基于BIM 技術(shù)的建筑工程施工質(zhì)量管理

元杰

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

0 引言

對(duì)于建筑工程而言，施工質(zhì)量是保障建筑安全以及性能的基礎(chǔ)要求，不僅關(guān)乎著建筑使用者的人身安全，還影響著建筑使用壽命。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于建筑工程施工質(zhì)量提出了更高的要求，而傳統(tǒng)質(zhì)量管理方式難以滿足現(xiàn)代化工程需求，在此情況之下，BIM 技術(shù)逐漸得到廣泛運(yùn)用。但由于影響施工質(zhì)量的因素較多，管理內(nèi)容復(fù)雜，BIM 技術(shù)在施工質(zhì)量管理方面的作用并未得到充分發(fā)揮。因此，加強(qiáng)基于BIM 技術(shù)的建筑工程施工質(zhì)量管理研究是十分有必要的。

1 建筑工程施工質(zhì)量特征

建筑工程施工質(zhì)量指在滿足業(yè)主要求和期望的前提下，同時(shí)符合行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如建筑采光通風(fēng)、給排水設(shè)計(jì)等方面，涵蓋內(nèi)容較為廣泛。建筑工程施工質(zhì)量的主要特征包括以下4 個(gè)方面。

（1）影響因素多。建筑工程實(shí)施需要多方面力量的共同支持和參與，而且整個(gè)施工過(guò)程復(fù)雜程度較高，因此影響施工質(zhì)量的因素也較多，包括人為因素、材料因素、設(shè)備因素、技術(shù)方法、施工環(huán)境以及資金等，若某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)對(duì)施工質(zhì)量安全產(chǎn)生直接影響。

（2）質(zhì)量檢測(cè)難。質(zhì)量檢測(cè)是保障施工質(zhì)量的重要步驟，多針對(duì)工程基礎(chǔ)、水電等方面，但此類檢測(cè)項(xiàng)目往往難以從表面上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，通過(guò)指定技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，才能保障隱蔽工程質(zhì)量，因此質(zhì)量檢測(cè)難度較大。

（3）質(zhì)量波動(dòng)大。由于建筑工程施工模式并不是固定的，而且在實(shí)際施工過(guò)程中，會(huì)受到施工環(huán)境、溫濕度情況以及天氣狀態(tài)等方面的影響，因此施工質(zhì)量存在一定波動(dòng)性。

（4）影響外界環(huán)境。建筑工程施工過(guò)程中不僅會(huì)產(chǎn)生污水、建筑垃圾等污染物質(zhì)，而且還會(huì)產(chǎn)生噪聲等，影響周圍人們的正常生產(chǎn)生活，甚至可能會(huì)威脅到生態(tài)環(huán)境[1]。

2 施工質(zhì)量管理中的關(guān)鍵問(wèn)題

2.1 圖紙問(wèn)題

施工圖紙作為建筑施工的主要依據(jù)，對(duì)于施工過(guò)程、質(zhì)量有著直接影響，因此圖紙問(wèn)題是施工質(zhì)量管理當(dāng)中的關(guān)鍵內(nèi)容，常見(jiàn)問(wèn)題如下。

（1）設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)于擬建設(shè)場(chǎng)地的了解和研究，并未充分考量實(shí)際地質(zhì)環(huán)境、氣候條件等相關(guān)因素，導(dǎo)致圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況之間契合度較差，缺乏合理性，為后期施工埋下質(zhì)量隱患。

（2）缺乏對(duì)于圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的重視，隨意刪減圖紙當(dāng)中周圍道路、地形等要素內(nèi)容，圖紙表達(dá)不清晰等。

2.2 材料問(wèn)題

材料是建筑的重要組成部分，對(duì)于施工質(zhì)量有著直接影響，同時(shí)也占據(jù)了大部分建筑成本，因此建筑施工中，十分容易出現(xiàn)材料問(wèn)題，一旦材料質(zhì)量、性能等不符合施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，不僅會(huì)影響到建筑施工進(jìn)度，而且還可能會(huì)帶來(lái)各種施工質(zhì)量問(wèn)題，甚至埋藏隱患，威脅后續(xù)建筑使用安全。就當(dāng)前建筑行業(yè)實(shí)際情況來(lái)看，各種新型材料技術(shù)的應(yīng)用，增加了材料檢測(cè)的難度，同時(shí)在實(shí)際進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，也存在抽樣不準(zhǔn)確、待檢部分造假、缺乏檢測(cè)資質(zhì)等各種問(wèn)題，降低施工質(zhì)量[2]。

