BIM-QR系統(tǒng)在鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收中的應(yīng)用

孫　亮　張科龍

(中建三局第一建設(shè)工程有限責(zé)任公司，武漢　430040)

BIM-QR系統(tǒng)在鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收中的應(yīng)用

孫亮張科龍

(中建三局第一建設(shè)工程有限責(zé)任公司，武漢430040)

【摘要】BIM-QR系統(tǒng)是以動(dòng)態(tài)二維碼為紐帶，由Tekla Structures鋼結(jié)構(gòu)BIM模型、后臺(tái)服務(wù)器和移動(dòng)終端組成的綜合系統(tǒng)，可將BIM模型中的海量信息上傳到服務(wù)器，根據(jù)需求對信息進(jìn)行提取、統(tǒng)計(jì)、分析和管理，為原料采購、構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件運(yùn)輸、構(gòu)件質(zhì)量驗(yàn)收等全過程提供信息管理平臺(tái)，減少人力投入的同時(shí)有利于管理。其中，動(dòng)態(tài)二維碼是在二維碼的基礎(chǔ)上增加專有編碼協(xié)議和解碼協(xié)議，使二維碼圖形可以同時(shí)保存固態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息。使用移動(dòng)終端掃描二維碼可以快速讀取構(gòu)件信息，同時(shí)可以將構(gòu)件進(jìn)出場驗(yàn)收、安裝驗(yàn)收等驗(yàn)收信息上傳至服務(wù)器中，然后通過Tekla Structures軟件插件將信息更新至BIM模型中，通過改變構(gòu)件在模型中的級別改變構(gòu)件在顯示的顏色，以體現(xiàn)構(gòu)件不同的驗(yàn)收狀態(tài)。以動(dòng)態(tài)二維碼為載體，將BIM模型、移動(dòng)終端和后臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收的管理。

【關(guān)鍵詞】BIM-QR；鋼結(jié)構(gòu)；動(dòng)態(tài)二維碼；質(zhì)量驗(yàn)收；Tekla Structures

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.03.08

1引言

鋼結(jié)構(gòu)建造全過程中，原材采購、下料，構(gòu)件發(fā)貨運(yùn)輸、安裝、驗(yàn)收等過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的信息，采用人力管理，效率低下。為提高鋼結(jié)構(gòu)施工管理水平有幾種方式：建立BIM平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)施工4D模擬以及進(jìn)度、成本、圖紙的實(shí)時(shí)監(jiān)控[1]。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)原材料和成品構(gòu)件的有序管理[2-5]。但均未涉及質(zhì)量管理，為更全面的解決問題和提高管理效率，以二維碼[6-7]為紐帶，由Tekla Structures鋼結(jié)構(gòu)BIM模型[8-9]、后臺(tái)服務(wù)器和移動(dòng)終端組成的綜合系統(tǒng)，可將BIM模型中的海量信息上傳到服務(wù)器，根據(jù)需求對信息進(jìn)行提取、統(tǒng)計(jì)、分析和管理，為原料采購、構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件運(yùn)輸?shù)热^程提供信息管理平臺(tái)，減少人力投入的同時(shí)有利于管理。

2實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)

2.1軟件簡介

BIM-QR系統(tǒng)是以二維碼為紐帶，由BIM模型、后臺(tái)服務(wù)器和移動(dòng)終端組成的綜合系統(tǒng)(圖1)。

圖1　BIM-QR系統(tǒng)

2.2軟件應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

1)采用QR二維碼專有編碼技術(shù)

在二維碼的基礎(chǔ)上增加專有編碼協(xié)議和解碼協(xié)議，使二維碼圖形可以同時(shí)保存固態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息。

2)實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)和二維碼技術(shù)結(jié)合

以動(dòng)態(tài)二維碼[10]為載體，將BIM模型、移動(dòng)終端和后臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)工程施工的管理[7]。

3)不同驗(yàn)收狀態(tài)構(gòu)件顏色區(qū)分顯示

圖3　BIM模型數(shù)據(jù)更新

通過中建三局一公司編寫的Tekla Structures軟件插件，可將后臺(tái)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)更新到Tekla Structures模型中，通過改變構(gòu)件的級別，更改構(gòu)件在模型中顯示的顏色。

