基于BIM技術的特長隧道工程質量管理分析

杜存蒼

（甘肅長達路業有限責任公司，蘭州 730030）

1 引言

特長隧道具有施工周期長、地質環境復雜、施工難度大、組織關系復雜以及參建人員較多等特點，因此，在項目實施過程中工程質量管理難度較大，而傳統工程質量管理模式存在明顯弊端，主要依靠人工審查，易出現疏漏，難以及時發現一些隱蔽性較強的質量隱患，造成項目交付后出現質量缺陷，影響正常使用。采用BIM 技術可以實現項目全生命周期協同化、可視化管理，能夠顯著提升工程信息的準確性與時效性，同時，能夠完成工程質量問題評估標識、協同管理、進度管控以及信息發布等多項工作，對于強化工程質量管理具有重要作用。

2 BIM技術及其特點

2.1 BIM技術概述

BIM（Building Information Modeling）技術全稱為建筑信息模型，是由充足信息構成以支持新產品開發管理，并可由計算機應用程序直接解釋的建筑或建筑工程信息模型，也可以理解為以數字技術為核心的建筑環境全生命周期管理[1]。BIM技術的核心是虛擬三維模型，以數字技術為基礎，可以為三維模型提供完整的信息庫，其中包含項目各方面信息，有效提高了項目的信息集成程度。

2.2 BIM技術的特點

BIM 技術的特點可以總結為可視化、模擬性、協調性以及優化性4 個方面。

可視化是BIM 技術最為突出的特點。利用數字化技術可以搭建虛擬三維模型，將建筑整體或者構件以三維立體形式展示出來，同時，還具備反饋性與互動性，其不僅能夠使建筑圖紙看起來更加直觀、形象，也能使項目設計、施工以及運營在可視化狀態下開展。

模擬性并非簡單模擬建筑模型，最為關鍵的是BIM 技術支持過程模擬，在項目施工過程中，針對重難點部分可以利用BIM 技術進行模擬，從而將其直觀地展示出來，在此基礎上制訂的施工技術交底方案可以更好地指導施工人員開展施工作業活動。

協調性指的是BIM 技術支持項目業主單位、設計單位、施工單位以及其他參建單位協同工作，支持多單位線上溝通，不必組織召開協調會。一旦在施工階段發現質量問題，可以及時與相關單位進行協調，并在最短時間內制定補救措施，切實保障項目施工質量。

BIM 技術的優化性雖然并非其最為突出的特點，但是由于其可視化、模擬性以及協調性特征，使得BIM 技術可以使項目優化效果達到最佳，尤其是針對復雜工程項目，BIM 技術能夠更加科學地對項目進行優化處理。

3 基于BIM技術的特長隧道工程質量管理

特長隧道工程在實施過程中面臨的風險較多，并且存在諸多難點，因此，工程質量管理極為關鍵，直接影響著工程是否可以在保證質量的基礎上如期交付。基于BIM 技術的工程質量管理與傳統管理模式存在明顯區別，其基本流程為：首先，根據BIM4D 結構的施工進度選擇合適的質量檢驗批進行質量安全評估；然后，綜合BIM 模型設計信息和實際施工信息的分析評估結果，標識質量安全問題；最后，根據分析結果反作用于BIM 模型，調整進度計劃，同時完成跨平臺信息發布。在工程施工階段，需要不斷重復上述流程，從而實現對工程施工質量問題的有效處理，切實保障工程施工質量。

3.1 工程質量問題評估標識

在隧道工程施工過程中，針對存在的質量問題需要做出有效處理。首先，應對工程質量問題進行評估，并做好標識，這樣便于對工程質量問題進行觀察分析。這就需要項目質量管理人員根據工程實際情況構建質量管理體系，在施工過程中，按照隧道工程施工質量標準確定質量檢查方案，并基于BIM構建質量評價系統，從而發揮工程質量問題評估的價值。項目管理人員可以在BIM 三維模型中對存在質量問題的部分進行標識與定位，負責質量檢驗的相關人員可以基于三維可視化模型對相關信息進行審閱，從而準確描述工程質量問題，確保信息的準確性以及表達的完整性，并在此基礎上實現精細化管理。在特長隧道工程實際施工過程中，項目質量管理人員可以根據工區、工點以及資料建立起分類化、多層級質量管理目錄，并在BIM 平臺中上傳工程質量資料，要求必須細化到單個圖釘，這樣不僅便于查詢，而且有助于實施精細化管理。關于工程質量問題的評估，可以根據其造成的影響或者危害分為特大、重大、嚴重以及一般4 個等級，用以描述工程質量問題的嚴重程度，不同等級的質量問題以不同顏色進行標注。此外，還需要將工程質量問題按照專業進行分類，比如，測量作業、開挖作業、混凝土澆筑以及鋼筋布設等。

