BIM技術下建筑工程施工質量管理

卜英偉

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

建筑的施工質量容易對施工安全、進度和功能設計產生重要影響，需要有效借助BIM技術的可視化等優(yōu)點進行質量管控[1]。因此，本文借助案例分析和理論相結合的方式對BIM技術管控工程質量進行分析，通過實施這種技術優(yōu)化設計方案，及時解決施工過程中存在的問題，提高建筑工程的施工質量。

2 建筑中采用BIM技術管理工程施工的措施

2.1 工程設計優(yōu)化

提高工程質量的前提條件是保障設計方案的科學性，設計優(yōu)化是提高工程質量的重要組成部分，而在建筑工程中借助BIM技術優(yōu)化設計具有顯著作用。該技術需要依托三維數(shù)字技術基礎，即將工程數(shù)據輸入后建立三維建筑模型，借助該模型仿真和模擬工程的相關設計過程，將設計所涉及的問題展示出來，在施工前高效、精準探尋問題，及時采取處理措施，通過這種方式能規(guī)避質量風險[2]。BIM軟件的碰撞監(jiān)測等各種先進功能，能夠滿足自動碰撞檢測需求，明確工程中相關部件、管線之間存在的沖突，進而不斷優(yōu)化和完善工程設計方案。在實踐中，需要對三維建模進行優(yōu)化和分析，盡量采用該模型查找潛在的設計缺陷和漏洞，借助信息共享和交流等基礎作用，精準并快速改進和優(yōu)化設計方案，以此確保工程設計方案的科學性、高效性和優(yōu)越性。

2.2 施工條件控制

建筑在預施工階段需要分析施工要素和條件，因此，在施工條件控制中需要發(fā)揮BIM技術的優(yōu)勢。BIM技術具有可視化功能，能夠滿足施工過程的綜合分析需求。①施工材料。在外地材料調用和本地材料應用中都需要對材料綜合性考量，結合材料特質和性價比優(yōu)化采購方式。②施工場地[3]。施工場地主要涉及設施、道路規(guī)劃以及材料擺放和水電條件等環(huán)節(jié)，在施工條件控制中需要借助BIM技術了解相關施工條件，及時做好實地考察和工程信息匯總工作，以此提取關鍵數(shù)據和信息，借助BIM對這些數(shù)據進行全面分析。

2.3 工程驗收控制

建筑完成施工后，驗收過程需要借助BIM技術，通過該技術提高驗收效率和驗收準確性。而在驗收過程中，需要發(fā)揮BIM技術三維建筑模型的有效性，在此基礎上，確定需要驗收的部分，同時針對性選取終端模型，結合現(xiàn)場數(shù)據和信息有效分析符合建筑工程質量的驗收標準，將這些數(shù)據和信息自動生成質量驗收報告，滿足工程驗收質量標準。

2.4 設計圖紙核驗

①專業(yè)繁多和工程量大等因素導致建筑參與方難以對圖紙問題進行深入剖析；②可視化三維模型的缺失，容易使參與方借助空間關系對圖紙信息進行交流；③僅僅依靠圖紙和專業(yè)知識審核設計圖，并將以書面或口頭的方式將問題描述出來，這種方式難以保障設計圖紙的施工質量。但BIM技術的應用能夠使圖紙審核從抽象轉為可視化，促使參與方借助模型實現(xiàn)信息共享的需求，從虛擬施工中瀏覽項目設計，找出問題癥結，借助立體模型以及軟件找出視覺盲點，在完善設計圖紙的同時，保障圖紙質量[4]。

在建筑工程施工中控制質量需要應用BIM技術，主要設計圖紙核驗流程如表1所示。有效借助BIM技術平臺，強化專業(yè)和系統(tǒng)信息溝通，在會審過程中，參與方需要提出問題，結合BIM模型可視化優(yōu)勢鎖定問題，深化設計機電、智能系統(tǒng)和裝飾等環(huán)節(jié)，隨著工程施工進展繪制出專業(yè)的綜合圖紙，并采用三維圖疊加的方式，及時探尋綜合圖紙中存在的專業(yè)碰撞和錯漏等問題，并及時采用解決措施，實現(xiàn)設計圖紙零沖突，滿足工程質量要求。在碰撞工作檢查中，需要借助BIM技術，滿足不同單位和相關專業(yè)借助BIM系統(tǒng)規(guī)避沖突，強化信息交流和共享的需求。模型示意圖如圖1所示。

圖1 BIM軟件模型示意圖

在碰撞檢查工作中也能夠應用BIM技術，不同單位以及不同專業(yè)之間在BIM系統(tǒng)中能夠很好地避免發(fā)生沖突，彼此的可交流性大大提升（見表1）。