3項(xiàng)目實(shí)施方案

3.1項(xiàng)目簡介

北京總部大樓項(xiàng)目是集科研設(shè)計(jì)、寫字間、會(huì)議區(qū)、地下車庫及配套設(shè)施等為一體的綜合型建筑。總建筑面積33萬m2，建筑高度36.20m，地下三層，地上七層，地下為鋼骨混凝土框架，上部塔樓為框架-剪力墻，建筑外圍分布有巨型桁架，存在三處懸挑，最大懸挑長度81m，建筑內(nèi)部分布有四處轉(zhuǎn)換桁架。

3.2具體應(yīng)用

3.2.1移動(dòng)終端驗(yàn)收

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在建模深化階段便被賦予特有的編號(hào)，將模型信息導(dǎo)入后臺(tái)服務(wù)器時(shí)，對應(yīng)每個(gè)構(gòu)件便生成唯一的二維碼。在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件出廠、進(jìn)場、安裝等各個(gè)需要驗(yàn)收的環(huán)節(jié)，可通過中建三局一公司編寫的動(dòng)態(tài)二維碼掃描軟件對構(gòu)件進(jìn)行掃碼，即可獲得構(gòu)件的詳細(xì)信息，然后直接通過移動(dòng)終端填寫驗(yàn)收信息，并拍照上傳至后臺(tái)服務(wù)器，簡便快捷，見圖2。

圖2　移動(dòng)終端掃碼驗(yàn)收

3.2.2BIM模型數(shù)據(jù)更新

通過驗(yàn)收的構(gòu)件，驗(yàn)收的具體信息儲(chǔ)存在后臺(tái)服務(wù)器中，通過中建三局一公司編寫的Tekla Structures軟件插件，可將后臺(tái)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)更新到Tekla Structures模型中，通過改變構(gòu)件的級別，更改構(gòu)件在模型中顯示的顏色，直觀、便利，見圖3。

3.2.3BIM-QR系統(tǒng)輔助鋼結(jié)構(gòu)制造管理

在鋼結(jié)構(gòu)制造過程中，不同材質(zhì)、不同尺寸的材料較多，管理繁瑣，難度大。

通過BIM-QR系統(tǒng)的技術(shù)，可以從材料管理、制造過程兩方面輔助鋼結(jié)構(gòu)的制作管理。材料進(jìn)場時(shí)，將材料的尺寸、數(shù)量等信息錄入服務(wù)器系統(tǒng)，在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制造時(shí)，將制造信息和材料信息關(guān)聯(lián)，即可統(tǒng)計(jì)不同材料的剩余數(shù)量，達(dá)到控制材料使用情況的目的，同時(shí)，將服務(wù)器的制造信息更新到BIM模型中，通過顏色顯示，可直觀顯示構(gòu)件制作進(jìn)度，方便鋼構(gòu)件的制造管理及現(xiàn)場的協(xié)調(diào)。

3.2.4BIM-QR系統(tǒng)輔助鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸管理

在傳統(tǒng)方法中，構(gòu)件從加工廠運(yùn)出到進(jìn)場之前的過程中，構(gòu)件的信息只能通過和司機(jī)的電話聯(lián)系獲得，既麻煩又不能及時(shí)反映突發(fā)狀況，使得管理人員和卸車工人長時(shí)間等待，造成勞動(dòng)力、機(jī)械設(shè)備和時(shí)間的浪費(fèi)。

為解決此問題，在出廠的鋼構(gòu)件上粘貼二維碼和GPS定位器，即可通過二維碼的動(dòng)態(tài)信息獲得鋼構(gòu)件的即時(shí)位置信息。通過以上手段，首先，可以確定構(gòu)件進(jìn)場的較準(zhǔn)確的時(shí)間，及時(shí)安排人員設(shè)備卸車；其次可以通過定位信息及時(shí)了解構(gòu)件車的爆胎、車禍等突發(fā)狀況，及時(shí)確定應(yīng)對方案；最后，通過BIM模型顯示，方便查找、了解已運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場構(gòu)件，節(jié)省大量的時(shí)間、人力、物力。

3.2.5BIM-QR系統(tǒng)輔助鋼結(jié)構(gòu)安裝進(jìn)度管理

相較于以往在紙質(zhì)平面圖上填涂的方式，BIM-QR系統(tǒng)可將已經(jīng)安裝的構(gòu)件通過掃描二維碼錄入驗(yàn)收信息，并同步到服務(wù)器BIM模型中，在BIM模型中用特定顏色顯示，更加直觀，可有效地避免鋼構(gòu)件的漏裝。

