其在施工前及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速響應(yīng)，使建設(shè)方案不斷優(yōu)化。當(dāng)前，利用BIM技術(shù)進(jìn)行管線綜合的干涉監(jiān)測(cè)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

2.4構(gòu)件的精細(xì)化管控

對(duì)預(yù)制構(gòu)件的管控主要基于BIM平臺(tái)中的生產(chǎn)系統(tǒng)和裝配系統(tǒng)，包括項(xiàng)目信息、構(gòu)件管理、模具管理、計(jì)劃管理、堆放管理、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、移動(dòng)端生產(chǎn)檢驗(yàn)記錄、遠(yuǎn)程生產(chǎn)線監(jiān)控、自動(dòng)打印、構(gòu)件綜合查詢、構(gòu)件出入堆場(chǎng)管理等模塊。根據(jù)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)特點(diǎn)將質(zhì)量管控辦法固化在系統(tǒng)內(nèi)，應(yīng)用RFID等技術(shù)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的生產(chǎn)檢驗(yàn)、運(yùn)輸存放等可追溯性管理。

2.5預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量管理

裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量直接關(guān)系到構(gòu)件的安裝質(zhì)量，它是裝配式建筑整體質(zhì)量管理中的重要內(nèi)容。Navis‐works可以檢查和消除BIM模型中可能存在的碰撞沖突。在完成碰撞檢查后，對(duì)BIM信息庫(kù)以及預(yù)制構(gòu)件圖紙信息進(jìn)行更新，保證信息的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。在預(yù)制構(gòu)件信息更新后，構(gòu)件的生產(chǎn)工廠可以按照裝配式建筑的BIM模型進(jìn)行拆分設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出可以生產(chǎn)的構(gòu)件模型。工廠在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)用RFID技術(shù)，在生產(chǎn)模具上張貼標(biāo)簽，工人通過(guò)手持設(shè)備將標(biāo)簽中記錄的構(gòu)件信息輸入至BIM模型，方便項(xiàng)目的各參與方隨時(shí)檢查預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量情況，并完整保存預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)信息，對(duì)預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行追責(zé)。

2.6預(yù)制構(gòu)件的安裝管理

裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑的現(xiàn)場(chǎng)施工更為復(fù)雜且機(jī)械化程度更高，這就導(dǎo)致裝配式建筑質(zhì)量的管理要點(diǎn)增多。在預(yù)制構(gòu)件開(kāi)始裝配前，應(yīng)用BIM5D技術(shù)對(duì)裝配過(guò)程進(jìn)行模擬，若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)立即采取措施，給出新的、優(yōu)化后的裝配方案。根據(jù)BIM模型輸出的裝配方案，管理人員要對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底，工人按照?qǐng)D紙和規(guī)范進(jìn)行安裝操作，同時(shí)，通過(guò)手持移動(dòng)設(shè)備掃描預(yù)制構(gòu)件的RFID標(biāo)簽，了解構(gòu)件的安裝質(zhì)量要求，多舉措共保裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件安裝的效率和質(zhì)量。

2.7 BIM技術(shù)在節(jié)點(diǎn)處理過(guò)程中的質(zhì)量管理應(yīng)用

裝配式建筑的顯著特點(diǎn)就是絕大多數(shù)的構(gòu)建都是在工廠預(yù)制之后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝操作，這也就意味著施工現(xiàn)場(chǎng)需要完成大量的施工節(jié)點(diǎn)操作。有一些裝配式建筑的操作極為復(fù)雜，如果節(jié)點(diǎn)處理不當(dāng)?shù)脑挘苋菀讓?dǎo)致建筑的整體質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。為此筆者建議，作為項(xiàng)目技術(shù)管理人員一定要重視節(jié)點(diǎn)操作工作。我們以鋼結(jié)構(gòu)類型的操作為例，在BIM技術(shù)軟件系統(tǒng)中，有一個(gè)TEKLA的軟件分支，通過(guò)這個(gè)軟件，就可以深入分析復(fù)雜的干結(jié)構(gòu)，模擬計(jì)算其受力情況，為科學(xué)制定施工方案提供依據(jù)和參考。如果說(shuō)裝配式建筑是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的話，不僅僅需要對(duì)鋼筋的受力情況進(jìn)行分析，同時(shí)也需要對(duì)混凝土部分進(jìn)行受力分析，同步對(duì)工程量進(jìn)行計(jì)算，在符合安全、美觀和切實(shí)可操作的基礎(chǔ)下，制定方案，保證其符合項(xiàng)目的實(shí)際需求。目前在國(guó)內(nèi)有很多類似的軟件，都可以展開(kāi)這種操作，例如廣聯(lián)達(dá)系列、魯班系列軟件等，這些基礎(chǔ)都是REVIT軟件平臺(tái)，通過(guò)分析，得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。但是需要注意的是，吊裝工作基本都是在現(xiàn)場(chǎng)完成，需要完成和節(jié)點(diǎn)的連接，精度要去高，偏差不能太大，否則工作量大大增加，施工質(zhì)量也會(huì)因此受到影響。

結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)憑借參數(shù)化、可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性和動(dòng)態(tài)性等特征在建筑信息化管理中發(fā)揮關(guān)鍵性作用，通過(guò)在裝配式建筑管理中應(yīng)用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有效的信息化、精細(xì)化建筑質(zhì)量管理，逐漸形成統(tǒng)一的BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，從而基于BIM信息集成化模型確保構(gòu)配件生產(chǎn)質(zhì)量和裝配式施工質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)管理質(zhì)量，大大提升裝配式建筑質(zhì)量管理水平，最終為建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1]戴旭拓.裝配式混凝土建筑常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及控制措施研究[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2021（01）：69-71.

[2]韋婷婷，陳嘉清.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的運(yùn)用研究[J].價(jià)值工程，2020（16）：155-156.