BIM技術在裝配式建筑施工質量管理中的應用

田永梅

（山西晉建集團有限公司，山西 晉中 030600）

近年來，隨著國家和地方制度的不斷出臺，裝配式建筑已成為目前國內新建建筑的首選結構體系。裝配式建筑結構體系主要包括裝配式混凝土結構、裝配式木結構、裝配式鋼結構，其具有設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、裝修一體化、管理信息化等特點。裝配式建筑，通過工廠化預制，現場裝配化施工，不僅可以提高建筑工程施工質量，也對工程施工本身的作業(yè)環(huán)境帶來極大的改善，并可以減少大量人力作業(yè)量和施工措施，為工程本身降本增效。BIM工程技術是通過應用數字技術和信息技術，對計劃建設的建筑工程的所有信息進行仿真模擬，其具有可視化、協調性、模擬性、可出圖性和可優(yōu)化性五大特點。目前BIM工程技術主要采用REVIT和TEKLA兩大軟件進行模型搭建，其可以完成包含結構、建筑、水、暖、電等全專業(yè)模型搭建。BIM技術不僅可以在建筑圖紙確認后反向按圖紙搭建建筑模型，也可以按照建筑師的意圖，直接設計、規(guī)劃建筑本身，達到正向設計的效果；其通過可視化的模型搭建過程，為建造師提供更合理，更直觀的設計體驗。建筑本身是為了給它的受眾提供相對安全、舒適的空間。在空間要求不變的情況下，運用BIM工程技術合理的設計、出圖、施工建筑結構，不僅可以確保建筑空間，更可以優(yōu)化建筑本身，節(jié)省建造成本，減少資源浪費。

1 BIM技術應用于裝配式建筑施工質量管理的優(yōu)勢

首先是提升了管理效率。裝配式建筑施工質量管理需要耗費大量的人力和精力。裝配式建筑的施工質量管理體現在設計和施工中各種各樣的細節(jié)和方面。如果每一個細節(jié)都需要分配一定的管理人員進行任務的設置進行管理，則會將大量的人力和精力都投入到管理過程中，而施工技術的應用、圖紙的設計和完善等實際工作中投入的精力就會相應地降低。利用BIM技術進行模型的構建和繪制能夠在一定程度上減少計算、數據整合出現的失誤，因此給設計師的工作量和工作難度都有一定程度的減輕。其次是便于追溯責任。BIM技術在裝配式建筑施工質量管理中的模擬工程建筑方面有著成熟的技術，通過計算機數據進行相應的地形地貌以及建筑的仿真建設，因此對于整個工程的施工方面可以進行更加詳細的分析，對于工程的前期設計處理方面可以更好地發(fā)現問題，進行問題的相應解決，使得工作效率被大大的提高，同時也保證了工程的后期施工質量，在實際施工過程中出現意外情況時也可以迅速定位到問題所在。BIM技術是對工程進行了前期的仿真模擬，使相應的三維模型被更好的展現出來，從而技術人員和工作人員可以從相應的模型中發(fā)現工程的不足方面并進行更好的方案調整，同時在同一個平臺上進行信息的交流，使得工作人員在對工程的施工流程方面有更好的了解，不僅減少了繁瑣的工作程序，同時對于裝配式建筑施工質量管理都有著好的保障。

2 BIM技術在裝配式建筑施工質量管理中的應用

2.1 施工準備

1）PC構件廠原材檢測備案。構件生產前提前介入，確定灌漿套筒廠家，對結構預埋的灌漿套筒、預埋鋼筋連接套筒進行原材檢測及連接工藝檢測，保證預埋材料滿足設計要求，原材質保書和檢測報告隨構件同時進場。包括但不限于水泥、砂、石、外加劑、鋼筋、灌漿套筒等相關材料。2）施工人員交底備案。對塔吊司機、安裝及灌漿工人，進行進場交底培訓，對相關特種人員必須經過證書備案才可在現場進行構件吊裝灌漿工作。對PC吊裝及灌漿等關鍵工序采用ppt、視頻等方式圖文并茂的進行滾動交底培訓，使施工人員深刻的了解質量及安全重要性。相關人員施工前進行現場安全交底。3）首件制準備。通過對PC工法樓進行首件構件生產和首件吊裝，通過首次構件生產和吊裝及時發(fā)現問題并給與解決。通過首件構件生產驗收發(fā)現相關問題形成問題清單反饋給構件廠并要求其正式生產加以完善。通過工法樓吊裝就位，形成首件就位檢查表。通過實際吊裝檢驗現場吊裝班組的吊裝水平及安裝精準度。