3.2 工程質量進度控制

基于BIM 技術的特長隧道工程質量管理，其核心是工程質量進度控制。利用BIM 技術可以結合工程施工特點以及項目動態質量評估體系構建3D 模型，從而使特長隧道工程各項施工活動能夠在動態監測下進行。關于工程質量進度控制，具體要做好以下3 方面的工作：

1）根據BIM 系統對項目各方面統計數據的處理分析結果，判斷各個時間段內的施工活動情況，并在此基礎上選擇和確定質量檢查內容，從而為工程質量進度控制提供基礎依據，并且能夠有效提升BIM 系統識別與質量檢查工作的價值。

2）利用BIM 技術可以對特長隧道工程施工活動進行動態模擬，并在此基礎上確定合理的施工方案和施工順序，并以此為參照確定質量檢查方案與進度計劃。比如，在實際施工過程中，BIM 系統會根據當前施工活動對設備材料的需求進行動態化管控，系統會設定設備材料消耗預警值，當系統根據項目反饋的數據判斷設備材料消耗達到預警值時，會進入報警狀態，提醒項目管理人員及時進行調配，以確保項目施工活動正常進行。

3）通過對各道施工工序的信息數據進行統計分析，系統可以判斷當前階段施工情況甚至是整個項目的實際情況，為選擇待檢驗批提供可靠依據。若施工環節因質量問題影響到項目整體進度計劃，需要對進度計劃進行變更，可以利用質量安全檢驗信息集成BIM4D，對項目進度計劃進行動態化調整。

3.3 工程質量問題協同管理

利用BIM 技術可以對各個施工環節參與的單位以及人員進行協同管理，合理分配質量管理任務，明確各個崗位的管理職責，同時，也能實現信息共享。在工程施工過程中，根據不同施工環節對人員、材料以及機械設備的需求完成相關信息配置，利用網絡將各項信息發送至填報人員，而填報人員則根據任務工單的要求對質量問題進行檢驗。具體而言，工程質量問題協同管理流程如下：

1）派工單。首先，BIM 系統根據項目進度計劃以及動態監測結果自動生成派工單，并且允許管理人員手動添加派工單；其次，操作人員需要選擇流程負責人，同時，選擇作業班組、材料以及機械設備，相應流程系統會自動推送至流程負責人移動端；最后，流程負責人需要在施工作業前對涉及的人員、材料以及機械設備進行檢驗，并將檢驗情況做好記錄。

2）人員管理。針對不同施工作業活動，在施工時僅允許派工單中勾選的施工班組、流程負責人等具備相應權限的人員進入施工現場，以避免閑雜人員影響施工活動開展。在施工過程中，還需要利用定位芯片技術以及閘機等設備對施工現場進行管控。通過實施現場管控以及權限管理，可以為施工現場質量監督以及質量問題追溯提供保障。

3）材料、機械設備管理。派工單中勾選的材料、機械設備是由BIM 系統根據工程模型以及施工需求確定，同時，與設備材料庫連接，通過設備材料出庫量以及實際使用量可以實現對設備材料的精準控制，不僅能有效避免設備材料浪費，而且能夠有效確保設備材料及時供應。

4）施工。BIM 系統推送派工單時，會備注好相關信息，比如，技術交底、安全交底，流程負責人以及施工班組可以及時、準確接收完整信息，同時，若在施工過程中出現問題，流程負責人也可以通過這種方式進行反饋。基于BIM 技術的工程質量問題協同管理可以顯著提升工作效率，明確管控流程，是保障隧道工程質量的重要手段[2]。

3.4 工程質量問題發布

基于BIM 技術的工程質量管理在工程質量問題發布方面支持PC 端、移動端等多平臺發布，同時，由于采用的是同一數據庫與三維模型，可以充分保障信息的一致性與準確性，能夠為項目質量管理人員提供極大的便利。首先，移動端的工程質量信息發布可以確保現場質量監管人員以及技術人員能夠及時發現、識別工程質量問題，并做好詳細記錄，最終將結果推動至相關部門或者負責人處，使問題能夠得到及時處理。此外，移動端的工程質量信息發布也支持項目質量人員對質量問題整改后的效果進行復核。其次，PC 端的工程質量信息發布便于項目質量管控人員對存在的質量問題進行整理分類、編輯、查閱，同時，也便于快速作出審批。在特長隧道工程施工過程中，利用BIM 技術支持多平臺信息發布優勢，使工程質量問題能夠快速傳達，顯著提升信息傳遞效率，同時，也能協調多部門協同處理，對于保障隧道工程質量具有重要作用。

4 結語

綜上所述，特長隧道工程項目實施過程中，面臨的工程質量風險較高，項目整體質量管理難度較大，而以BIM 技術完成工程項目信息集成，在確保信息一致的基礎上實現信息的高效共享，有助于準確完成工程質量問題評估標識，落實項目質量進度管理，實現協同管理，提高工程質量問題信息傳遞效率，有效強化了項目質量管理。隨著BIM 技術的不斷發展，未來其在隧道工程質量管理方面必然能夠發揮更大作用。