基于BIM的施工過程質(zhì)量控制研究

文/湯志強(qiáng) 宜興市城市建設(shè)發(fā)展有限公司 江蘇宜興 214200

1、工程項(xiàng)目質(zhì)量控制現(xiàn)狀

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)建筑行業(yè)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展機(jī)遇，建筑行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)的比重也在不斷的提升，但是建筑行業(yè)的增長(zhǎng)方式并沒有得到根本改變，粗放型管理仍占主導(dǎo)地位，建筑過程中所造成的能源浪費(fèi)成為阻礙建筑業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。同時(shí)，建筑信息化還在起步階段。雖然近些年來我國(guó)建筑業(yè)信息化技術(shù)得到小范圍應(yīng)用，但整體還處于初級(jí)發(fā)展水平。在現(xiàn)如今的國(guó)內(nèi)施工水平上，無論是國(guó)有建筑施工企業(yè)還是民營(yíng)建筑施工企業(yè)，都確實(shí)或多或少的存在著一些質(zhì)量控制方面的問題。在傳統(tǒng)工程施工過程當(dāng)中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員有時(shí)候特別注重以往的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程中出現(xiàn)的每一個(gè)關(guān)鍵工序的特殊性的質(zhì)量控制沒有足夠的了解。由于工序分析的缺乏，對(duì)在施工后的項(xiàng)目總結(jié)也不能及時(shí)跟上，造成可能帶來一系列的質(zhì)量問題。即使在現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)施工中的一些問題，但往往沒有采取解決方法來有效的給予解決，在一定程度上的造成了質(zhì)量安全問題。

2、BIM在施工質(zhì)量控制方面的優(yōu)勢(shì)

2.1 碰撞檢查，減少返工

BIM最直觀的特點(diǎn)在于三維可視化，利用BIM的三維技術(shù)在施工前期、中期進(jìn)行碰撞檢查，可以提前發(fā)現(xiàn)圖紙中的問題，將碰撞點(diǎn)盡早地反饋給設(shè)計(jì)人員，使施工圖紙切實(shí)符合施工操作的要求，從而避免施工過程中的設(shè)計(jì)變更甚至是返工等情況。對(duì)于在施工過程中可能出現(xiàn)的問題有著更直觀的了解，進(jìn)而有利于優(yōu)化施工方案，減少施工成本與時(shí)間。

2.2 模擬施工，有效協(xié)同

BIM模型是對(duì)未來真實(shí)建筑的高度仿真，應(yīng)用BIM模型可以使土建、機(jī)電、給排水等施工單位對(duì)建筑過程中的重難點(diǎn)有著清晰地認(rèn)識(shí)，提前發(fā)現(xiàn)施工中可能遇到的問題，并進(jìn)行預(yù)演，從而提高協(xié)同效率，加快施工進(jìn)度，確保工程建設(shè)質(zhì)量。

2.3 三維渲染，宣傳展示

可視化及三維動(dòng)畫是BIM模型的顯著優(yōu)勢(shì)，通過三維動(dòng)畫的渲染，能夠?qū)崿F(xiàn)施工方案的直觀呈現(xiàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的缺陷，從而適時(shí)調(diào)整、優(yōu)化施工方案。利用已經(jīng)建立的模型，能夠快速的統(tǒng)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)的建筑材料，及時(shí)掌握施工動(dòng)態(tài)，提高各工序的配合程度，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化施工。

