BIM技术在装配式建筑施工质量控制过程中的应用
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【摘要】自2016年全国全面推广装配式建筑以来，装配式建筑在建筑市场上的占有率不断攀升，截至2020年已占新建筑比例达20%，但相比较于传统现浇结构的质量控制，其质量控制措施相对薄弱。本文主要针对在装配式建筑施工质量控制过程中容易出现的质量问题，通过BIM技术的合理分析及运用，使相关质量问题得到有效控制和解决，给相关行业从业人员的学习和研究提供一些借鉴。
【关键词】装配式建筑;质量控制;BIM技术;运用
1.基本概念
1.1 装配式建筑
装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯、阳台等），运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。
装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等，因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业化生产方式的代表。
1.2 BIM技术
BIM全称为建筑信息模型（Building Information Modeling），是在绘图软件的基础上结合三大学科（建筑学、工程学及土木工程学）的专业学科知识而衍化出的新工具，主要进行与建筑有关的电脑辅助设计。
BIM技术是一种应用于工程全寿命周期的数据化工具。运用数据对建筑建立三维信息模型，使工程施工人员对建设工程全过程进行掌握，对施工过程中容易出现质量问题的点进行提前控制，以便提升施工质量，降低施工成本，缩短工期。
2.装配式建筑施工质量控制点
装配式建筑作为一种新型建筑形式，其最大的特点是将构筑物中的部分构件先在工厂进行预制，制作完成后再运至施工现场进行安装，整个施工过程就如同搭积木一样，方便快捷。相比较与传统建筑形式，装配式建筑的优点有节能环保、省时省力、质量可控率高等。
装配式建筑最重要的组成元件是各种预制构件，其质量控制的核心也就是预制构件制作的质量控制及预制构件吊装的质量控制。下面将对装配式建筑施工质量控制点进行分析。
2.1预制构件的拆分
施工蓝图中的预制构件拆分对后续装配式建筑施工质量的控制尤为重要。规格统一、形状简单的构件不但能在工厂预制时降低出错率，更能在后期施工现场进行吊装时省时省力，提高施工效率。
2.2 PC构件深化
通过对建、结、水、暖、电等各个专业的图纸的全方位了解，掌握图纸中的各种细部节点，对PC构件进行深化，避免在进行预制构件生产时产生遗漏。遗漏的细部节点在预制好的构件上进行补筑时，由于预制面光滑，极易出现质量问题。
2.3 施工样板
“样板引路”在传统建筑工程施工中已得到广泛应用，在装配式建筑施工中亦需如此。但由于施工场地及其他条件限制，目前施工现场预制构件样板均为成型样板，无法精确至每道施工工序。给项目质检员及相关从业人员全面了解预制构件生产过程带来难度，不利于预制构件生产的全过程质量控制。
2.4 进场验收
进场验收是预制构件质量控制的关键点。预制构件验收与传统材料验收存在很大不同，除了预制构件外观质量的检查外，其规格尺寸、钢筋点位也应一一检查。使用施工蓝图进行对比检验，效率不高且容易出错，出错的构件用于工程实体将对工程质量带来极大隐患。
2.5 现场锚固层
现场锚固层又称转换层，此层以下为传统现浇结构，此层以上为装配式结构。锚固层作为装配式构件的起步楼层，该层对装配式建筑施工质量起着决定性作用。在锚固层进行钢筋定位时，由于楼层面积大，细小的偏差逐渐累积亦会导致较大误差。因此锚固层PC构件的墙边线及钢筋定位是否准确显得尤为重要，也是质量控制中的要点所在。
2.6 预制构件与现浇结构、二次结构的连接
预制构件与现浇结构、二次结构连接处的处理，一直是施工过程质量控制中的难点。预制叠合板与现浇梁连接处的模板如何支设才能有效防止漏浆？预制墙板与二次结构连接处如何处理才能防止开裂？虽说PC构件成形面观感质量极佳，但上述质量问题若是处理不当，整体效果肯定大打折扣。