2.3 施工問(wèn)題

施工問(wèn)題主要表現(xiàn)為制度問(wèn)題和人員問(wèn)題。施工質(zhì)量管理相關(guān)工作人員缺乏對(duì)于自身工作職責(zé)的了解，相關(guān)制度落實(shí)情況較差，浮于表面，或者施工人員在施工過(guò)程中未按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求以及制度規(guī)范展開(kāi)工作。人員問(wèn)題則主要是指施工人員技術(shù)水平較低，工作經(jīng)驗(yàn)不足，或者對(duì)相關(guān)技術(shù)措施、施工流程等不甚了解。

3 BIM 技術(shù)下的建筑工程施工質(zhì)量管理對(duì)策

3.1 項(xiàng)目概況

本文以某學(xué)校辦公樓建筑項(xiàng)目為例，建筑總面積為7189m2，建筑高度28m，地上部分共計(jì)7 層，無(wú)地下室結(jié)構(gòu)，其中1~6 層層高3.6m，7 層層高6m，抗震設(shè)防烈度為7 度，建筑耐火等級(jí)二級(jí)，整體框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限為50 年。案例項(xiàng)目位于校園內(nèi)部，周圍人流量較大，多為學(xué)生，為減少對(duì)于學(xué)生活動(dòng)、學(xué)習(xí)的影響，工期要求短，質(zhì)量要求高，為保障工程質(zhì)量，提高整體效率，采用BIM 技術(shù)進(jìn)行施工管理。

3.2 圖紙審核優(yōu)化

傳統(tǒng)圖紙審核方式存在溝通不足、協(xié)調(diào)技術(shù)落后，圖紙問(wèn)題表達(dá)不清晰，解決困難等弊端，嚴(yán)重影響了圖紙審核優(yōu)化質(zhì)量。基于BIM 技術(shù)的圖紙審核優(yōu)化管理通過(guò)建設(shè)數(shù)字化模型，更加深入、直觀地發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題，而且還為各專業(yè)、參建方提供了協(xié)同交流平臺(tái)，能夠更加快速、準(zhǔn)確的展開(kāi)圖紙審核和優(yōu)化設(shè)計(jì)。

以案例工程中幕墻設(shè)計(jì)圖紙方案的審核優(yōu)化為例，借助BIM 模型呈現(xiàn)幕墻設(shè)計(jì)，并通過(guò)碰撞檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)拐角預(yù)埋件存在碰撞情況，經(jīng)過(guò)多方討論，針對(duì)該問(wèn)題提出了兩種解決方案，按照兩種方案在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)BIM模型進(jìn)行修改，直接排除掉了具有缺陷問(wèn)題的方案，并選定了最終方案。

設(shè)計(jì)圖紙作為項(xiàng)目實(shí)施的主要依據(jù)，圖紙質(zhì)量直接影響施工質(zhì)量，在實(shí)際應(yīng)用BIM 技術(shù)展開(kāi)圖紙審核優(yōu)化的過(guò)程中，關(guān)鍵質(zhì)量管控措施包括三維碰撞檢驗(yàn)以及深化設(shè)計(jì)。其中碰撞檢驗(yàn)是通過(guò)模擬試驗(yàn)，了解實(shí)際施工過(guò)程中可能存在的施工困難，并提前采取有效方式進(jìn)行預(yù)防處理，避免設(shè)計(jì)問(wèn)題；圖紙深化設(shè)計(jì)則主要是借助BIM 模型對(duì)圖紙品質(zhì)進(jìn)行分析，進(jìn)一步排除設(shè)計(jì)方案當(dāng)中的施工風(fēng)險(xiǎn)，提升施工方案的可行性，減少后續(xù)施工變更情況。

BIM 技術(shù)在圖紙審核優(yōu)化中的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于圖紙的快速檢查和審核，準(zhǔn)確、直觀地發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題，而且還能夠現(xiàn)場(chǎng)修改模型，直接進(jìn)行圖紙的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并確定最佳設(shè)計(jì)方案，在保障圖紙質(zhì)量，提升設(shè)計(jì)效率方面發(fā)揮了重要作用[3]。

3.3 工藝質(zhì)量控制

工藝質(zhì)量也是影響施工質(zhì)量的重要因素，因此，在進(jìn)行施工質(zhì)量管理時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于工藝質(zhì)量控制的重視。工藝質(zhì)量控制主要包括工序質(zhì)量以及工藝技術(shù)交底管理兩個(gè)方面。在實(shí)際應(yīng)用BIM 技術(shù)控制工藝質(zhì)量時(shí)，需要應(yīng)用4D 虛擬模型，進(jìn)行施工工序以及節(jié)點(diǎn)施工方案的模擬，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工工藝質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)強(qiáng)化技術(shù)交底和培訓(xùn)質(zhì)量效果。

