基于BIM 技术的建筑工程施工质量管理

元杰

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

对于建筑工程而言，施工质量是保障建筑安全以及性能的基础要求，不仅关乎着建筑使用者的人身安全，还影响着建筑使用寿命。随着建筑行业的不断发展，对于建筑工程施工质量提出了更高的要求，而传统质量管理方式难以满足现代化工程需求，在此情况之下，BIM 技术逐渐得到广泛运用。但由于影响施工质量的因素较多，管理内容复杂，BIM 技术在施工质量管理方面的作用并未得到充分发挥。因此，加强基于BIM 技术的建筑工程施工质量管理研究是十分有必要的。

1 建筑工程施工质量特征

建筑工程施工质量指在满足业主要求和期望的前提下，同时符合行业相关标准规范，如建筑采光通风、给排水设计等方面，涵盖内容较为广泛。建筑工程施工质量的主要特征包括以下4 个方面。

（1）影响因素多。建筑工程实施需要多方面力量的共同支持和参与，而且整个施工过程复杂程度较高，因此影响施工质量的因素也较多，包括人为因素、材料因素、设备因素、技术方法、施工环境以及资金等，若某个环节出现问题，则会对施工质量安全产生直接影响。

（2）质量检测难。质量检测是保障施工质量的重要步骤，多针对工程基础、水电等方面，但此类检测项目往往难以从表面上发现问题，需要按照标准规范，通过指定技术进行检测，才能保障隐蔽工程质量，因此质量检测难度较大。

（3）质量波动大。由于建筑工程施工模式并不是固定的，而且在实际施工过程中，会受到施工环境、温湿度情况以及天气状态等方面的影响，因此施工质量存在一定波动性。

（4）影响外界环境。建筑工程施工过程中不仅会产生污水、建筑垃圾等污染物质，而且还会产生噪声等，影响周围人们的正常生产生活，甚至可能会威胁到生态环境[1]。

2 施工质量管理中的关键问题

2.1 图纸问题

施工图纸作为建筑施工的主要依据，对于施工过程、质量有着直接影响，因此图纸问题是施工质量管理当中的关键内容，常见问题如下。

（1）设计人员缺乏对于拟建设场地的了解和研究，并未充分考量实际地质环境、气候条件等相关因素，导致图纸设计与现场实际情况之间契合度较差，缺乏合理性，为后期施工埋下质量隐患。

（2）缺乏对于图纸设计的重视，随意删减图纸当中周围道路、地形等要素内容，图纸表达不清晰等。

2.2 材料问题

材料是建筑的重要组成部分，对于施工质量有着直接影响，同时也占据了大部分建筑成本，因此建筑施工中，十分容易出现材料问题，一旦材料质量、性能等不符合施工标准和设计要求，不仅会影响到建筑施工进度，而且还可能会带来各种施工质量问题，甚至埋藏隐患，威胁后续建筑使用安全。就当前建筑行业实际情况来看，各种新型材料技术的应用，增加了材料检测的难度，同时在实际进行检测的过程中，也存在抽样不准确、待检部分造假、缺乏检测资质等各种问题，降低施工质量[2]。

2.3 施工问题

施工问题主要表现为制度问题和人员问题。施工质量管理相关工作人员缺乏对于自身工作职责的了解，相关制度落实情况较差，浮于表面，或者施工人员在施工过程中未按照相关技术标准要求以及制度规范展开工作。人员问题则主要是指施工人员技术水平较低，工作经验不足，或者对相关技术措施、施工流程等不甚了解。

3 BIM 技术下的建筑工程施工质量管理对策

3.1 项目概况

本文以某学校办公楼建筑项目为例，建筑总面积为7189m2，建筑高度28m，地上部分共计7 层，无地下室结构，其中1~6 层层高3.6m，7 层层高6m，抗震设防烈度为7 度，建筑耐火等级二级，整体框架结构，设计使用年限为50 年。案例项目位于校园内部，周围人流量较大，多为学生，为减少对于学生活动、学习的影响，工期要求短，质量要求高，为保障工程质量，提高整体效率，采用BIM 技术进行施工管理。

