基于BIM的裝配式混凝土建筑施工質(zhì)量控制研究

朱恩林

摘? ?要：在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，裝配式混凝土建筑順應(yīng)國家領(lǐng)導(dǎo)人綠色、可持續(xù)的發(fā)展理念，從而也得到了快速發(fā)展。例如萬科、中南、綠地等企業(yè)很好地引領(lǐng)了裝配式建筑的發(fā)展，并走在裝配式建筑的前列，成為領(lǐng)軍人物。并且，隨著建筑工程項(xiàng)目數(shù)量的增加，建筑領(lǐng)域開始應(yīng)用各種全新的技術(shù)手段，以提高建造質(zhì)量，提升建設(shè)速度和縮小建設(shè)成本。BIM技術(shù)就是其中的一種。文章通過研究基于BIM的裝配式混凝土建筑施工質(zhì)量控制措施，以期達(dá)到提高建筑項(xiàng)目整體質(zhì)量、促進(jìn)現(xiàn)代建筑領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的目的。

關(guān)鍵詞：BIM;裝配式混凝土建筑;施工質(zhì)量控制

由于裝配式混凝土建筑與我國目前可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)，而且與傳統(tǒng)模式的建筑方式相比，產(chǎn)生的垃圾較少，因此近年來得到了大力的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求越來越高，其中也包括對(duì)住房等建筑的要求提高?，F(xiàn)代建筑領(lǐng)域在提升工作效率的同時(shí)，也要滿足人們對(duì)高質(zhì)量建筑物的需求，所以提出了基于建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）的裝配式建筑施工質(zhì)量管理措施，以滿足人們對(duì)建筑的發(fā)展需求。

1? ? BIM技術(shù)在裝配式建筑中應(yīng)用現(xiàn)狀

深化設(shè)計(jì)階段，如果在施工過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更，就會(huì)造成資源的大量浪費(fèi)。此時(shí)，引入BIM技術(shù)就可降低資源浪費(fèi)的可能性。

預(yù)制件生產(chǎn)階段，生產(chǎn)廠家可以在BIM軟件中建立生產(chǎn)構(gòu)件的模型，并模擬拼裝過程，提高生產(chǎn)效率，減少人力、材料的浪費(fèi)。

在裝配施工階段，現(xiàn)場吊裝人員可以利用BIM技術(shù)，在Autodesk Revit軟件中模擬預(yù)制構(gòu)件的吊裝過程，提高PC構(gòu)件的現(xiàn)場吊裝的效率。項(xiàng)目管理人員也可利用BIM技術(shù)、廣聯(lián)達(dá)等軟件對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制，提升整個(gè)工程項(xiàng)目的安裝效率，提高建筑質(zhì)量。此外，裝配式建筑的BIM模型中可以引入時(shí)間和資源維度，模擬人材機(jī)的資源投入，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)利用效率的最大化。

在國外，裝配式建筑這種綠色環(huán)保型的建筑模式已經(jīng)得到了廣泛運(yùn)用，據(jù)了解目前國內(nèi)裝配式建筑主要有3種模式：第一種，鋼筋混凝土預(yù)制式裝配式建筑，多用于小高層、辦公、住宅等建筑;第二種，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配式建筑，常常用于高層建筑和超高層建筑;第三種，全鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配式建筑，多用于鋼結(jié)構(gòu)廠房。

2? ? 裝配式建筑施工質(zhì)量控制的特點(diǎn)分析

裝配式建筑的主要特征就是在預(yù)制構(gòu)件工廠將工程所需要的部分或全部構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)出來，運(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn)后，在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，再投入到建筑工程中去。這種利用預(yù)制構(gòu)件的建設(shè)方式在施工質(zhì)量的控制方面，主要的特點(diǎn)包括：首先，裝配式建筑項(xiàng)目中，PC構(gòu)件均是在預(yù)制構(gòu)件工廠加工生產(chǎn)而成，與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，質(zhì)量控制工作被前置。也就是說，在預(yù)制構(gòu)件被運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之前，就應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量管理和控制。其次，在施工現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的裝配工作，所以設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量對(duì)項(xiàng)目整體質(zhì)量有較大影響，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建筑項(xiàng)目相比，裝配式建筑項(xiàng)目更應(yīng)重視設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制[1]。由于裝配式建筑有更多的應(yīng)用優(yōu)勢，所以工程質(zhì)量更容易得到保證，無論是預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)還是現(xiàn)場的拼裝，都更容易控制施工過程，避免了許多現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題的出現(xiàn)。最后，與傳統(tǒng)建筑方式相比，裝配式建筑對(duì)各階段操作的精確度提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的多由人力完成的施工方法無法滿足這種要求，所以裝配式建筑施工要求更高水平信息化技術(shù)的應(yīng)用，這為BIM在建筑領(lǐng)域中更深入應(yīng)用打下了基礎(chǔ)[2]。利用BIM技術(shù)構(gòu)建的裝配式混凝土建筑模型如圖1所示。