3. BIM技术在装配式建筑施工质量控制过程中的应用
BIM技术作为21世纪诞生的新概念，在建筑行业的运用仍在不断发掘。但就目前而言，BIM技术在建筑行业的应用已对传统建筑施工方法造成了巨大冲击。在装配式建筑施工中，尤其是在施工质量控制过程中，BIM技术也得到了充分应用，下面简要进行分析及阐述。
3.1 预制构件拆分过程中的优化
以审查后的蓝图为基础，运用BIM技术建立数据化的三维信息模型，对建筑中构造规整、相似度高的构件进行提取。提取完成后对构件进行尺寸优化拆分，形成规格相同、通用性强的构件，以降低后期在工厂预制时的出错率，提升在施工现场进行安装时的便捷程度。
3.2 PC构件优化
在蓝图的基础上建立三维信息模型，图纸上的相关节点及细部做法将会烂熟于心。细部节点是否合理，节点做法是否有误，也能做到心中有数。对不合理的节点、做法及时跟设计单位沟通后，进行修改，降低后期返工率，提高施工质量。对图纸中未体现的节点根据现场实际增设，可有效降低后期施工难度。
3.3 模拟施工样板
运用BIM技术对预制构件生产全过程进行模拟，包括磨具制作、钢筋绑扎、管线预埋、混凝土浇筑、成型养护等。可为项目部质检员及相关从业人员提供直观的感受，让其更加直接、全面地了解构件生产的过程，找到制作过程中的质量控制点进行有效控制和检查。
3.4 辅助现场验收
通过BIM技术将各PC构件的三维模型传递到验收人员手机上，并按PC构件进行编号。在進行构件进场验收时，相关验收人员可通过PC构件上的编号迅速定位相应构件，通过对三维模型的观察，可更加简单、直观地了解构件信息，确定构件规格尺寸，提高验收准确度，加快验收进度。 3.5 锚固层定位放线优化
基于蓝图建立的三维信息模型，通过对PC构件的扣除可得到锚固层墙板定位线及钢筋点位点，导出点位平面图。现场作业人员根据定位图进行墙体放线及钢筋定位作业。平面图中可反映任意钢筋定位点的位置关系，施工时可做到随时定位随时纠偏，施工质量得到有效保障。
3.6 優化预制构件与现浇结构、二次结构的连接
运用BIM技术，将与现浇结构、二次结构连接的预制构件标记、提取，对与现浇梁接触的叠合板板边进行处理，预留对拉螺杆孔以方便后期模板支设，防止漏浆。与二次结构连接处的预制墙，在连接处预制凿毛，方便后期与二次结构的挂网粉刷，防止开裂。
3.7 装配式建筑施工全过程质量控制
运用BIM信息化模型，对构件厂出厂构件进行标记，并在建筑模型立面上进行反映，可以便于构件厂对比生产计划调整构件生产顺序，做到有的放矢，防止忙中出错。
运用BIM信息化模型，对预制构件吊装进行控制。在进行预制构件吊装时，可以将正在吊装的构件参数发送给作业人员，方便其进行构件定位，可加快施工速率，降低施工错误。
运用BIM信息化模型，对预制墙板的支撑点位进行优化，在施工方便与布局合理中寻找平衡，做到不影响构件施工质量的同时尽量保证现浇及二级结构的施工质量。
4.结语
随着时代的进步，科技日新月异的发展，装配式建筑在建筑市场中的占有度将会再创新高。预制构件也将由目前的简单、通用，变为复杂、不规则。可以说装配式建筑施工工艺会朝着越来越复杂化、多样化的方向发展。复杂的工艺，多样的造型，往往会导致施工质量控制难度的上升。BIM技术应用，在现阶段尚能满足装配式建筑施工质量控制的需要，但长远来看仍存在不足。为解决发展过程中二者产生的矛盾，我们只有掌握BIM技术，将之广泛地运用于现有装配式建筑施工质量控制，才能更好地在现有基础上寻求突破。为此，本文根据现有装配式施工工艺中的质量控制的重难点，提出BIM技术解决方案，来给相关行业从业人员的学习和研究提供一些借鉴作用，同时也期待BIM技术在装配式建筑质量控制上能有新的创新。
参考文献
[1] 郝昱.中晶建筑：雾霾里“变”出新型建材[N/OL].中国企业报，2016-11-30[2020-03-09].
[2] 傅义洲.国务院常务会议为发展装配式建筑送去“东风”[N/OL].中华人民共和国中央人民政府，2016-09-14[2020-03-09].
（作者单位：中国十七冶集团有限公司城建工程技术分公司）
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