3、BIM技術(shù)在施工質(zhì)量控制中的應(yīng)用

3.1 事前質(zhì)量控制

施工圖是工程的施工依據(jù)，施工圖紙的質(zhì)量從根本上決定了施工的質(zhì)量。圖紙會(huì)審的目標(biāo)是是想讓施工單位能在施工前了解圖紙的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、看懂圖紙、了解施工的特點(diǎn)和復(fù)雜度，并且可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)失誤，并且及時(shí)進(jìn)行修正，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的技術(shù)難題以便及時(shí)商討出解決方案，以消除施工前的圖紙問題。傳統(tǒng)2D圖紙審圖流程為：設(shè)計(jì)單位根據(jù)建設(shè)單位的要求，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的建筑圖紙，之后由建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位及監(jiān)理單位對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的問題，之后設(shè)計(jì)單位再根據(jù)施工單位等提出的意見對(duì)圖紙進(jìn)行完善，這一過程中由于設(shè)計(jì)院土建、給排水、電力等專業(yè)的圖紙是單獨(dú)設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)人員考慮問題的角度不同，專業(yè)知識(shí)存在著不同程度的局限性，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的圖紙可能存在機(jī)電與管道、機(jī)電與結(jié)構(gòu)等碰撞的缺陷，而施工單位、監(jiān)理單位等各方又僅憑借經(jīng)驗(yàn)和想象來判斷所設(shè)計(jì)的圖紙中管道的位置是否恰當(dāng)，各樓層設(shè)置的設(shè)備數(shù)量是否合理，能否發(fā)揮應(yīng)用的功效等，從而導(dǎo)致爭(zhēng)論的產(chǎn)生。基于BIM技術(shù)的模型則在建立的過程中，充分利用BIM三維特點(diǎn)和云檢查大數(shù)據(jù)后臺(tái)的檢查能力，將設(shè)計(jì)圖紙由平面轉(zhuǎn)換成立體模型，甚至可以導(dǎo)出樓層平面、剖面和立面，如實(shí)的顯示實(shí)際設(shè)備布置和管線排布情況，這樣即使不具備工程專業(yè)背景的人員，都能參與其中，工程團(tuán)隊(duì)各方進(jìn)而能夠給予較多正面的需求意見，將設(shè)計(jì)變更控制在施工之前。

3.2 事中質(zhì)量控制

現(xiàn)場(chǎng)施工階段的質(zhì)量控制是整個(gè)質(zhì)量控制階段最為重要的一環(huán)，因?yàn)檫@關(guān)乎整個(gè)工程質(zhì)量的命脈。施工人員對(duì)項(xiàng)目本身的了解程度直接影響著工程質(zhì)量，面對(duì)著日趨復(fù)雜的建筑項(xiàng)目，單純用傳統(tǒng)圖紙進(jìn)行交底與溝通已有相當(dāng)難度。運(yùn)用BIM技術(shù)輔助現(xiàn)場(chǎng)施工，對(duì)施工中的人、財(cái)、物信息流動(dòng)過程進(jìn)行全真環(huán)境的三維模擬，并在模型中標(biāo)注相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，基于BIM模型，結(jié)合施工組織計(jì)劃進(jìn)行預(yù)演，可將大體積混凝土施工過程、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)鋼筋排布、模板支設(shè)等施工工藝進(jìn)行虛擬施工，研究方案的可行性。施工前給施工班組直觀查看施工完成后的情況，進(jìn)行三維虛擬交底，提醒施工人員在施工過程中需要注意的事項(xiàng)，從而控制每一道工序的施工質(zhì)量。對(duì)于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)通過4D虛擬模型界面進(jìn)行4D施工工序模擬，不斷優(yōu)化施工方案，從而使該節(jié)點(diǎn)采用合理的施工順序，集成所有參與人員，通過例會(huì)和現(xiàn)場(chǎng)方便地進(jìn)行施工技術(shù)動(dòng)畫交底和培訓(xùn)，并結(jié)合局部三維圖、節(jié)點(diǎn)詳圖進(jìn)行說明，從而使施工班組能夠準(zhǔn)確的施工，保證了節(jié)點(diǎn)部位的施工質(zhì)量。

3.3 事后質(zhì)量控制

建筑工程施工過程質(zhì)量的事后控制一方面是對(duì)建筑工程實(shí)施過程的已經(jīng)成形的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制和另一方面是進(jìn)行工程的竣工驗(yàn)收質(zhì)量控制。竣工結(jié)算是工程事后控制中最重要的事。影響著竣工結(jié)算質(zhì)量的因素有工程資料的儲(chǔ)存、分享的方法。在竣工階段，施工單位的BIM專業(yè)技術(shù)人員可以針對(duì)設(shè)計(jì)交付的BIM施工模型，變更和技術(shù)核定單的要求。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，實(shí)時(shí)更新BIM施工模型，并且制定BIM竣工模型。因此BIM竣工模型在一方面具有接下來交付運(yùn)營(yíng)管理價(jià)值，能夠體現(xiàn)BIM的全生命周期的價(jià)值;另一方面，和傳統(tǒng)的竣工圖比較，BIM竣工模型更能準(zhǔn)確地反應(yīng)最終產(chǎn)品的真實(shí)性，便于控制文檔質(zhì)量、政府監(jiān)管及建筑使用過程中的維護(hù)，更精細(xì)化的事后控制。

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