表1 圖紙核驗流程

2.5 施工技術交底

結合BIM立體模型以及圖紙設計中存在的質量問題，對關鍵點和復雜點（系統(tǒng)交叉接口、管線預留預埋）進行控制，滿足跨專業(yè)設備安裝和重難點項目技術交底需求。在傳統(tǒng)交底工作中，主要依賴個人想象，具有一定的個體化差異，但借助BIM模型能夠滿足可視化和虛擬化施工需求，這種交底方式能夠滿足施工直接觀察復雜節(jié)點的需要，在提高效率的同時，可以保障質量?？梢暬牧Ⅲw模型便于綜合管線排布、設備以及安裝工作，能提高交底效率。

2.6 施工方案優(yōu)化

在施工方案優(yōu)化中，需要融入虛擬施工技術，有效建立三維立體模型，對方案進行審核以及更改，可以預先發(fā)現(xiàn)設計問題，借助虛擬現(xiàn)實平臺以及三維模型對方案進行及時審核。對虛擬施工而言，主要借助虛擬現(xiàn)實和仿真技術，屬于模擬施工現(xiàn)象。首先，通過對其特點進行分析，建立三維模型后對設備運作、施工和材料使用等環(huán)節(jié)進行模擬，針對性找出施工問題，采取優(yōu)化措施，獲取最優(yōu)方案，滿足施工指引需求，強化系統(tǒng)成效[5]。其次，采用動態(tài)化施工管理方式實施監(jiān)控施工進度，了解和整改施工質量，在可視化模擬中，主要涉及作業(yè)安全和操作空間等。最后，采用虛擬施工的方式，將其施工過程進行可視化展現(xiàn)，促使施工人員全面了解職責和任務。

3 建筑工程施工過程質量管理應用案例

3.1 案例項目概括

地鐵四號線孟北站地塊保障房新增地塊（三組團）B地塊項目（見圖2）總建筑面積125674.07m2，其中地上約95693.09㎡，地下29980.98m2（其中人防建筑面積5734m2）；地上包括B-1#～B-6#樓6棟高層住宅，均為27層，建筑高度78.5m；B-7#、B-08#配套商業(yè)、物業(yè)、社區(qū)服務綜合用房，共3層，建筑高度12.8m；其他為配套配電房、開關站、門房及地下車庫。項目施工中，需要劃分團隊責任和權限等目標，并采用定期與不定期質量檢查，發(fā)現(xiàn)問題后及時采取解決措施，項目涉及主要成員信息如表2所示。

圖2 B地塊項目圖

表2 工程項目成員信息

3.2 項目實施效果

地鐵四號線孟北站借助BIM技術對施工質量進行管控，除了能增強參與方信息溝通之外，有效提高了施工設計水平，保障了施工質量和工期。

3.2.1 定性的實施效果

通過分析BIM技術特點，發(fā)現(xiàn)具有即時性、精準性和便捷性等特點，滿足項目管理人員對質量管理數(shù)據資料的需求，提高遠程管理能力[6]。對參與方和施工團隊而言，可以借助該技術實現(xiàn)工程達到可視化質量管理的目標，甚至還能呈現(xiàn)出自動化碰撞檢測報告，滿足參與方以及相關施工團隊之間的協(xié)同需求，在優(yōu)化方案的同時，保障施工質量和效率。

3.2.2 定量的實施效果

通過分析項目定量實施效果，作用主要體現(xiàn)在減少返工和及時發(fā)現(xiàn)問題上，比如，地鐵四號線孟北站在管線作業(yè)的過程中可以探尋出9處問題；可以預先了解墻面上的洞口預留位置，能夠避免二次打洞工作。在實施過程中，借助環(huán)境模擬和真實建模等方式，進而確定51處設備安裝位置，通過這種方式保障信息采集的準確性。在管理系統(tǒng)建設中，借助BIM基礎技術建立功能完善、可視化操作、實用性強和集成度高的管理系統(tǒng)，滿足提高企業(yè)經濟效益的需求，還能強化在建筑施工質量管理中有效推進BIM技術。

4 結語

質量是建筑的生命線，在質量管理階段中，需要借助BIM技術的可視化和動態(tài)管理優(yōu)勢對建筑進行管理，提高建筑施工質量。在管理過程中需要借助BIM建立相關施工信息資料和數(shù)據庫，規(guī)范參建部門的職責，不斷優(yōu)化設計方案，應用施工技術交底等措施，有效提高建筑的施工質量，滿足建筑的質量驗收標準。