基于BIM 技術的建筑工程施工質量管理

元杰

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

對于建筑工程而言，施工質量是保障建筑安全以及性能的基礎要求，不僅關乎著建筑使用者的人身安全，還影響著建筑使用壽命。隨著建筑行業的不斷發展，對于建筑工程施工質量提出了更高的要求，而傳統質量管理方式難以滿足現代化工程需求，在此情況之下，BIM 技術逐漸得到廣泛運用。但由于影響施工質量的因素較多，管理內容復雜，BIM 技術在施工質量管理方面的作用并未得到充分發揮。因此，加強基于BIM 技術的建筑工程施工質量管理研究是十分有必要的。

1 建筑工程施工質量特征

建筑工程施工質量指在滿足業主要求和期望的前提下，同時符合行業相關標準規范，如建筑采光通風、給排水設計等方面，涵蓋內容較為廣泛。建筑工程施工質量的主要特征包括以下4 個方面。

（1）影響因素多。建筑工程實施需要多方面力量的共同支持和參與，而且整個施工過程復雜程度較高，因此影響施工質量的因素也較多，包括人為因素、材料因素、設備因素、技術方法、施工環境以及資金等，若某個環節出現問題，則會對施工質量安全產生直接影響。

（2）質量檢測難。質量檢測是保障施工質量的重要步驟，多針對工程基礎、水電等方面，但此類檢測項目往往難以從表面上發現問題，需要按照標準規范，通過指定技術進行檢測，才能保障隱蔽工程質量，因此質量檢測難度較大。

（3）質量波動大。由于建筑工程施工模式并不是固定的，而且在實際施工過程中，會受到施工環境、溫濕度情況以及天氣狀態等方面的影響，因此施工質量存在一定波動性。

（4）影響外界環境。建筑工程施工過程中不僅會產生污水、建筑垃圾等污染物質，而且還會產生噪聲等，影響周圍人們的正常生產生活，甚至可能會威脅到生態環境[1]。

2 施工質量管理中的關鍵問題

2.1 圖紙問題

施工圖紙作為建筑施工的主要依據，對于施工過程、質量有著直接影響，因此圖紙問題是施工質量管理當中的關鍵內容，常見問題如下。

（1）設計人員缺乏對于擬建設場地的了解和研究，并未充分考量實際地質環境、氣候條件等相關因素，導致圖紙設計與現場實際情況之間契合度較差，缺乏合理性，為后期施工埋下質量隱患。

（2）缺乏對于圖紙設計的重視，隨意刪減圖紙當中周圍道路、地形等要素內容，圖紙表達不清晰等。

2.2 材料問題

材料是建筑的重要組成部分，對于施工質量有著直接影響，同時也占據了大部分建筑成本，因此建筑施工中，十分容易出現材料問題，一旦材料質量、性能等不符合施工標準和設計要求，不僅會影響到建筑施工進度，而且還可能會帶來各種施工質量問題，甚至埋藏隱患，威脅后續建筑使用安全。就當前建筑行業實際情況來看，各種新型材料技術的應用，增加了材料檢測的難度，同時在實際進行檢測的過程中，也存在抽樣不準確、待檢部分造假、缺乏檢測資質等各種問題，降低施工質量[2]。

2.3 施工問題

施工問題主要表現為制度問題和人員問題。施工質量管理相關工作人員缺乏對于自身工作職責的了解，相關制度落實情況較差，浮于表面，或者施工人員在施工過程中未按照相關技術標準要求以及制度規范展開工作。人員問題則主要是指施工人員技術水平較低，工作經驗不足，或者對相關技術措施、施工流程等不甚了解。

3 BIM 技術下的建筑工程施工質量管理對策

3.1 項目概況

本文以某學校辦公樓建筑項目為例，建筑總面積為7189m2，建筑高度28m，地上部分共計7 層，無地下室結構，其中1~6 層層高3.6m，7 層層高6m，抗震設防烈度為7 度，建筑耐火等級二級，整體框架結構，設計使用年限為50 年。案例項目位于校園內部，周圍人流量較大，多為學生，為減少對于學生活動、學習的影響，工期要求短，質量要求高，為保障工程質量，提高整體效率，采用BIM 技術進行施工管理。

