BIM装配式是什么？BIM在装配式建筑质量管理中的应用

针对装配式建筑施工过程中不同阶段对质量要求的不同，BIM辅助下的装配式建筑质量管理主要分为三个过程: 事前指导性质量管理; 过程控制性质量管理; 事后总结性质量管理。

事前指导性质量管理

为了使施工过程中的质量得到有效保证，在项目开始实施前，根据相应的施工承包合同、企业质量体系文件、国家和地方法律及施工组织设计、专项方案、施工标准规范等编制项目质量计划以及质量控制准则，编制装配式建筑质量指导准则，将构配件质量控制标准，装配流程质量控制标准以及构配件的存放、安装、接头的质量准则录入BIM 信息模型中，在模型中形成完备的质量管理信息库，为后期施工过程提供指导。同时在项目实施前，项目管理者组织可视化的图纸会审，通过研究施工组织设计、专项施工方案等，对装配式建筑施工质量控制点进行识别，特别在构配件的施工过程中宜出现问题的定位放线、封腔注浆等重要施工程序。做到提前部署，重点监控，或是制订相应的规避方案，达到事前质量控制的效果。

过程控制性质量管理

过程控制性质量管理，指项目在开始生产施工的过程中，对施工过程中的人和事以及物料进行质量管理。装配式建筑的施工过程存在着两个施工场所，一个是构件的生产场所——制造工厂，一个是构件的装配场所——施工现场。需要根据不同施工场所的特点有针对性制定适宜的质量管理控制方法及流程。

1.制造工厂质量控制

工厂生产是装配式建筑施工的起点，工厂生产产品的质量直接关系到其现场安装的质量，所以制造工厂的质量管理尤为重要，为保证每个构配件到现场都能准确安装，不发生错漏碰缺，生产前需要进行“深化”工作，利用BIM技术把可能发生在现场的冲突和碰撞在模型中进行消除。其质量管理流程如图1所示。

设计人员在深化设计阶段通过使用BIM软件对建筑物模型进行碰撞优化，不仅可以发现构件之间是否存在干涉和碰撞，还可以检测构建的预埋钢筋之间是否存在冲突和碰撞，根据碰撞检测结果，调整修改构建设计图纸，设计图纸与模型中构件通过BIM底层数据相联系，一旦对模型中虚拟构件进行修改，通过数据信息传递使工厂内与其相对应的构件图纸自动实时更新。使工厂内的三维图纸能准确表达构件外观信息的同时对与构建相关钢筋信息、预埋件信息也能做到准确表达，可直接用于构件生产。使图纸做到细致、实时、动态、精确。减少因设计造成的质量隐患。例如，济南某学校三层装配式实验楼，建筑面积325㎡，经碰撞检测因外形尺寸问题修改构件5个，预埋件问题修改构件8个。

通过了图纸会审和三维可视化技术进行优化设计和碰撞检查后的三维数据模型，将其中需要工厂生产的构配件信息通过BIM信息平台将模型中的预制构配件信息库直接下发到工厂，减少信息传递的中间环节，避免信息在传递环节中由于信息流失而造成的质量隐患。工厂利用得到的三维模型以及数据信息进行准确生产，减少以二维图纸传输过程中读图差异所导致预制件生产准备阶段订单质量隐患，确保预制件的精确加工。某构件如图2所示。

图2

在构件加工过程中，工人在每个构件中都置入一个RFID芯片，每个芯片对应一个唯一ID，作为构件的“身份证”。工人对构件的材料质量管理信息进行记录，形成可追溯质量表单。并将记录结果通过手持设备录入此构件内部芯片，同时芯片的关联信息通过现场无线局域网传输进BIM模型，使模型中这一构件数据实时更新。这样，项目的管理人员、业主以及工厂的质量检查人员可以随时通过BIM模型来查看构件质量情况，以便实时对构配件的质量进行控制。

在构配件生产完成时，使用三维扫描仪器进行最后质量检查，扫描构配件并使扫描得到的三维模型通过构配件内置芯片，实时上传BIM模型数据库，数据库接收数据后根据编码ID自动与模型内设计构件进行比对，使设计的模型数据和生产的构件数据从虚拟和现实角度控制构件质量。重点对构件的外形尺寸，预埋件位置等进行检查比对，对不合格的构件在模型中给予颜色显示，用以提醒质量管理者，同时下发指令阻止缺陷构件出厂，保证出厂构件的质量。

2.施工现场质量控制

在构件运输到工地后，其质量管理流程如图3所示。在开工前通过对3D模型添加时间信息和质量信息形成5D模型，并针对5D模型进行全真模拟施工，通过模拟找出项目中施工难点、质量问题易发工序作为质量控制点，将识别出来的质量控制点在BIM 模型中重点标注。用以提醒现场工人进行质量重点监控。

图3

在项目实施过程中，一线施工人员通过手持设备扫描构配件内置芯片，得到构配件安装位置、质量要求等。必要情况下支持调用构配件模拟施工过程，复杂节点三维可视化交底，直观、立体了解具体施工步骤，辅助现场施工，减少施工过程中因技术交底和通过图纸二维转三维信息流失而造成的质量问题。

3.事后总结性质量管理

当前施工质量事后管理中施工质量控制采用最多的方法就是质量检验，在传统的质量检查中发现问题后往往是就“事”论“事”，在施工过程中出现质量问题则会针对这一问题进行解决，很少对同类型、同性质的问题进行总结和积累，一则是因为在质量管理过程中的管理者的总结意识不够，二则是缺少可以用于支持质量管理活动的技术和工具。

图4

对于装配施工现场的质量管理主要是通过物联网、RIFD 及BIM 等工具。在装配现场派驻质量管理员，发现现场质量问题，可通过手机、平板电脑等手持设备读取构配件芯片手动将现场采集到的照片、视频及质量信息并同文字描述一起上传到BIM 模型中，进行分析处理同时保存处理痕迹，便于以后责任追溯。其过程如图4所示。

图5

通过BIM 对问题进行统计存档，积累相似问题的预判经验和处理问题的方法以及处理流程，并将其反馈到施工管理的全过程中，以便在开始阶段就对可能发生的质量问题进行预判，做到针对性预防，避免质量问题的重复发生，减少在后期施工过程中的出错成本。不断在施工实践过程中对质量控制点进行补充，为项目后续施工应用或今后公司的持续应用建立企业质量管理数据库，为以后项目施工质量的事前和过程控制提供强大的数据库支持。由此可以逐渐形成与自身相适应的质量控制流程与管理模式。基于BIM 对装配式建筑事后总结性质量管理流程如图5所示。