基于BIM技术的建筑工程质量管控探索与实践.pdf

20239Building Construction1890基于BIM技术的建筑工程质量管控探索与实践李 聪 胡新武 陈凌文中天建设集团有限公司 浙江 杭州 310008摘要：在对BIM技术在建筑工程质量管控中的应用模式的变迁进行总结的基础上，探索更便捷、更智能的建筑工程质量管控的方法。通过充分挖掘BIM技术与物联网、云平台和智能技术集成应用的价值，解决了传统质量管控中人工消耗大、数据收集难等问题，为参建各方提供了高效的质量控制手段，以期推动建筑工程行业高质量发展。关键词：BIM技术；质量管控；数字建造；物联网中图分类号：TU20 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2023)09-1890-03 DOI：10.14144/ki.jzsg.2023.09.044Exploration and Practice of Construction Engineering Quality Control Based on BIM TechnologyLI Cong HU Xinwu CHEN LingwenZhongtian Construction Group Co.,Ltd.,Hangzhou 310008,Zheijiang,ChinaAbstract:On the basis of summarizing the change of the application mode of BIM technology in the quality control of construction engineering,this paper explores a more convenient and intelligent method for the quality control of construction engineering.By fully exploiting the value of integration of BIM technology with internet of things,cloud platform and intelligent technology,the problems of high manual consumption and difficult data collection in traditional quality control are solved,for all parties involved in the construction of a high-efficient quality control means,with a view to promoting high-quality development of the construction industry.Keywords:BIM technology;quality control;digital construction;internet of things程的信息化、数字化和智能化，还可以使建筑项目实现更高效和更可靠的质量管控3。2.1 建筑工程质量信息管理BIM技术可以将建筑工程质量信息进行数字化管理，实现信息共享，促使协同工作更加便捷高效，降低建筑过程中每个参与者之间的沟通成本和信息传递不对称性。建筑工程每个环节的质量问题都可以在数字化模型中进行标注和追溯，便于质量问题的快速溯源和处理。同时，BIM技术还可以对建筑工程质量信息进行可视化展示，方便管理人员进行质量控制。2.2 建筑工程质量检查2.2.1 人工模式质检人员对相应分部分项、检验批，采用观察、测量、检验、试验的方式进行质量检查，将检查数据和结果手动挂接到BIM模型中，记录质量信息。2.2.2 智能模式结合无人机倾斜摄影测绘、三维激光扫描、实测实量机器人、智能传感器和智能检测设备，在施工过程中对工程质量进行数据采集，通过物联网传输检测数据，再将相关数据与BIM模型集成。对于检查不理想的构件和检验批，施工单位能够及时准确定位并进行相应处置。1 建筑工程质量管控现状传统的建设工程项目质量管控过分依赖个人经验及管理严格程度，难以做到面面俱到，施工质量验收程序流于形式，验收资料缺乏针对性及真实性，无法真实有效呈现现场实体施工质量，且存在表单数量繁多、信息共享不畅、验收资料归档杂乱等问题。传统的质量管控模式无法对现场质量进行有效管控，难以满足现阶段大规模、复杂、现代化建筑项目质量管控的需求1-2。2 基于BIM技术的质量管控应用探索随着信息技术发展和建筑行业转型升级，建筑信息模型（building information modeling,BIM）技术在建筑项目的管理中发挥了越来越重要的作用。