BIM技术在建设工程质量管控中的研究与应用

【摘要】现如今，城镇化进程不断深入，建设工程数量不断增多，建设规模也越来越大，装配式结构、地下管廊和海绵城市等新兴工程不断出现，建设工程质量监督将面临新的挑战。BIM技术作为一种革命性的新技术，为建筑工程施工及质量监督提供了新思路。

【关键词】BIM技术；建设工程质量管控；研究；应用

在建筑工程施工中，经常会出现成品不良、瑕疵、缺陷、违规、错误、遗漏等施工质量问题，这些质量问题产生的原因主要归咎于工人素质偏低、偷工减料、材料管理漏洞、施工质量意识薄弱等多个方面。在这一背景下，施工单位应尝试把BIM技术运用于建筑工程质量监管中，全方位监管工程质量问题。

1、工程质量监督目前存在的困境

1.1监督方法和管理手段落后

我国自20世纪80年代起开始实行建设工程质量监督管理制度，历经四十年余的发展，工程质量监督在一定程度上仍沿用传统的“以工程项目为单位、以实体质量检查为主”的监督模式，现阶段的监督方法和管理手段已不能适应新时代的需要，主要体现在以下几个方面：一是经验判断大于理性决策，在监督过程中对质量问题的发现和处置仍以监督人员的主观经验判断为主；二是时效性差，质量问题的发现往往滞后于工程施工过程；三是监督途径不完善，缺乏事前预测和事中控制，往往以事后整改为主。

1.2信息化建设各自为政，信息孤岛问题突出

在当前的工程建设中，业主、设计、施工、监理和行政主管等参建各方均从自身质量责任、工作方法和管理流程出发，建立了自己的信息化平台，但各平台标准不统一、数据不互通，导致工程各质量监督体系之间信息不能有效沟通，未充分利用信息资源，降低了质量监督工作的有效性。人证分离、资质挂靠、违法分包等现象的出现，为工程质量埋下了不容忽视的隐患。

1.3工程资料管理手段落后

工程质量资料建立滞后于实际工程建设，造成工程质量问题不能及时发现与处理，档案资料存储难，后续查阅难。由于项目施工周期长、资料繁多，查找资料过程也较为复杂，工作量非常大。项目档案资料流转无法保证其完整性，项目资料数量较多，流转过程比较复杂，容易遗失。

2、BIM技术在建筑工程质量监管中的有效运用

2.1施工质量管理实施路线

在建筑工程质量监管工作中建设单位应基于BIM技术确定施工质量管理具体实施路线。如图1所示。

先根据BIM实施要求构建基于BIM的管理组织机构，再参照BIM建模标准和模型工作进度制定项目BIM实施方案，确定实施重点部位和BIM应用点。即在投标阶段，应重点利用BIM技术编制投标方案，动画演示投标，策略投标报价。在项目策划阶段，重点利用BIM技术监督管理材料设备材料计划、进场计划、施工成本计划、场地布置实际情况。在施工阶段，重点利用BIM技术深化设计及碰撞检测。同时，进行三维虚拟样板、可视化技术交底，实时跟踪项目质量问题、安全隐患，借用物联网二维码运输跟踪技术、VR虚拟现实技术、3D云扫描技术等严格把控建筑工程质量。在竣工交付阶段，重点利用BIM模型维护工程质量，辅助工程质量验收。然后，经过模型指导与审核建立优化BIM模型，顺利进行项目质量管理工作。

2.2质量管理项目组织机构设计

首先，在质量监督项目组织机构设计中，增设专门的BIM工作组，主要负责BIM建模服务。在这里，BIM工作组内成员必须熟练软件操作，建模速度快，有一定BIM技术应用能力。其次，建设单位应针对项目部自有技术人员实施BIM培训，教会自有人员BIM软件操作能力，让他们能够修改完善BIM模型，提高BIM模型建模效率，供建筑工程质量监管工作使用。再次，在质量监督项目组织机构建设期间，应明确BIM经理主要负责BIM培训组织、BIM应用方案制定等工作。而BIM工程师，主要负责对BIM模型进行碰撞检测与优化调整等，进而严格把控建筑工程质量。除此之外，BIM应用人员主要负责将BIM成果运用到质量管理方面，有效运用BIM技术落实建筑工程质量监管工作。总之，为了更好地发挥BIM技术作用与价值，建设单位应基于BIM设计质量监管项目组织机构，以便于协同完成建筑工程质量监管。

2.3 BIM建模设计

其中，在技术准备阶段，主要是依据工程施工合同、施工标准规范、设计文件等制定BIM实施方案。在图纸审核阶段，主要是请设计方会审图纸，科学判断图纸设计中是否存在重大缺陷。待图纸审核完毕之后，对建筑工程中公共走廊、电梯前室等进行剖面的二维综合预排布，避免BIM建模后有较大改动量。在BIM建模和深化设计阶段，主要是遵从先地下后地上，先结构后装修的原则分专业、分部位进行BIM建模。之后，整合混凝土结构、钢结构、装饰等若干个部位的模型，准确分析BIM模型整体效果是否最优。再整合电气、通风空调、给排水等专业模型，准确分析管道综合排布是否合理。当BIM模型总体方案达到最优标准以后，碰撞检查建筑工程各个部分施工，一旦发生质量问题，及时更改设计。在BIM模型审核阶段，主要是依据规范要求和项目实际情况检查BIM模型总体方案，避免出现模型与施工现场“两张皮”现象，高效指导建筑工程质量监管工作。

2.4基于BIM技术的施工质量控制

基于BIM技术的建筑工程质量监管要遵从事前、事中、事后控制原则。在事前，主要是依据图纸设计优化BIM模型，借助BIM模型模拟功能形成施工方案，在施工方案虚拟交底基础上进行各个部位的深化设计与碰撞检查。包括砌筑结构、混凝土结构、钢结构、机电安装等等，模拟论证施工方案是否可行，进而确定各复杂施工区域的专业施工顺序，明确施工工艺流程，避免违规操作和图纸设计不合理等问题影响建筑工程整体质量。在事中阶段，应借助BIM模型模拟功能制作实物样板，确定建筑工程质量标准，再利用BIM技术检查问题，完成新的设计变更。在事后阶段，可借助BIM模型模拟机电系统等的调试，并以实体三维扫描和BIM模型对比方式，准确验收建筑工程质量，高效监督建筑工程施工中質量问题。除此之外，在整个建筑工程质量监管工作中，监理人员和质量管理人员可借助手机和浏览器，实时查看BIM模型，对BIM模型进行质量巡检，及时发现问题，安排整改。

结语：

随着信息化时代的到来，建筑工程质量监督通过BIM技术实现的数字化、协同化、差异化监督，可以有效解决现阶段建筑工程质量监督中效率低、手段落后及监督力量不足等问题，真正实现建筑工程全寿命周期的信息精细化建设以及施工精细化管理，提高建筑业信息化水平，促进建筑业持续健康发展，为倡导的智慧城市建设创造基础条件，为富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化建设添砖加瓦。

参考文献：

[1]程骁.基于BIM技术的工程施工安全管理研究[D].长江大学，2018.

[2]汪泽民.基于BIM技术在施工质量管理中的应用[D].安徽建筑大学，2017.

作者简介：

于洁，山东卓远建筑设计有限公司，山东青岛；

张莉雅，保利（青岛）实业有限公司，山东青岛。