3.2 图纸审核优化

传统图纸审核方式存在沟通不足、协调技术落后，图纸问题表达不清晰，解决困难等弊端，严重影响了图纸审核优化质量。基于BIM 技术的图纸审核优化管理通过建设数字化模型，更加深入、直观地发现图纸问题，而且还为各专业、参建方提供了协同交流平台，能够更加快速、准确的展开图纸审核和优化设计。

以案例工程中幕墙设计图纸方案的审核优化为例，借助BIM 模型呈现幕墙设计，并通过碰撞检测，发现拐角预埋件存在碰撞情况，经过多方讨论，针对该问题提出了两种解决方案，按照两种方案在现场对BIM模型进行修改，直接排除掉了具有缺陷问题的方案，并选定了最终方案。

设计图纸作为项目实施的主要依据，图纸质量直接影响施工质量，在实际应用BIM 技术展开图纸审核优化的过程中，关键质量管控措施包括三维碰撞检验以及深化设计。其中碰撞检验是通过模拟试验，了解实际施工过程中可能存在的施工困难，并提前采取有效方式进行预防处理，避免设计问题；图纸深化设计则主要是借助BIM 模型对图纸品质进行分析，进一步排除设计方案当中的施工风险，提升施工方案的可行性，减少后续施工变更情况。

BIM 技术在图纸审核优化中的应用，不仅能够实现对于图纸的快速检查和审核，准确、直观地发现图纸问题，而且还能够现场修改模型，直接进行图纸的优化设计，并确定最佳设计方案，在保障图纸质量，提升设计效率方面发挥了重要作用[3]。

3.3 工艺质量控制

工艺质量也是影响施工质量的重要因素，因此，在进行施工质量管理时，应加强对于工艺质量控制的重视。工艺质量控制主要包括工序质量以及工艺技术交底管理两个方面。在实际应用BIM 技术控制工艺质量时，需要应用4D 虚拟模型，进行施工工序以及节点施工方案的模拟，以此及时发现施工工艺质量问题，同时强化技术交底和培训质量效果。

以案例工程中墙体砌筑施工步骤为例，结合BIM技术展开工艺质量控制分析。

（1）明确控制要点。施工前仔细研究施工图纸，加强对于施工工艺质量控制要点的研究，包括关键工序、复杂节点等的控制措施，及其对施工质量安全的影响，同时强化施工技术交底和人员培训，确保施工人员明确现场情况以及工艺质量控制要点。例如，在砌筑工程中，由于砌筑结构较多，而且存在多种厚度不同墙体交叉、门窗洞交错等情况，为保障施工质量，需要做好施工要点、工序等的交底，并在保障整体美观性的基础上，尽可能提高材料利用率。

（2）4D 模拟。根据施工进度计划，进行全流程施工过程的模拟，包括施工中的关键工艺和技术方案等，并展示4D 模拟效果，保障施工模拟的有效性。

（3）技术交底。技术交底需要现场技术人员以及施工人员的共同参与，包括但不限于项目负责人、技术负责人、安全负责人以及质量检查和施工人员，借助BIM技术将实际施工技术、要点内容等直观地展示出来，要求相关工作人员充分了解工艺流程、技术要点等，保障交底质量和培训效果，提高施工人员技术水平和施工效率。

3.4 现场质量监控

现场质量监控是施工质量管理的关键内容之一，主要包括操作质量检查、工序交接质量检查、隐蔽工程验收等多个方面，在实际进行质量监控的过程中，一旦发现质量问题，应及时采取有效补救或处理措施，同时落实责任追究。

基于BIM 技术的现场质量监控主要包括以下3 个方面。

（1）实时跟踪管理。主要利用二维码、移动设备对现场影响施工质量的因素进行跟踪监控，并将相关信息录入BIM 系统平台当中，实现现场施工情况的实时同步管控。例如，案例工程中通过二维码对施工材料进行管理，只需要扫描二维码就能够明确材料名称、性能以及安装位置等，以此实现对于材料准确、科学的管理、存储和调用。此外，还可借助手机、平板等移动终端，对现场施工情况以及相关数据信息进行实时录入，标记构件情况，通过PC 端以及移动端，能够快速获得现场施工质量、进度情况。