作为一种基于数字化建筑信息模型的建筑设计、施工和管理工具，BIM技术具有可视化、数字化、协同化等特点，同时可集成建筑工程项目包括设计、施工、维护等方面的信息，能实现全流程、全周期的信息管理和协作，不仅可帮助建设项目实现全过作者简介：李 聪（1979），男，本科，高级工程师。通信地址：湖北省武汉市武昌区中北路1号（430071）。电子邮箱：收稿日期：2023-05-16数字建造DIGITAL CONSTRUCTION建筑施工第45卷第9期18912.3 建筑工程质量验评质量验评基本对象为检验批，每个检验批生产过程可细分为多道工序，每道工序制造过程中对应多道工序验收表单，验收从工序表单填报开始，再由工序、检验批、分项工程、子分部工程、分部工程、单位工程逐级完成验收程序，全部流程均在线上完成，线上所有承载验收信息的载体均为BIM模型，BIM线上质量验评逻辑如图1所示。1.施工组织设计报审2.企业、人员资质报审3.工程开工报告4.工程测量记录5.工程施工记录6.工程物资资料报审7.工程质量验收质量工序库BIM模型V2.0工程检验批调整报审功能重启质量验评综合报审质量验评工序报审是否整改现场质量巡检记录检验批单位工程分部工程子分部工程分项工程检验批001工程检验批划分报审检验批台账单位工程验收分部验收子分部验收分项验收第1个检验批汇总汇总汇总最后1个检验批巡检归档后，方可进行工序报验检验批划分工序名称1记录表1、记录表X工序名称2记录表1、记录表X工序名称3记录表1、记录表X工序名称4记录表1、记录表X图1 BIM线上质量验评逻辑2.4 建筑工程质量评估承载质量信息的BIM模型可以对建筑工程质量进行全面、客观地评估，帮助建筑工程管理人员了解工程的质量状况，辅助监理单位进行质量评估。同时，BIM技术还可以提供数据支持，为建筑工程质量的持续改进提供依据。3 基于BIM技术的质量管控应用实践3.1 问题解决型平台问题解决型项目管理平台主要聚焦于现场施工质量检查问题的高效解决，通过现场检查发现施工质量问题，利用移动端拍照上传系统，并将相关问题同对应部位模型构件进行绑定，通过BIM技术的协同作业功能，将问题快速反馈给相关人员，并持续追踪处理进度，直至相关问题整改闭合。以鲁班BE平台为例，其实施流程如图2所示。现场巡查问题发起构件绑定定向发送责任人整改复查闭合图2 问题解决型平台实施流程1）现场巡查。现场施工过程中，项目各岗位管理人员不定期组织质量巡查。2）问题发起。针对巡查中发现的质量问题，即可在移动端中创建协作任务，添加问题描述、问题部位，并拍照上传至项目管理平台。3）构件绑定。根据平台功能，快速定位问题部位的模型位置，并将质量问题同对应部位的模型构件进行绑定。4）定向发送。选取相关责任人员，定向发送整改任务，平台会实时发送通知至相关人员。5）责任人整改。责任人员根据问题描述及定位，可快速识别问题，并组织人员进行整改，同时上传整改完成后照片进行整改回复，平台会自动通知发起人进行复查。6）复查闭合。问题发起人根据整改照片及回复了解整改情况，同时在现场进行整改复查，复查合格的问题即可闭合流程。此类平台借助BIM技术实现对问题构件的快速定位，同时通过简单高效的管控与协同机制实现过程追责与整改闭合，可快速解决现场发现的质量问题，挖掘出应用BIM技术进行项目质量管控的价值。该类平台不足之处在于质检人员抽查无法全覆盖，实体质量问题的遗漏在所难免。3.2 线上监管型平台目前行业内线上监管型项目管理平台尚处于验证阶段，其主旨都是以项目全过程施工质量线上监管为主要目的4。以鄂州机场转运中心项目为例，该项目采用基于BIM技术的质量验评平台，该平台主要以轻量化BIM模型为基础，在BIM模型上进行检验批划分，同时根据模型构件的施工工艺梳理工序，并根据规范标准中的验收要求明确验收指标。在现场施工过程中，通过移动端实时采集施工过程的数据及影像资料，并同步上传至质量验评系统，通过线上进行质量验收与评定，达到质量管控全覆盖的目的。其运行流程如图3所示。验评工序梳理工序报审检验批划分/工序配置BIM模型轻量化检验批报审现场施工/验收填报材料进场验收检验批验收计量计价通过通过不通过不通过图3 质量验评实施流程李聪、胡新武、陈凌文:基于BIM技术的建筑工程质量管控探索与实践20239Building Construction18921）验评工序梳理。项目开工前期，根据质量验收标准要求梳理质量验评工序及验收指标，对现场各专业施工质量验收内容进行细化，包含工序名称、指标名称、标准值、检验合格标准、资料上传数量及要求、监理动作等。2）工序报审。质量验评工序及指标梳理完成后，即可在质量验评平台进行录入，并发起报审，经监理审批通过的工序方可用于现场质量验收与评定。