3? ? 基于BIM的裝配式混凝土建筑施工質(zhì)量控制研究

3.1? 構(gòu)建BIM模型

對(duì)于裝配式建筑項(xiàng)目來說，在預(yù)制構(gòu)件階段就應(yīng)對(duì)每一個(gè)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行模型創(chuàng)建，然后再進(jìn)行拼裝，其中將涉及拆分設(shè)計(jì)工作。首先，在不改變?cè)袡C(jī)構(gòu)形式的前提下，根據(jù)現(xiàn)澆標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的拆分設(shè)計(jì)。其次，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)廠家的預(yù)制要求，在分析了施工現(xiàn)場的實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，進(jìn)行拆分設(shè)計(jì)工作。應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備的吊裝高度、吊裝能力具體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定拆分構(gòu)件的大小，避免在實(shí)際施工建設(shè)過程中出現(xiàn)無法起吊的情況，進(jìn)而影響施工工作的正常進(jìn)行。最后，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐缆返膶?shí)際情況，在考慮運(yùn)輸要求的前提下，進(jìn)行拆分設(shè)計(jì)。為了保證后續(xù)工作的有效進(jìn)行，需要對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)做出標(biāo)記，以提高后續(xù)工作的有序性，避免各種問題的發(fā)生。基于構(gòu)建出的BIM模型，能夠直接觀察到預(yù)制構(gòu)件之間的連接方式，同時(shí)，還能直觀感受到不同節(jié)點(diǎn)之間的碰撞與連接，在設(shè)計(jì)工作中，要注意對(duì)相關(guān)錯(cuò)誤的有效規(guī)避，為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)[3]。

3.2? 設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制

要想做好設(shè)計(jì)階段的裝配式建筑質(zhì)量控制，必須保證對(duì)拆分下的每個(gè)獨(dú)立構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，才能為后續(xù)的生產(chǎn)與加工提供指導(dǎo)。在這一過程中，可以充分發(fā)揮出BIM的有利作用，利用相關(guān)工具，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的參數(shù)化設(shè)計(jì)，這樣不僅能提高設(shè)計(jì)工作的準(zhǔn)確性，還能提升設(shè)計(jì)工作效率，使設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量得到保證。如果僅通過人為的方式，很難滿足實(shí)際的識(shí)圖需求，所以要利用BIM技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，以構(gòu)建設(shè)計(jì)模型。對(duì)BIM的有效應(yīng)用，可以預(yù)防預(yù)埋件和鋼筋之間的碰撞，同時(shí)也能準(zhǔn)確找到其他內(nèi)部構(gòu)件的位置，為以后的位置移動(dòng)工作打好基礎(chǔ)，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。在進(jìn)行基于BIM的裝配式混凝土建筑施工質(zhì)量控制時(shí)，在設(shè)計(jì)階段，以節(jié)點(diǎn)連接和鋼筋碰撞為例，要想達(dá)到提高整體質(zhì)量的目的，應(yīng)進(jìn)行構(gòu)件模型的原裝，利用BIM技術(shù)可以直觀看到可能出現(xiàn)在實(shí)際安裝過程中的問題，并通過處理和分析，尋找問題的有效解決措施。同時(shí)，利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)模型構(gòu)建的預(yù)安裝，如果發(fā)生了鋼筋碰撞的問題，可以通過上傳問題，實(shí)現(xiàn)模型的整改，以有效地解決問題，避免由于鋼筋碰撞而出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題[4]。

3.3? 施工階段的質(zhì)量控制

在施工前期，利用BIM技術(shù)能夠提前發(fā)現(xiàn)可能存在的質(zhì)量問題，并予以解決，減少質(zhì)量問題的發(fā)生概率。受到各種實(shí)際因素的影響，所以在施工過程中還會(huì)出現(xiàn)各種意料之外的質(zhì)量問題，還需對(duì)施工階段質(zhì)量問題進(jìn)行嚴(yán)格控制，利用BIM技術(shù)，發(fā)現(xiàn)、上傳問題并解決問題。如進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)預(yù)制墻板之間有凹陷的情況，這不僅降低了外觀質(zhì)量，還會(huì)導(dǎo)致漏水問題。此時(shí)可以利用BIM技術(shù)將問題上傳至模型當(dāng)中，然后發(fā)現(xiàn)其中存在的質(zhì)量問題，并尋找到問題的解決方法，以提高工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量。

4? ? 結(jié)語

綜上所述，隨著裝配式建筑的增多，裝配式混凝土建筑質(zhì)量問題受到了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注，通過對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配式混凝土建筑中存在的質(zhì)量問題，并尋找到問題的解決方法，提高建筑質(zhì)量，滿足人們對(duì)建筑的質(zhì)量要求。

[參考文獻(xiàn)]

[1]徐成賢，張德軍.裝配式建筑施工關(guān)鍵技術(shù)及BIM應(yīng)用探討[J].建筑機(jī)械，2019（7）：88-90，94.

[2]姚丹丹.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用與展望[J].工程質(zhì)量，2019（6）：49-52.

[3]吳紅斌.裝配式混凝土住宅建筑施工技術(shù)及質(zhì)量管控[J].居舍，2019（5）：66.

[4]鄭安朝.BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（31）：164.