淺析裝配式建筑預制構件質量檢測方法

何惠瑩

摘要：在施工時，為了避免由于構件無法滿足標準數值導致后續施工出現問題，可以應用 BIM 針對達不到合格數值的預制構件做持續的跟蹤和監測，從而能夠對質量進行把控?；?BIM 的質量檢測第一步就要監測 BIM，確定其是否要對涉及到的指標以及性能數據等進行系統的統計和跟蹤，并創建數據 庫。第二步是應用 3D 技術對所需要的數據和位置定位等參數進行監測和確定，然后把所得到的數據保存為和所要求的數據庫格式相同的格式，隨后再把所 得數據以及標準數據庫設置二維碼。通過此種方式，能夠快速的完成數據的對比，并根據對比結果分析出具體情況，進而實現不合格構件的篩選。本文就 對裝配式建筑預制構件質量檢測方法進行詳細分析。

關鍵詞：裝配式建筑;3D 打印技術;預制構件;二分法;BIM 技術

近幾年，裝配式的建筑方式得到關注，并且發展迅猛。這是由于此種 建筑方式相對于其他建筑所需時間更短，且產生的對環境有害的物質更少，操作過程相對更為簡潔。裝配式建筑包含多個階段，主要為構件生產、材 料運輸和吊裝、以及最后的裝配過程。在裝配式建筑施工中，BIM 技術的 應用逐漸增多，然而對于 BIM 技術在施工安全性問方面的應用，大多還是 集中在預防高空墜落等的警示，而在質量檢測方面的應用則較少，這就需 要相關領域進一步加強對 BIM 技術應用的拓展研究。

1.風險檢測系統架構設計

系統框架構建，這種風險監控方式主要是以 BIM 為基礎，并且其主要 能夠實現的功能，以及實現功能的方式主要來源于兩個數據庫，通過數據 比對，進行分析，并通過編號進行檢索，監控此批預制構建能不能達到預 訂標準，來做到裝配式建筑施工過程中對于可能存在的危險的警示。

這個系統包含數據模塊，應用模塊，服務模塊。

主要能夠完成的功用包含為：（1）感知模塊，也就是在建筑環境中設 置的監控體系，監控體系包含整個系統的監控設備，主要包含制造方，施 工單位，設計機構，以及監控機制。在整個的建筑施工階段，所有的參與 方，都會對構件的重要參數和外觀做跟蹤監測，利用構建特有的編號把不 合格的構建標記出來。（2）數據模塊，第一步，因為 BIM 中主要存在施工 的主要數據，所以，能夠通過計算機語言將其所涉及到的各種數據調用，第二步，能夠把整個施工群涉及到的標準確定為一個范圍或者數據，創建 較為規范的數據庫，可以成為以后檢測判定的依據[1]。（3） 服務模塊。完成 數據的統計以及交叉調用，也就是要把設計的基準數據和構件最終制造出 的產品的監測數據進行對比和交叉分析。制造方依照標準要求在規定時間 內完成生產制造任務，并對制造出的產品進行監測，把不合格的產品標記 出來，將其數據和標準值中最低的值再次進行比對，再將比對結果發送給 制造方和施工單位，從而能夠完成構件的質量控制[2]。

質量的控制體系主要方法是應用 BIM 以及 3D 技術對構件的數據等時 刻監測，從而達到給予警示的目的，這種質量控制體系還分為兩個方面。

（1）標準數據庫的構建。第一步要根據構件的 BIM 主要數據和施工之 前得到的標準數據，確定所有構件各自的標準測量值都是多少，把所有構 件要監測的項標記上條形碼，把設計的主要數據以及標準數據進行系統統 計后，依據規定的格式保存到標準數據庫里，從而創建規則數據庫，成為 建筑過程中質量監控的基礎。

（2）針對于表面缺陷的監控，第一步要將通過掃描獲得的數據采用最 小二乘法做初步分析，接下來，將其和模型進行對比，從而確定前后兩者 的偏角以及高度偏差，從而根據偏差的具體值來確定構件表面是否存在缺 陷，以及缺陷是否嚴重等。