3.2.6BIM-QR系統(tǒng)輔助鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量管理

使用移動(dòng)終端掃描二維碼即可獲得構(gòu)件的詳細(xì)信息，然后直接通過移動(dòng)終端填寫驗(yàn)收信息，拍照上傳簡便快捷，同時(shí)可以將服務(wù)器上的信息更新到BIM模型中，便于統(tǒng)計(jì)、觀察驗(yàn)收信息。

3.2.7BIM-QR系統(tǒng)輔助商務(wù)管理

在服務(wù)器統(tǒng)計(jì)的構(gòu)件信息中，提取不同狀態(tài)構(gòu)件的重量信息，生成工程量統(tǒng)計(jì)表格，方便快捷，精確度高，可減輕商務(wù)人員的工作強(qiáng)度，節(jié)約大量的人力和時(shí)間。

3.2.8BIM-QR系統(tǒng)輔助安全物資、設(shè)備管理

安全物資、設(shè)備進(jìn)場后，安全員予以驗(yàn)收，建立合格物資、設(shè)備臺(tái)賬，并編輯相關(guān)信息，錄入系統(tǒng)，生成二維碼，邀請監(jiān)理人員驗(yàn)收，監(jiān)理驗(yàn)收合格物資、設(shè)備，在系統(tǒng)中導(dǎo)入監(jiān)理驗(yàn)收人、驗(yàn)收時(shí)間等信息；在系統(tǒng)中建立安全物資、設(shè)備臺(tái)賬，方便各方人員后期的查找、追溯。

3.2.9查看驗(yàn)收信息

使用安裝特定二維碼掃描軟件的移動(dòng)終端，掃描已驗(yàn)收構(gòu)件上粘貼的二維碼，即可查看構(gòu)件的驗(yàn)收信息等詳細(xì)信息，而普通的二維掃描軟件只能查看構(gòu)件的一般信息，不能查看構(gòu)件的詳細(xì)信息。

4結(jié)論

BIM-QR系統(tǒng)完成以往物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目施工中的作用同時(shí)，還完成了輔助鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量管理的任務(wù)，其作用覆蓋了鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，形成了統(tǒng)一的管理體系。在騰訊北京總部大樓項(xiàng)目的實(shí)施過程中很大程度的減輕了管理人員的工作強(qiáng)度，提高了管理的精細(xì)程度和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

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Application of BIM-QR System in Steel Structure Acceptance Check

Sun Liang，Zhang Kelong

(TheFirstConstructionEngineeringLimitedCompany,ChinaConstructionThirdEngineeringBureau，Wuhan430048，China)

Abstract:With dynamic two-dimensional code as its joint,BIM-QR system is composed of Tekla structures steel structural BIM model,a background server and mobile terminal.The BIM-QR system can upload mass information to the server.Then we can extract,gather,analyze and manage the information according to the demand,providing information management for the whole process,such as raw material purchasing,component production,component transportation,component quality acceptance,etc.This system is helpful for us to reduce the human input and is conducive to management.The dynamic two-dimensional code is to increase the encoding and decoding protocol proprietary protocol based on the two-dimensional code,so that the two-dimensional code can preserve both solid state information and dynamic information simultaneously.Using a mobile terminal to scan the two-dimensional code can quickly read the component information,and at the same time,the information of the import acceptance,plant acceptance,and the acceptance of installation will be uploaded to the server.The information is then updated to the BIM model through the Tekla Structures software plug-in.By changing the component in the model to change the color of the component in the display,it can reflect the different status of the component.The BIM model,mobile terminals and the backend server data are combined,by using dynamic two-dimensional code as the carrier.The construction quality acceptance management of steel structure is approached.

Key Words：BIM-QR；Steel Structure；Dynamic Two-dimensional Code；Quality Acceptance；Tekla Structures

【作者簡介】孫亮(1988-)，男，助理工程師。主要研究方向：鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)與管理。 張科龍(1986-)，男，助理工程師。主要研究方向：鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)與管理。

【中圖分類號(hào)】TU85

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1674-7461(2016)03-0044-04