李芮

（甘肅省城鄉(xiāng)發(fā)展投資集團有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

2018年建筑業(yè)增加值61808億元，占GDP比重6.9%[l]。建筑產業(yè)化將工業(yè)化視為基礎，目的是實現(xiàn)設計標準化、節(jié)約資源、生產工業(yè)化和提高效率[2]。建筑產業(yè)化主要通過裝配式實現(xiàn)，但當前建筑信息化水平較低是制約裝配式建筑發(fā)展的重要因素。建筑業(yè)極易出現(xiàn)質量問題。由于施工現(xiàn)場材料擺放雜亂，人員混雜，常發(fā)生質量事故，質量問題一直沒有得到很好的控制和解決[3]。裝配式建筑有兩個主要特點，一是工廠預制標準構件，二是精度要求高。BIM的特點是信息高度集成，進而管理建筑施工時更高效，對裝配式建筑有革命性意義[4-5]。綜上，裝配式建筑的持續(xù)性發(fā)展需要將BIM和建筑業(yè)密切結合。

1 基于BIM的質量管理

質量管理是事前考慮可能發(fā)生的事故，并進行預防，事發(fā)時對其進行控制，事后分析原因[6]。

從工業(yè)化角度分析，質量管理發(fā)展可分為檢驗階段、統(tǒng)計階段和全面管理階段[7-8]?；贐IM的裝配式建筑施工質量管理是為了滿足裝配式建筑施工質量相關規(guī)范和標準的要求。構建基于BIM的質量管理體系應遵循四項原則，即系統(tǒng)性、動態(tài)性、協(xié)作性和可擴展性。

由于裝配式建筑體量大、投資大和使用壽命長，因此，處理質量問題需從各方面考慮，嚴禁從單一角度思考問題，從本源出發(fā)解決問題，加強管理的系統(tǒng)性。

裝配式建筑施工中，預制廠負責構件的加工生產，施工現(xiàn)場負責構件的準確組裝。不同專業(yè)出現(xiàn)的問題不盡相同，需考慮各專業(yè)的協(xié)調性，及時動態(tài)調整質量管理措施。

裝配工程涉及施工方、供應商、設計方等多部門。通常，線下討論質量問題會按照提出問題、分析問題、提出方案、解決問題的思路進行，時間長和效率低。BIM技術的應用不僅實現(xiàn)了從二維制圖到三維建模的實質性飛躍，還能在裝配質量管理中通過多角度的延伸，從多維度控制工程質量。因此，基于BIM的裝配式施工質量管理系統(tǒng)的建設和應用應考慮可擴展特性，有效提高裝配式建筑的質量管理，為進度管理和成本管理提供支持。

2 工程案例

2.1 工程概況

某綜合樓總建筑面積4560m2，共5層，平均層高4.32m，建筑高度21.6m，提前在預制廠制作加工好構件，如外墻掛板、疊合板和樓梯等。

2.2 BIM在施工質量管理中的應用

施工質量管理是將人、料和環(huán)境，從項目開始到結束進行管理。構件的預制生產是第一階段，現(xiàn)場施工是第二階段，這是影響施工質量的關鍵。管理人員應因地制宜，采取最有效的質量管理手段[9]。

利用BIM進行仿真模擬時，構件的堆放很重要，具體要求有場地要求、構件的分類堆放，構件的堆放時間和采取的保護等。未引入BIM前，通常采用人工統(tǒng)計構件信息，容易出錯，出錯后也找不到負責人；引入BIM后，可將構件信息添加保存到BIM模型中，如圖1所示，避免了人為錯誤，有利于質量管理。

圖1 模擬預制構件堆放

構件的預制是第一階段，是質量管理的基礎，對第二階段有重要影響。第一階段和第二階段的銜接就是構件在現(xiàn)場的堆放。預制構件種類和數(shù)量多，且易損壞，是質量管理不可忽略的環(huán)節(jié)。具體要求如圖2所示。

圖2 預制構件安裝質量控制

2.3 基于BIM的信息管理

2.3.1 碰撞檢測

目前，BIM軟件市場上有各種碰撞檢測軟件。本文使用碰撞檢測的主流軟件Autodesk Navisworks，可實現(xiàn)碰撞檢測和動畫模擬等功能，基本操作界面如圖3所示。

圖3 項目模型操作界面

碰撞可分為硬碰硬和間隙碰撞。硬碰硬可直接在BIM模型中看出，間隙碰撞需結合相關專業(yè)知識進行判斷。碰撞檢測可將各專業(yè)內容放在同一模型中，具體步驟是在Autodesk Navisworks中導入需要檢測的模型，設置相關信息，然后檢測。圖4為本工程碰撞檢測示意圖。

圖4 碰撞示意圖

2.3.2 構件統(tǒng)計

預制構件時，復雜構件通常被有序分割，多工序同時進行。因此，預制構件往往種類復雜、數(shù)量龐大，存在人為統(tǒng)計上的錯誤。而在BIM中，統(tǒng)計功能可解決此問題。建立BIM模型時，將預制構件的非物理信息輸入模型中，利用軟件中的“導出組件列表”功能導出項目組件列表，如圖5所示。

圖5 構件明細圖

2.3.3 優(yōu)化項目進度

將施工進度導入Autodesk Navisworks中，并將其與BIM模型關聯(lián)，構件4D模型，可對裝配式建筑進行動態(tài)模擬。步驟如下：1）導入全專業(yè)BIM模型；2）導入工程進度計劃；3）任務關聯(lián)模型；4）設置模擬的各個工況，最終形成BIM模型，如圖6所示。

圖6 施工模擬效果圖

3 結論

本文將BIM與裝配式建筑相結合，對BIM在裝配式建筑施工過程的質量管理進行了研究。

1）按照系統(tǒng)性、動態(tài)性、協(xié)同性和可擴展性的建設原則，構建基于BIM的裝配式施工質量管理體系。

2）結合工程實例分析建立的施工質量管理體系的科學性。質量管理體系用于預制構件廠生產和施工現(xiàn)場吊裝的施工質量管理，提出了工程碰撞檢測、工程構件信息統(tǒng)計、工程進度信息等質量管理內容。