2.檢測過程分析

標準質量數據庫的構建主要的方法就是獲得構件設計的基礎數據，和 制造生產后的實物的真實數據，將兩者進行對比，查看兩者具體相差多少，差值是否落在標準范圍里，如果在生產制造過程中，質量數據和偏差都在 所給定的標準范圍內，可以判定質量是合格的。目前主要采取的測量方法為人工測量和計算機測量，由于將施工制與設計基礎值相對比的工作量大，所以，要構件系統科學的安全數據庫，能夠提高對比的效率[3]。

質量標準數據庫主要包含質量監測基礎數據以及設計數據兩種，質量 檢測基礎數據具有誤差范圍，主要有兩種表現方式，其中一種是直接給定 的參數，也就是直接給定了生產制造構件與標準數據對比，所能偏差的最 大值，這種方式不需要進行計算，進行掃描，獲取數據就能夠直接監測到，比較反應的施工位置為孔或者洞，例如門的標準值范圍為±2 毫米。

另一種是間接數據，需要應用激光對構件做掃描處理，獲得數據，然 后利用云擬合獲得一個幾何關系，從中獲取彎曲度的值。

而針對設計基礎數據的獲取，則需要整個項目的 BIM 構件完成后，全 部參數能夠直接形成，此時，只要能夠應用計算機語言通過 open 的 API 直 接調用就能夠實現。在進行生產制造時，要先關注設計基礎數據與實際設 計值，將兩者聯系起來，把設計基礎數據的最大偏差值放到實際設計的過 程中，從而獲得實際設計值的安全范圍。主要原理就是把標準量化，并將 其轉換成能夠自動識別的格式，從而有利于通過掃描對比分析提高效率。

判定構件能不能達到標準要求需要進行多方面的考慮，所以需對設計 標準數據 與實際生產制造件通過掃描所得的數據，要根據標準的格式進行 保存，從而實現快速的對比分析，因此在保存前，需要進行標識，因為構 件的標識是根據 BIM 模型直接形成的，所以，可以對所有構件和要監測的 項目進行編碼標記。

3.結論

本文在施工標準的基礎上，通過對預制構件的外觀質量檢測定量化處 理，闡述了基于 BIM 和 3D 激光掃描技術對預制混凝土構件外觀質量檢 測的整體方 法，構建了質量檢測系統框架，通過該檢測預警系統，可得到 如下結論。

第一，此種方式能夠達成構件的質量風險監控，并且增強整個施工過 程的安全管理體系，根據對預制構建的外觀進行監測以及表面缺陷的排查 和檢測等當時，把不在標準值范圍內的構建通過條形碼掃描等方式在 BIM 中標識，從而達到構件質量監控示警的目的。

第二，把監測標準數據的外面質量監測通過定量化創立標準質量數據 庫，因為 BIM 模型還涉及到力學等學科的技術，所以能夠把監測標準數據 里的其他檢測項目進做定量化處理，從而實現質量數據的自動對比監測。

參考文獻：

[1]何文玉，文新鵬，黃新開，彭俊龍，廖羚. 裝配式建筑與 BIM 集成 研究的學術熱點及演進趨勢——基于CiteSpace 與Ucinet 的文獻計量可視化 分析[A]. 中國圖學學會土木工程圖學分會.第八屆 BIM 技術國際交流會— —工程項目全生命期協同應用創新發展論文集[C].中國圖學學會土木工程 圖學分會：《土木建筑工程信息技術》編輯部，2021：8.

[2]鐘春玲，武金寶.基于 C-OWA 算子與向量夾角余弦的裝配式建筑 預制構件施工質量評價研究[J].吉林建筑大學學報，2021，38（04）：73-78.

[3]韓梅.裝配式建筑施工的質量控制要點及質量通病防治措施探討[J]. 陶瓷，2021（08）：123-124.