（2）质量检测处理。质量检测是控制施工质量的重要手段和措施，基于BIM 技术的现场施工质量检测，主要是借助云平台调取建筑质量检测信息以及相关结果，通过对质量检测数据信息的分析，明确现场施工质量情况。相较于传统纸质检测模式，BIM 技术的应用提升了数据信息的同步性，有助于提高现场施工质量管理效率。

（3）施工现场指导。实际施工过程中，难以避免的会遇到各种技术、施工问题，需要技术人员进行现场指导，以此保障施工质量效果。在BIM 技术的支持下，施工现场指导的科学性和直观性更强，有助于提升施工质量，强化进度控制。在用料指导方面，应用BIM 技术进行建模，实现对于工程量的精准计算，导出材料明细表，以此指导现场施工过程中的下料工作。强化材料消耗控制，不仅能够保障下料的准确性，而且还有助于减少材料浪费情况。在施工指导方面，可借助BIM 模型的分解展示以及施工模拟功能，将图纸中的复杂节点全面、清晰、直观地展示出来，帮助施工人员强化施工理解，确保施工技术得到有效落实[4]。

3.5 竣工资料管理

竣工资料管理属于事后管理范畴，对于工程质量验收有着直接影响，传统竣工验收过程中，存在验收资料缺损，数据信息准确性较低、同步不及时等问题，而且对于纸张等资源的需求量较大，形式化严重，信息化程度较低，难以实现对于施工质量的有效管控。对此，BIM 技术的应用很好地解决了传统资料管理模式问题，实现了对于竣工验收资料的深化应用。

BIM 技术在工程竣工资料管理的主要应用包括以下3 个部分。

（1）数据信息管理。BIM 技术能够实现对于整个工程实施过程的数据收集和存储管理，包括施工初期的基础数据，以及施工过程中产生的各种数据信息，将其传送到云端进行分类管理，为竣工验收环节资料信息的调取和使用提供了可靠支持。

（2）功能平台服务。BIM 技术结合了3D 模型以及数据库技术，对模型进行全面浏览，同时还能够随时随地查阅、调取部件信息，并在数据库平台进行数据信息上传、存储、检索以及下载等管理，为后续竣工资料的收集整理奠定良好基础。

（3）竣工验收应用。在竣工验收环节，相关管理人员可在不受到时间、地点约束的情况下，在门户网站中对相应建筑模型进行浏览，调取相关资料信息等，提升了竣工验收环节资料管理和使用的便利性，避免了资料错漏等问题。

3.6 成品质量维护

建筑施工质量不仅包括施工前和施工过程中的质量管理，同时也应包括事后质量控制，成品质量维护就是其中的重点内容。基于BIM 技术的成品质量维护，需要明确相应实施方案，创建施工资料管理平台，实现的对于项目信息以及施工数据的全面管理。传统施工质量管理理念主要集中在施工过程中，缺乏对于成品质量管理方面的重视，一旦出现质量问题，就需要进行返工，而由此带来的进度延期、成本资源浪费等将是巨大的。

BIM 平台的构建以及相关先进技术的应用，能够实现对于工程建设全过程质量数据信息的收集、存储和处理，为后续成品的质量维护和工程质量验收提供可靠、全面的数据参考，对于提升工程品质有着重要意义。在实际应用BIM 技术进行成品质量维护的过程中，其应用角度与竣工验收存在一定相似性，将基础数据信息传送到BIM 平台当中，并对相应数据信息进行分类整理，设置权限，同时保障BIM 模型与实际施工数据信息之间的关联度，一旦发现质量问题，能够及时进入系统当中进行详细分析，明确问题所在，进而采取有效处理和补救措施，减少由于施工质量问题给工程项目带来的不良影响，此外，还可以借助BIM 系统落实质量问题责任人，并进行追责处理[5]。

4 结语

综上所述，基于BIM 技术的建筑工程施工质量管理应从施工质量特点和实际管理问题入手，明确图纸设计质量问题、材料质量问题以及施工过程中的质量问题，应用BIM 技术，在解决传统管理弊端的基础上，充分发挥BIM 技术优势，借助碰撞检测等技术措施，实现设计图纸的高效审核和深度优化，通过施工模拟，强化工艺质量控制，借助BIM 平台，实现现场施工质量实时监控和技术指导，此外还应加强施工过程中资料数据信息的管理以及成品质量的维护，全面提升建筑工程施工质量管理水平。