BIM-QR系统在钢结构验收中的应用

孙　亮　张科龙

(中建三局第一建设工程有限责任公司，武汉　430040)

BIM-QR系统在钢结构验收中的应用

孙亮张科龙

(中建三局第一建设工程有限责任公司，武汉430040)

【摘要】BIM-QR系统是以动态二维码为纽带，由Tekla Structures钢结构BIM模型、后台服务器和移动终端组成的综合系统，可将BIM模型中的海量信息上传到服务器，根据需求对信息进行提取、统计、分析和管理，为原料采购、构件生产、构件运输、构件质量验收等全过程提供信息管理平台，减少人力投入的同时有利于管理。其中，动态二维码是在二维码的基础上增加专有编码协议和解码协议，使二维码图形可以同时保存固态信息和动态信息。使用移动终端扫描二维码可以快速读取构件信息，同时可以将构件进出场验收、安装验收等验收信息上传至服务器中，然后通过Tekla Structures软件插件将信息更新至BIM模型中，通过改变构件在模型中的级别改变构件在显示的颜色，以体现构件不同的验收状态。以动态二维码为载体，将BIM模型、移动终端和后台服务器数据结合在一起，实现对钢结构工程施工质量验收的管理。

【关键词】BIM-QR；钢结构；动态二维码；质量验收；Tekla Structures

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.03.08

1引言

钢结构建造全过程中，原材采购、下料，构件发货运输、安装、验收等过程中，会产生大量的信息，采用人力管理，效率低下。为提高钢结构施工管理水平有几种方式：建立BIM平台，能够实现施工4D模拟以及进度、成本、图纸的实时监控[1]。应用物联网技术，实现原材料和成品构件的有序管理[2-5]。但均未涉及质量管理，为更全面的解决问题和提高管理效率，以二维码[6-7]为纽带，由Tekla Structures钢结构BIM模型[8-9]、后台服务器和移动终端组成的综合系统，可将BIM模型中的海量信息上传到服务器，根据需求对信息进行提取、统计、分析和管理，为原料采购、构件生产、构件运输等全过程提供信息管理平台，减少人力投入的同时有利于管理。

2实施关键技术

2.1软件简介

BIM-QR系统是以二维码为纽带，由BIM模型、后台服务器和移动终端组成的综合系统(图1)。

图1　BIM-QR系统

2.2软件应用关键技术

1)采用QR二维码专有编码技术

在二维码的基础上增加专有编码协议和解码协议，使二维码图形可以同时保存固态信息和动态信息。

2)实现BIM技术和二维码技术结合

以动态二维码[10]为载体，将BIM模型、移动终端和后台服务器数据结合在一起，实现对钢结构工程施工的管理[7]。

3)不同验收状态构件颜色区分显示

图3　BIM模型数据更新

通过中建三局一公司编写的Tekla Structures软件插件，可将后台服务器中的数据更新到Tekla Structures模型中，通过改变构件的级别，更改构件在模型中显示的颜色。

3项目实施方案

3.1项目简介

北京总部大楼项目是集科研设计、写字间、会议区、地下车库及配套设施等为一体的综合型建筑。总建筑面积33万m2，建筑高度36.20m，地下三层，地上七层，地下为钢骨混凝土框架，上部塔楼为框架-剪力墙，建筑外围分布有巨型桁架，存在三处悬挑，最大悬挑长度81m，建筑内部分布有四处转换桁架。

3.2具体应用

3.2.1移动终端验收

钢结构构件在建模深化阶段便被赋予特有的编号，将模型信息导入后台服务器时，对应每个构件便生成唯一的二维码。在钢结构构件出厂、进场、安装等各个需要验收的环节，可通过中建三局一公司编写的动态二维码扫描软件对构件进行扫码，即可获得构件的详细信息，然后直接通过移动终端填写验收信息，并拍照上传至后台服务器，简便快捷，见图2。

图2　移动终端扫码验收

3.2.2BIM模型数据更新

通过验收的构件，验收的具体信息储存在后台服务器中，通过中建三局一公司编写的Tekla Structures软件插件，可将后台服务器中的数据更新到Tekla Structures模型中，通过改变构件的级别，更改构件在模型中显示的颜色，直观、便利，见图3。

3.2.3BIM-QR系统辅助钢结构制造管理

在钢结构制造过程中，不同材质、不同尺寸的材料较多，管理繁琐，难度大。

通过BIM-QR系统的技术，可以从材料管理、制造过程两方面辅助钢结构的制作管理。材料进场时，将材料的尺寸、数量等信息录入服务器系统，在钢结构构件制造时，将制造信息和材料信息关联，即可统计不同材料的剩余数量，达到控制材料使用情况的目的，同时，将服务器的制造信息更新到BIM模型中，通过颜色显示，可直观显示构件制作进度，方便钢构件的制造管理及现场的协调。

3.2.4BIM-QR系统辅助钢结构运输管理

在传统方法中，构件从加工厂运出到进场之前的过程中，构件的信息只能通过和司机的电话联系获得，既麻烦又不能及时反映突发状况，使得管理人员和卸车工人长时间等待，造成劳动力、机械设备和时间的浪费。