以案例工程中墻體砌筑施工步驟為例，結(jié)合BIM技術(shù)展開(kāi)工藝質(zhì)量控制分析。

（1）明確控制要點(diǎn)。施工前仔細(xì)研究施工圖紙，加強(qiáng)對(duì)于施工工藝質(zhì)量控制要點(diǎn)的研究，包括關(guān)鍵工序、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)等的控制措施，及其對(duì)施工質(zhì)量安全的影響，同時(shí)強(qiáng)化施工技術(shù)交底和人員培訓(xùn)，確保施工人員明確現(xiàn)場(chǎng)情況以及工藝質(zhì)量控制要點(diǎn)。例如，在砌筑工程中，由于砌筑結(jié)構(gòu)較多，而且存在多種厚度不同墻體交叉、門窗洞交錯(cuò)等情況，為保障施工質(zhì)量，需要做好施工要點(diǎn)、工序等的交底，并在保障整體美觀性的基礎(chǔ)上，盡可能提高材料利用率。

（2）4D 模擬。根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，進(jìn)行全流程施工過(guò)程的模擬，包括施工中的關(guān)鍵工藝和技術(shù)方案等，并展示4D 模擬效果，保障施工模擬的有效性。

（3）技術(shù)交底。技術(shù)交底需要現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員以及施工人員的共同參與，包括但不限于項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人以及質(zhì)量檢查和施工人員，借助BIM技術(shù)將實(shí)際施工技術(shù)、要點(diǎn)內(nèi)容等直觀地展示出來(lái)，要求相關(guān)工作人員充分了解工藝流程、技術(shù)要點(diǎn)等，保障交底質(zhì)量和培訓(xùn)效果，提高施工人員技術(shù)水平和施工效率。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控

現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控是施工質(zhì)量管理的關(guān)鍵內(nèi)容之一，主要包括操作質(zhì)量檢查、工序交接質(zhì)量檢查、隱蔽工程驗(yàn)收等多個(gè)方面，在實(shí)際進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控的過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)采取有效補(bǔ)救或處理措施，同時(shí)落實(shí)責(zé)任追究。

基于BIM 技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控主要包括以下3 個(gè)方面。

（1）實(shí)時(shí)跟蹤管理。主要利用二維碼、移動(dòng)設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)影響施工質(zhì)量的因素進(jìn)行跟蹤監(jiān)控，并將相關(guān)信息錄入BIM 系統(tǒng)平臺(tái)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工情況的實(shí)時(shí)同步管控。例如，案例工程中通過(guò)二維碼對(duì)施工材料進(jìn)行管理，只需要掃描二維碼就能夠明確材料名稱、性能以及安裝位置等，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)于材料準(zhǔn)確、科學(xué)的管理、存儲(chǔ)和調(diào)用。此外，還可借助手機(jī)、平板等移動(dòng)終端，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)錄入，標(biāo)記構(gòu)件情況，通過(guò)PC 端以及移動(dòng)端，能夠快速獲得現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量、進(jìn)度情況。

（2）質(zhì)量檢測(cè)處理。質(zhì)量檢測(cè)是控制施工質(zhì)量的重要手段和措施，基于BIM 技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量檢測(cè)，主要是借助云平臺(tái)調(diào)取建筑質(zhì)量檢測(cè)信息以及相關(guān)結(jié)果，通過(guò)對(duì)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)信息的分析，明確現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量情況。相較于傳統(tǒng)紙質(zhì)檢測(cè)模式，BIM 技術(shù)的應(yīng)用提升了數(shù)據(jù)信息的同步性，有助于提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理效率。

（3）施工現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。實(shí)際施工過(guò)程中，難以避免的會(huì)遇到各種技術(shù)、施工問(wèn)題，需要技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，以此保障施工質(zhì)量效果。在BIM 技術(shù)的支持下，施工現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的科學(xué)性和直觀性更強(qiáng)，有助于提升施工質(zhì)量，強(qiáng)化進(jìn)度控制。在用料指導(dǎo)方面，應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)于工程量的精準(zhǔn)計(jì)算，導(dǎo)出材料明細(xì)表，以此指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中的下料工作。強(qiáng)化材料消耗控制，不僅能夠保障下料的準(zhǔn)確性，而且還有助于減少材料浪費(fèi)情況。在施工指導(dǎo)方面，可借助BIM 模型的分解展示以及施工模擬功能，將圖紙中的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)全面、清晰、直觀地展示出來(lái)，幫助施工人員強(qiáng)化施工理解，確保施工技術(shù)得到有效落實(shí)[4]。

