浅析装配式建筑预制构件质量检测方法

何惠莹

摘要：在施工时，为了避免由于构件无法满足标准数值导致后续施工出现问题，可以应用 BIM 针对达不到合格数值的预制构件做持续的跟踪和监测，从而能够对质量进行把控。基于 BIM 的质量检测第一步就要监测 BIM，确定其是否要对涉及到的指标以及性能数据等进行系统的统计和跟踪，并创建数据 库。第二步是应用 3D 技术对所需要的数据和位置定位等参数进行监测和确定，然后把所得到的数据保存为和所要求的数据库格式相同的格式，随后再把所 得数据以及标准数据库设置二维码。通过此种方式，能够快速的完成数据的对比，并根据对比结果分析出具体情况，进而实现不合格构件的筛选。本文就 对装配式建筑预制构件质量检测方法进行详细分析。

关键词：装配式建筑;3D 打印技术;预制构件;二分法;BIM 技术

近几年，装配式的建筑方式得到关注，并且发展迅猛。这是由于此种 建筑方式相对于其他建筑所需时间更短，且产生的对环境有害的物质更少，操作过程相对更为简洁。装配式建筑包含多个阶段，主要为构件生产、材 料运输和吊装、以及最后的装配过程。在装配式建筑施工中，BIM 技术的 应用逐渐增多，然而对于 BIM 技术在施工安全性问方面的应用，大多还是 集中在预防高空坠落等的警示，而在质量检测方面的应用则较少，这就需 要相关领域进一步加强对 BIM 技术应用的拓展研究。

1.风险检测系统架构设计

系统框架构建，这种风险监控方式主要是以 BIM 为基础，并且其主要 能够实现的功能，以及实现功能的方式主要来源于两个数据库，通过数据 比对，进行分析，并通过编号进行检索，监控此批预制构建能不能达到预 订标准，来做到装配式建筑施工过程中对于可能存在的危险的警示。

这个系统包含数据模块，应用模块，服务模块。

主要能够完成的功用包含为：（1）感知模块，也就是在建筑环境中设 置的监控体系，监控体系包含整个系统的监控设备，主要包含制造方，施 工单位，设计机构，以及监控机制。在整个的建筑施工阶段，所有的参与 方，都会对构件的重要参数和外观做跟踪监测，利用构建特有的编号把不 合格的构建标记出来。（2）数据模块，第一步，因为 BIM 中主要存在施工 的主要数据，所以，能够通过计算机语言将其所涉及到的各种数据调用，第二步，能够把整个施工群涉及到的标准确定为一个范围或者数据，创建 较为规范的数据库，可以成为以后检测判定的依据[1]。（3） 服务模块。完成 数据的统计以及交叉调用，也就是要把设计的基准数据和构件最终制造出 的产品的监测数据进行对比和交叉分析。制造方依照标准要求在规定时间 内完成生产制造任务，并对制造出的产品进行监测，把不合格的产品标记 出来，将其数据和标准值中最低的值再次进行比对，再将比对结果发送给 制造方和施工单位，从而能够完成构件的质量控制[2]。

质量的控制体系主要方法是应用 BIM 以及 3D 技术对构件的数据等时 刻监测，从而达到给予警示的目的，这种质量控制体系还分为两个方面。

（1）标准数据库的构建。第一步要根据构件的 BIM 主要数据和施工之 前得到的标准数据，确定所有构件各自的标准测量值都是多少，把所有构 件要监测的项标记上条形码，把设计的主要数据以及标准数据进行系统统 计后，依据规定的格式保存到标准数据库里，从而创建规则数据库，成为 建筑過程中质量监控的基础。

（2）针对于表面缺陷的监控，第一步要将通过扫描获得的数据采用最 小二乘法做初步分析，接下来，将其和模型进行对比，从而确定前后两者 的偏角以及高度偏差，从而根据偏差的具体值来确定构件表面是否存在缺 陷，以及缺陷是否严重等。

2.检测过程分析

标准质量数据库的构建主要的方法就是获得构件设计的基础数据，和 制造生产后的实物的真实数据，将两者进行对比，查看两者具体相差多少，差值是否落在标准范围里，如果在生产制造过程中，质量数据和偏差都在 所给定的标准范围内，可以判定质量是合格的。目前主要采取的测量方法为人工测量和计算机测量，由于将施工制与设计基础值相对比的工作量大，所以，要构件系统科学的安全数据库，能够提高对比的效率[3]。

质量标准数据库主要包含质量监测基础数据以及设计数据两种，质量 检测基础数据具有误差范围，主要有两种表现方式，其中一种是直接给定 的参数，也就是直接给定了生产制造构件与标准数据对比，所能偏差的最 大值，这种方式不需要进行计算，进行扫描，获取数据就能够直接监测到，比较反应的施工位置为孔或者洞，例如门的标准值范围为±2 毫米。

另一种是间接数据，需要应用激光对构件做扫描处理，获得数据，然 后利用云拟合获得一个几何关系，从中获取弯曲度的值。

而针对设计基础数据的获取，则需要整个项目的 BIM 构件完成后，全 部参数能够直接形成，此时，只要能够应用计算机语言通过 open 的 API 直 接调用就能够实现。在进行生产制造时，要先关注设计基础数据与实际设 计值，将两者联系起来，把设计基础数据的最大偏差值放到实际设计的过 程中，从而获得实际设计值的安全范围。主要原理就是把标准量化，并将 其转换成能够自动识别的格式，从而有利于通过扫描对比分析提高效率。

判定构件能不能达到标准要求需要进行多方面的考虑，所以需对设计 标准数据 与实际生产制造件通过扫描所得的数据，要根据标准的格式进行 保存，从而实现快速的对比分析，因此在保存前，需要进行标识，因为构 件的标识是根据 BIM 模型直接形成的，所以，可以对所有构件和要监测的 项目进行编码标记。

3.结论

本文在施工标准的基础上，通过对预制构件的外观质量检测定量化处 理，阐述了基于 BIM 和 3D 激光扫描技术对预制混凝土构件外观质量检 测的整体方 法，构建了质量检测系统框架，通过该检测预警系统，可得到 如下结论。

第一，此种方式能够达成构件的质量风险监控，并且增强整个施工过 程的安全管理体系，根据对预制构建的外观进行监测以及表面缺陷的排查 和检测等当时，把不在标准值范围内的构建通过条形码扫描等方式在 BIM 中标识，从而达到构件质量监控示警的目的。

第二，把监测标准数据的外面质量监测通过定量化创立标准质量数据 库，因为 BIM 模型还涉及到力学等学科的技术，所以能够把监测标准数据 里的其他检测项目进做定量化处理，从而实现质量数据的自动对比监测。

参考文献：

[1]何文玉，文新鹏，黄新开，彭俊龙，廖羚. 装配式建筑与 BIM 集成 研究的学术热点及演进趋势——基于CiteSpace 与Ucinet 的文献计量可视化 分析[A]. 中国图学学会土木工程图学分会.第八届 BIM 技术国际交流会— —工程项目全生命期协同应用创新发展论文集[C].中国图学学会土木工程 图学分会：《土木建筑工程信息技术》编辑部，2021：8.

[2]钟春玲，武金宝.基于 C-OWA 算子与向量夹角余弦的装配式建筑 预制构件施工质量评价研究[J].吉林建筑大学学报，2021，38（04）：73-78.

[3]韩梅.装配式建筑施工的质量控制要点及质量通病防治措施探讨[J]. 陶瓷，2021（08）：123-124.