为解决此问题，在出厂的钢构件上粘贴二维码和GPS定位器，即可通过二维码的动态信息获得钢构件的即时位置信息。通过以上手段，首先，可以确定构件进场的较准确的时间，及时安排人员设备卸车；其次可以通过定位信息及时了解构件车的爆胎、车祸等突发状况，及时确定应对方案；最后，通过BIM模型显示，方便查找、了解已运输到施工现场构件，节省大量的时间、人力、物力。

3.2.5BIM-QR系统辅助钢结构安装进度管理

相较于以往在纸质平面图上填涂的方式，BIM-QR系统可将已经安装的构件通过扫描二维码录入验收信息，并同步到服务器BIM模型中，在BIM模型中用特定颜色显示，更加直观，可有效地避免钢构件的漏装。

3.2.6BIM-QR系统辅助钢结构质量管理

使用移动终端扫描二维码即可获得构件的详细信息，然后直接通过移动终端填写验收信息，拍照上传简便快捷，同时可以将服务器上的信息更新到BIM模型中，便于统计、观察验收信息。

3.2.7BIM-QR系统辅助商务管理

在服务器统计的构件信息中，提取不同状态构件的重量信息，生成工程量统计表格，方便快捷，精确度高，可减轻商务人员的工作强度，节约大量的人力和时间。

3.2.8BIM-QR系统辅助安全物资、设备管理

安全物资、设备进场后，安全员予以验收，建立合格物资、设备台账，并编辑相关信息，录入系统，生成二维码，邀请监理人员验收，监理验收合格物资、设备，在系统中导入监理验收人、验收时间等信息；在系统中建立安全物资、设备台账，方便各方人员后期的查找、追溯。

3.2.9查看验收信息

使用安装特定二维码扫描软件的移动终端，扫描已验收构件上粘贴的二维码，即可查看构件的验收信息等详细信息，而普通的二维扫描软件只能查看构件的一般信息，不能查看构件的详细信息。

4结论

BIM-QR系统完成以往物联网技术在钢结构项目施工中的作用同时，还完成了辅助钢结构构件质量管理的任务，其作用覆盖了钢结构施工过程中的各个环节，形成了统一的管理体系。在腾讯北京总部大楼项目的实施过程中很大程度的减轻了管理人员的工作强度，提高了管理的精细程度和准确性。

参考文献

[1]汪永胜，肖杰，叶代英 等.BIM系统在广州东塔钢结构施工中的应用：中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会2013年学术年会，中国浙江杭州，2013[C].

[2]邵凯，海峰，戴建斌 等.物联网技术在钢结构行业中的应用研究[J].物流工程与管理，2012(09)：21-22.

[3]严璞.基于手机二维码的物流管理信息系统设计与实现[D].华中科技大学，2011.

[4]武尽祥.基于RFID的钢结构企业物联网平台关键技术研究[D].河北工业大学，2015.

[5]王军.基于物联网的大型钢构件质量追溯系统的研发[D].河北工业大学，2014.

[6]高祥生，刘亚楠.基于二维码技术的烟草商业企业资产动态管理研究[J].价值工程，2014(13)：152-153.

[7]邓嘉明.手机二维码技术优化地方高校设备管理的研究[J].实验室研究与探索.

[8]唐建华，于海燕，李乐.Tekla Structures在钢结构工程中的应用[J].安装，2012(05)：48-50.

[9]张磊，周东明.Tekla Structures软件在钢结构工程中的应用[J].2015(11)：98-100.

[10]王伊园.浅谈动态二维码在供应链金融监管中的应用[J].物流科技，2015(02)：113-115.

Application of BIM-QR System in Steel Structure Acceptance Check

Sun Liang，Zhang Kelong

(TheFirstConstructionEngineeringLimitedCompany,ChinaConstructionThirdEngineeringBureau，Wuhan430048，China)

Abstract:With dynamic two-dimensional code as its joint,BIM-QR system is composed of Tekla structures steel structural BIM model,a background server and mobile terminal.The BIM-QR system can upload mass information to the server.Then we can extract,gather,analyze and manage the information according to the demand,providing information management for the whole process,such as raw material purchasing,component production,component transportation,component quality acceptance,etc.This system is helpful for us to reduce the human input and is conducive to management.The dynamic two-dimensional code is to increase the encoding and decoding protocol proprietary protocol based on the two-dimensional code,so that the two-dimensional code can preserve both solid state information and dynamic information simultaneously.Using a mobile terminal to scan the two-dimensional code can quickly read the component information,and at the same time,the information of the import acceptance,plant acceptance,and the acceptance of installation will be uploaded to the server.The information is then updated to the BIM model through the Tekla Structures software plug-in.By changing the component in the model to change the color of the component in the display,it can reflect the different status of the component.The BIM model,mobile terminals and the backend server data are combined,by using dynamic two-dimensional code as the carrier.The construction quality acceptance management of steel structure is approached.

Key Words：BIM-QR；Steel Structure；Dynamic Two-dimensional Code；Quality Acceptance；Tekla Structures

【作者简介】孙亮(1988-)，男，助理工程师。主要研究方向：钢结构工程施工技术与管理。 张科龙(1986-)，男，助理工程师。主要研究方向：钢结构工程施工技术与管理。

【中图分类号】TU85

【文献标识码】A

【文章编号】1674-7461(2016)03-0044-04