3.5 竣工資料管理

竣工資料管理屬于事后管理范疇，對(duì)于工程質(zhì)量驗(yàn)收有著直接影響，傳統(tǒng)竣工驗(yàn)收過(guò)程中，存在驗(yàn)收資料缺損，數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性較低、同步不及時(shí)等問(wèn)題，而且對(duì)于紙張等資源的需求量較大，形式化嚴(yán)重，信息化程度較低，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)于施工質(zhì)量的有效管控。對(duì)此，BIM 技術(shù)的應(yīng)用很好地解決了傳統(tǒng)資料管理模式問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于竣工驗(yàn)收資料的深化應(yīng)用。

BIM 技術(shù)在工程竣工資料管理的主要應(yīng)用包括以下3 個(gè)部分。

（1）數(shù)據(jù)信息管理。BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于整個(gè)工程實(shí)施過(guò)程的數(shù)據(jù)收集和存儲(chǔ)管理，包括施工初期的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及施工過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息，將其傳送到云端進(jìn)行分類管理，為竣工驗(yàn)收環(huán)節(jié)資料信息的調(diào)取和使用提供了可靠支持。

（2）功能平臺(tái)服務(wù)。BIM 技術(shù)結(jié)合了3D 模型以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，對(duì)模型進(jìn)行全面瀏覽，同時(shí)還能夠隨時(shí)隨地查閱、調(diào)取部件信息，并在數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息上傳、存儲(chǔ)、檢索以及下載等管理，為后續(xù)竣工資料的收集整理奠定良好基礎(chǔ)。

（3）竣工驗(yàn)收應(yīng)用。在竣工驗(yàn)收環(huán)節(jié)，相關(guān)管理人員可在不受到時(shí)間、地點(diǎn)約束的情況下，在門戶網(wǎng)站中對(duì)相應(yīng)建筑模型進(jìn)行瀏覽，調(diào)取相關(guān)資料信息等，提升了竣工驗(yàn)收環(huán)節(jié)資料管理和使用的便利性，避免了資料錯(cuò)漏等問(wèn)題。

3.6 成品質(zhì)量維護(hù)

建筑施工質(zhì)量不僅包括施工前和施工過(guò)程中的質(zhì)量管理，同時(shí)也應(yīng)包括事后質(zhì)量控制，成品質(zhì)量維護(hù)就是其中的重點(diǎn)內(nèi)容?；贐IM 技術(shù)的成品質(zhì)量維護(hù)，需要明確相應(yīng)實(shí)施方案，創(chuàng)建施工資料管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)的對(duì)于項(xiàng)目信息以及施工數(shù)據(jù)的全面管理。傳統(tǒng)施工質(zhì)量管理理念主要集中在施工過(guò)程中，缺乏對(duì)于成品質(zhì)量管理方面的重視，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就需要進(jìn)行返工，而由此帶來(lái)的進(jìn)度延期、成本資源浪費(fèi)等將是巨大的。

BIM 平臺(tái)的構(gòu)建以及相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于工程建設(shè)全過(guò)程質(zhì)量數(shù)據(jù)信息的收集、存儲(chǔ)和處理，為后續(xù)成品的質(zhì)量維護(hù)和工程質(zhì)量驗(yàn)收提供可靠、全面的數(shù)據(jù)參考，對(duì)于提升工程品質(zhì)有著重要意義。在實(shí)際應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行成品質(zhì)量維護(hù)的過(guò)程中，其應(yīng)用角度與竣工驗(yàn)收存在一定相似性，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息傳送到BIM 平臺(tái)當(dāng)中，并對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類整理，設(shè)置權(quán)限，同時(shí)保障BIM 模型與實(shí)際施工數(shù)據(jù)信息之間的關(guān)聯(lián)度，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，能夠及時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行詳細(xì)分析，明確問(wèn)題所在，進(jìn)而采取有效處理和補(bǔ)救措施，減少由于施工質(zhì)量問(wèn)題給工程項(xiàng)目帶來(lái)的不良影響，此外，還可以借助BIM 系統(tǒng)落實(shí)質(zhì)量問(wèn)題責(zé)任人，并進(jìn)行追責(zé)處理[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于BIM 技術(shù)的建筑工程施工質(zhì)量管理應(yīng)從施工質(zhì)量特點(diǎn)和實(shí)際管理問(wèn)題入手，明確圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題、材料質(zhì)量問(wèn)題以及施工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)用BIM 技術(shù)，在解決傳統(tǒng)管理弊端的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮BIM 技術(shù)優(yōu)勢(shì)，借助碰撞檢測(cè)等技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙的高效審核和深度優(yōu)化，通過(guò)施工模擬，強(qiáng)化工藝質(zhì)量控制，借助BIM 平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控和技術(shù)指導(dǎo)，此外還應(yīng)加強(qiáng)施工過(guò)程中資料數(shù)據(jù)信息的管理以及成品質(zhì)量的維護(hù)，全面提升建筑工程施工質(zhì)量管理水平。