3.2 圖紙審核優化

傳統圖紙審核方式存在溝通不足、協調技術落后，圖紙問題表達不清晰，解決困難等弊端，嚴重影響了圖紙審核優化質量。基于BIM 技術的圖紙審核優化管理通過建設數字化模型，更加深入、直觀地發現圖紙問題，而且還為各專業、參建方提供了協同交流平臺，能夠更加快速、準確的展開圖紙審核和優化設計。

以案例工程中幕墻設計圖紙方案的審核優化為例，借助BIM 模型呈現幕墻設計，并通過碰撞檢測，發現拐角預埋件存在碰撞情況，經過多方討論，針對該問題提出了兩種解決方案，按照兩種方案在現場對BIM模型進行修改，直接排除掉了具有缺陷問題的方案，并選定了最終方案。

設計圖紙作為項目實施的主要依據，圖紙質量直接影響施工質量，在實際應用BIM 技術展開圖紙審核優化的過程中，關鍵質量管控措施包括三維碰撞檢驗以及深化設計。其中碰撞檢驗是通過模擬試驗，了解實際施工過程中可能存在的施工困難，并提前采取有效方式進行預防處理，避免設計問題；圖紙深化設計則主要是借助BIM 模型對圖紙品質進行分析，進一步排除設計方案當中的施工風險，提升施工方案的可行性，減少后續施工變更情況。

BIM 技術在圖紙審核優化中的應用，不僅能夠實現對于圖紙的快速檢查和審核，準確、直觀地發現圖紙問題，而且還能夠現場修改模型，直接進行圖紙的優化設計，并確定最佳設計方案，在保障圖紙質量，提升設計效率方面發揮了重要作用[3]。

3.3 工藝質量控制

工藝質量也是影響施工質量的重要因素，因此，在進行施工質量管理時，應加強對于工藝質量控制的重視。工藝質量控制主要包括工序質量以及工藝技術交底管理兩個方面。在實際應用BIM 技術控制工藝質量時，需要應用4D 虛擬模型，進行施工工序以及節點施工方案的模擬，以此及時發現施工工藝質量問題，同時強化技術交底和培訓質量效果。

以案例工程中墻體砌筑施工步驟為例，結合BIM技術展開工藝質量控制分析。

（1）明確控制要點。施工前仔細研究施工圖紙，加強對于施工工藝質量控制要點的研究，包括關鍵工序、復雜節點等的控制措施，及其對施工質量安全的影響，同時強化施工技術交底和人員培訓，確保施工人員明確現場情況以及工藝質量控制要點。例如，在砌筑工程中，由于砌筑結構較多，而且存在多種厚度不同墻體交叉、門窗洞交錯等情況，為保障施工質量，需要做好施工要點、工序等的交底，并在保障整體美觀性的基礎上，盡可能提高材料利用率。

（2）4D 模擬。根據施工進度計劃，進行全流程施工過程的模擬，包括施工中的關鍵工藝和技術方案等，并展示4D 模擬效果，保障施工模擬的有效性。

（3）技術交底。技術交底需要現場技術人員以及施工人員的共同參與，包括但不限于項目負責人、技術負責人、安全負責人以及質量檢查和施工人員，借助BIM技術將實際施工技術、要點內容等直觀地展示出來，要求相關工作人員充分了解工藝流程、技術要點等，保障交底質量和培訓效果，提高施工人員技術水平和施工效率。

3.4 現場質量監控

現場質量監控是施工質量管理的關鍵內容之一，主要包括操作質量檢查、工序交接質量檢查、隱蔽工程驗收等多個方面，在實際進行質量監控的過程中，一旦發現質量問題，應及時采取有效補救或處理措施，同時落實責任追究。

基于BIM 技術的現場質量監控主要包括以下3 個方面。

（1）實時跟蹤管理。主要利用二維碼、移動設備對現場影響施工質量的因素進行跟蹤監控，并將相關信息錄入BIM 系統平臺當中，實現現場施工情況的實時同步管控。例如，案例工程中通過二維碼對施工材料進行管理，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，以此實現對于材料準確、科學的管理、存儲和調用。此外，還可借助手機、平板等移動終端，對現場施工情況以及相關數據信息進行實時錄入，標記構件情況，通過PC 端以及移動端，能夠快速獲得現場施工質量、進度情況。

（2）質量檢測處理。質量檢測是控制施工質量的重要手段和措施，基于BIM 技術的現場施工質量檢測，主要是借助云平臺調取建筑質量檢測信息以及相關結果，通過對質量檢測數據信息的分析，明確現場施工質量情況。相較于傳統紙質檢測模式，BIM 技術的應用提升了數據信息的同步性，有助于提高現場施工質量管理效率。