2.2 BIM技術在建筑施工中的應用點

一是針對人員和機械因素的措施。加強對施工人員的專業(yè)培訓，避免出現由于施工人員的操作而帶來的質量問題；二是針對材料因素的措施。在項目的構配件運送至施工現場時，施工方需要檢查構件的質量情況，并選擇合適的場地安放構配件，由專人負責管理；三是針對方法因素的措施。在施工前，施工單位應借鑒已有的施工經驗，針對項目的特點，選擇合適的施工方法，編制該項目的施工工藝標準?；贐IM技術的調度管理可以實現工程量的自動統(tǒng)計，確定人員、材料和機械的消耗，支持調度準備，提高調度的準確性和效率。進度表的準備工作完成后，工作人員可以檢查進度表的合理性，并使用BIM軟件的施工模擬功能來優(yōu)化進度表。在施工過程中，通過掃描預先附著于構件中的標簽，可以將實際進度和BIM模型匹配起來，創(chuàng)建實際進度和目標值的比較文件，實時比較實際進度和目標值，并調整時間偏差。裝配式建筑施工階段包含多個方面的內容，無論是項目的成本管理還是成本預算的控制上，都存在著較多的管理內容需要處理。因此，在進行裝配式建筑施工時，需要考慮到該工程項目的成本預算，對于編制的成本預算的計劃也需要進行數據的及時跟蹤，以保證數據是可控的。在施工準備階段，施工單位根據工程量計算、資源計劃和資金計劃計算項目的預測成本，制定項目的成本計劃（包括成本管理和控制規(guī)劃）。在項目實施過程中，為了根據已制定的成本計劃確定影響預制房屋建筑成本的因素，定期計算項目的實際成本，對計劃成本進行偏離分析，以彌補不足之處?；贐IM的建筑成本管理可以自動計算最新的工程數量，并支持成本估算，工程進度付款和工程結算流程中的成本計算，有助于成本的精細化管理，施工單位可以根據需要，按照時間、區(qū)域、分部分項工程、構件等完成工程量的提取，獲取對應的造價，有效幫助管理人員進行人-材-機計劃的制定。

2.3 加強標準化研究

裝配式建筑存在預制構件采購成本高、套筒灌漿難度大、工程進度慢等一系列難題，但這些難題都與設計標準化程度較差密切相關。例如以剪力墻結構為主的裝配式高層住宅幾乎不受模數制約，一個標準層有10余種疊合梁，甚至連疊合樓板也很難拆分出一種常用尺寸；而飄窗構件也有8種之多。像飄窗這類構件很難在流水線上進行生產，更多地表現出個性化定制特征，這無疑會增加制造難度和成本。因此，設計標準化程度較差會削弱工業(yè)化大生產的優(yōu)勢，提高設計標準化勢在必行?？梢詫﹂_發(fā)商比較受歡迎的兩房、三房產品為對象開展標準化研究，設計相對標準的衛(wèi)生間、廚房、樓梯間等基本功能單元用于戶型組合；將陽臺板、空調板等構件進行標準化；對于變化較大的飄窗構件，提供相應的構件庫供設計者選擇。這一方面可簡化設計者的工作，另一方面也降低了異型構件的比例，確保工業(yè)化流水線生產地順利進行。樓板、墻板等平板構件拆分設計時需遵循一定的模數，模具設計可以依據模數的要求制作可伸縮調節(jié)的模具，從而提高模具的通用性和利用率，降低模具成本。

2.4 研發(fā)符合國情的裝配式建筑技術體系

我國住宅以剪力墻結構為主，剪力墻結構雖具有側向剛度大、抗震性能好、材料用量省、房間內不會露梁柱等優(yōu)點。但其缺點也顯而易見，剪力墻布置受戶型和結構計算影響導致空間分割；同時，由于空間分割及墻體開洞，導致構件標準化比較困難。且由于剪力墻豎向分布筋直徑小、數量多導致需要通過套筒連接鋼筋的難度遠大于裝配式框架結構。因此，研發(fā)適合我國發(fā)展的裝配式建筑技術體系顯得尤為重要。一些領軍企業(yè)在技術體系研發(fā)工作方面做出了一定的貢獻，如遠大住工提出的3C體系，其將建筑主體結構分成PC、RC、ALC三個模塊。PC模塊（預制部分）包括外墻、疊合梁、疊合樓板、全預制空調板、全預制樓梯以及非標準預制件；RC模塊（現澆部分）包括內部剪力墻、疊合樓板現澆層、樓梯休息平臺板、部分梁；ALC模塊（輕質隔墻）包括分戶墻、戶內隔墻、樓梯間隔墻。3C體系的提出有利于標準化，縮短產業(yè)鏈長度、提升效率，且有利于促進建筑業(yè)由離散型組織方式向集約化轉變。國內其他企業(yè)也積極開展了新型結構體系的研究，如美好集團的疊合剪力墻體系；三一筑工SPCS整體疊合結構；以上兩種疊合體系也大規(guī)模地減少了模板的使用，同時還避免了難度較大的鋼筋套筒連接。因此，持續(xù)開展符合我國國情的裝配式建筑技術體系將有助于我國裝配式建筑的推廣應用，真正實現“快、好、省”的發(fā)展目標。

3 結語

總之，裝配式的應用空間越來越廣泛，建筑類別、樣式、結構越來越多，這也意味著建筑業(yè)在重新審視自己在工業(yè)化、智能化大環(huán)境下的定位。但同時也要明確，裝配式建筑并非是經濟快速周轉的萬能藥，在越來越同質化的城市中，裝配式施工與建筑多樣化設計仍需要齊頭并進，對技術改進、產業(yè)升級進行更深入的研究與探討。