3）BIM深化模型轻量化。通过基于Revit的专用轻量化插件将BIM模型进行轻量化操作，在减少模型内存大小的同时，将模型构件相关属性（质量、造价等）进行无损继承，并上传至项目管理质量验收评定平台，以便于基于模型进行线上质量验评应用。4）检验批划分/工序配置。根据检验批划分原则及现场施工部署，基于轻量化BIM模型进行检验批划分，同时将模型中对应构件同检验批进行挂接，并根据验评工序表单配置对应的验评工序及指标，完成验评准备工作。5）检验批报审。检验批挂接及工序配置完成后，通过线上报送至专业监理工程师进行审批，主要对检验批划分合理性、模型挂接准确性、工序表单配置规范性等进行审查，待审批合格后，方可进行现场验评填报。6）材料进场验收。现场施工过程中，各专业各批次材料进场验收相关资料均需上传平台进行报审及归档，包含材料质量合格证明文件、检测报告、厂家营业执照以及监理现场验收照片等内容。通过线上集中管控，从材料源头进行把控，作为检验批开工的必要条件。7）现场施工/验评填报。现场依据施工部署及施工工艺有序推进各项施工作业，在每道工序施工过程中，需根据验收工序表单中相关要求同步收集施工过程数据及影像资料，通过移动端拍照同步上传至对应检验批相关指标项，完成检验批验评过程资料收集及上传工作。上传的验评资料包括材料质量合格证明文件、施工过程记录、验收过程及验收结果举牌照片，全过程记录施工质量情况。在资料上传过程中通过应用移动端定位、时间水印、人脸识别等技术，保证了验评资料的真实性、及时性及合规性。8）检验批审批。检验批验评资料上传完成后，由专业监理工程师对验评资料进行线上审批，对审批不合格的检验批退回整改。同时系统会自动推送相关资料至监理、建设单位进行抽查，待抽查合格后，方可进行计量工作。基于BIM技术的质量验评系统通过数字化手段，将质量管控同BIM模型挂接，在结合现场施工实测实报的基础上，记录了验评全过程，保证了验评资料的及时准确，达到全过程线上管控的目的，实现了与现场高度一致的数字孪生质量模型，保障了现场施工质量5。该类型平台不足在于人工采集质量验收线上填报数据工作量巨大，提出了对于验收数据自动采集填报的需求。3.3 线上监管自动采集型平台在工程建设过程中产生大量的数据，如物料验收数据、施工验收数据等，这些数据的记录和追踪对于后期的建设工程质量管理具有重要的意义。而物联网（internet of things,IoT）技术则能够提供实时的数据采集和信息反馈，有效填补了人工采集增加项目成本的不足。线上监管自动采集型质量监控平台主要应用BIMIoT技术，通过多基站定位、无源相控定位技术和信息化技术，在建筑物内外部建立各种传感网络与基站，自动采集工程质量数据，通过网络传输，汇集于BIM模型平台后台，可实现对建筑物的质量管理和监测。具体来说，就是通过各种智能验评设备、智能传感器、测量机器人、三维激光扫描等收集数据，物联网传输数据，再将这些数据与BIM模型集成，进行统计、分析和处理，从而得到准确、可靠的工程数据，提高施工过程的质量监控效率6。物联网、智能量测技术的应用能大大提高质量管控的智能化程度。平台通过应用物联网技术自动采集工程质量数据，挂接于轻量化检验批模型上，可便捷高效地完成分部分项质量评价和验收任务，及时发现异常情况并消除质量隐患，减少因质量问题扩大带来的大额损失。同时自动采集工程质量数据可避免人员手工录入成本高、效率低的不足，是未来实现高效线上质量管控的有效方案，对此类平台的研发将是建筑企业构建核心竞争力的关键。4 结语本文通过对质量管理现状痛点的调研，比较了多种基于BIM技术质量管控模式的实现路径和优缺点，可为建筑工程质量管控带来新的思路。通过数字化建模和协同化管理等手段可大幅提高建筑工程质量管控的整体水平，基于BIM技术与物联网、云平台和智能设备集成应用的质量管控模式是未来可行的发展方向，有着广阔的应用前景。1 赵立成.探讨BIM技术在建设工程项目施工质量管控中的应用J.现代物业(中旬刊),2019,18(6):122.2 卜英伟.BIM技术下建筑工程施工质量管理J.智能建筑与智慧城 市,2022(12):106-108.3 江浩杰.BIM技术在建筑工程施工质量管理中的运用J.工程与建 设,2022,36(6):1825-1827.4 孟勇.移动终端下施工质量验评数据采集分析仿真J.科技通报,2019,35(11):99-102.5 帅小根,卞小草,周剑,等.工程建设质量验评BIM信息管理系统Z.武汉:长江勘测规划设计研究有限责任公司,2020.6 苏展.基于BIM+物联网技术的装配式建筑全过程质量管理研究 J.中华建设,2023(4):36-38.李聪、胡新武、陈凌文:基于BIM技术的建筑工程质量管控探索与实践