（3）施工現場指導。實際施工過程中，難以避免的會遇到各種技術、施工問題，需要技術人員進行現場指導，以此保障施工質量效果。在BIM 技術的支持下，施工現場指導的科學性和直觀性更強，有助于提升施工質量，強化進度控制。在用料指導方面，應用BIM 技術進行建模，實現對于工程量的精準計算，導出材料明細表，以此指導現場施工過程中的下料工作。強化材料消耗控制，不僅能夠保障下料的準確性，而且還有助于減少材料浪費情況。在施工指導方面，可借助BIM 模型的分解展示以及施工模擬功能，將圖紙中的復雜節點全面、清晰、直觀地展示出來，幫助施工人員強化施工理解，確保施工技術得到有效落實[4]。

3.5 竣工資料管理

竣工資料管理屬于事后管理范疇，對于工程質量驗收有著直接影響，傳統竣工驗收過程中，存在驗收資料缺損，數據信息準確性較低、同步不及時等問題，而且對于紙張等資源的需求量較大，形式化嚴重，信息化程度較低，難以實現對于施工質量的有效管控。對此，BIM 技術的應用很好地解決了傳統資料管理模式問題，實現了對于竣工驗收資料的深化應用。

BIM 技術在工程竣工資料管理的主要應用包括以下3 個部分。

（1）數據信息管理。BIM 技術能夠實現對于整個工程實施過程的數據收集和存儲管理，包括施工初期的基礎數據，以及施工過程中產生的各種數據信息，將其傳送到云端進行分類管理，為竣工驗收環節資料信息的調取和使用提供了可靠支持。

（2）功能平臺服務。BIM 技術結合了3D 模型以及數據庫技術，對模型進行全面瀏覽，同時還能夠隨時隨地查閱、調取部件信息，并在數據庫平臺進行數據信息上傳、存儲、檢索以及下載等管理，為后續竣工資料的收集整理奠定良好基礎。

（3）竣工驗收應用。在竣工驗收環節，相關管理人員可在不受到時間、地點約束的情況下，在門戶網站中對相應建筑模型進行瀏覽，調取相關資料信息等，提升了竣工驗收環節資料管理和使用的便利性，避免了資料錯漏等問題。

3.6 成品質量維護

建筑施工質量不僅包括施工前和施工過程中的質量管理，同時也應包括事后質量控制，成品質量維護就是其中的重點內容。基于BIM 技術的成品質量維護，需要明確相應實施方案，創建施工資料管理平臺，實現的對于項目信息以及施工數據的全面管理。傳統施工質量管理理念主要集中在施工過程中，缺乏對于成品質量管理方面的重視，一旦出現質量問題，就需要進行返工，而由此帶來的進度延期、成本資源浪費等將是巨大的。

BIM 平臺的構建以及相關先進技術的應用，能夠實現對于工程建設全過程質量數據信息的收集、存儲和處理，為后續成品的質量維護和工程質量驗收提供可靠、全面的數據參考，對于提升工程品質有著重要意義。在實際應用BIM 技術進行成品質量維護的過程中，其應用角度與竣工驗收存在一定相似性，將基礎數據信息傳送到BIM 平臺當中，并對相應數據信息進行分類整理，設置權限，同時保障BIM 模型與實際施工數據信息之間的關聯度，一旦發現質量問題，能夠及時進入系統當中進行詳細分析，明確問題所在，進而采取有效處理和補救措施，減少由于施工質量問題給工程項目帶來的不良影響，此外，還可以借助BIM 系統落實質量問題責任人，并進行追責處理[5]。

4 結語

綜上所述，基于BIM 技術的建筑工程施工質量管理應從施工質量特點和實際管理問題入手，明確圖紙設計質量問題、材料質量問題以及施工過程中的質量問題，應用BIM 技術，在解決傳統管理弊端的基礎上，充分發揮BIM 技術優勢，借助碰撞檢測等技術措施，實現設計圖紙的高效審核和深度優化，通過施工模擬，強化工藝質量控制，借助BIM 平臺，實現現場施工質量實時監控和技術指導，此外還應加強施工過程中資料數據信息的管理以及成品質量的維護，全面提升建筑工程施工質量管理水平。