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摘要:装配式建筑不同于传统建筑,其可以不考虑气候条件限制,同时因为装配式建筑配件为大批量生产,现场安装施工,因此装配式建筑在建造速度上比传统建筑施工更加快速。不过装配式建筑在施工过程仍存在较多问题,影响着装配式建筑的质量,因此主要对BIM的装配式建筑质量管理进行了简要的分析。
关键词:BIM;装配式建筑;质量管理
1 装配式建筑施工过程中存在的问题
1.1 施工准备内容不充分,导致施工配件损坏
众所周知装配式建筑是在施工现场对材料进行组装的建筑。因此装配式建筑施工过程主要分为三个步骤,①施工准备②现场施工③竣工检测。而作为最重要的施工准备环节,目前却并未受到重视。在装配式建筑施工中,问题的产生主要是由于施工材料的质量出现问题。而这些问题的产生便是施工管理人员的失职。例如在准备途中,工程管理人员缺乏相对专业的施工计划,施工蓝图制定不合理,在施工过程中施工团队组建和装配材料准备不充分,都会严重干扰装配式建筑的施工质量。配件内容的不合理,以及施工工人的技能不达标,造成施工实际质量和施工预期目标出现严重偏差。
1.2 工人专业能力较差,技能不达标
工人施工技能是控制装配式建筑质量优劣的主要内容之一。如若对施工人员能力没有硬性规定,工人施工途中便会出现许多操作问题,和竣工后房屋出现建筑质量问题。比如在灌浆环节如若操作不恰当,施工环节不合理,便会使得建筑存在安全隐患。又比如因为装配式建筑由大量配件组装而成,而每一个配件所应对的配件如果没有匹配正确,则会使得拼缝较大,使建筑标准出现误差。这些工人施工问题,轻则将会导致竣工周期延长,重则使得建筑整体结构能力较弱,导致房屋质量存在安全隐患。
1.3 施工单位与检验部门对材料监管力度较弱
作为施工三大环节的最后内容,施工检测不仅是考核建筑质量的主要工作,同时还是提高施工途中工人施工技能的主要途径。而从目前我国施工质量和施工步骤来看,施工单位和监管部门的监管力度仍存在缺失问题。部分施工单位对施工材料的把持与控制并不合理,以及检验部门在施工配件出厂以及现场组装结构的监督力度不够,都是目前装配式建筑施工主要问题。造成目前我国装配式建筑发展仍旧处于新生态势,无法有效提高施工质量。
2 BIM在装配式建筑质量管理中的应用
2.1 事前指导性质量管理
为了使施工过程中的质量得到有效保证,在项目开始实施前,根据相应的施工承包合同、企业质量体系文件、国家和地方法律及施工组织设计、专项方案、施工标准规范等编制项目质量计划以及质量控制准则,编制装配式建筑质量指导准则,将构配件质量控制标准,装配流程质量控制标准以及构配件的存放、安装、接头的质量准则录入BIM信息模型中,在模型中形成完备的质量管理信息库,为后期施工过程提供指导。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时在项目实施前,项目管理者组织可视化的图纸会审,通过研究施工组织设计、专项施工方案等,对装配式建筑施工质量控制点进行识别,特别在构配件的施工过程中宜出现问题的定位放线、封腔注浆等重要施工程序。做到提前部署,重点监控,或是制订相应的规避方案,达到事前质量控制的效果。
2.2 制造工厂质量控制
工厂生产是装配式建筑施工的起点,工厂生产产品的质量直接关系到其现场安装的质量,所以制造工厂的质量管理尤为重要,为保证每个构配件到现场都能准确安装,不发生错漏碰缺,生产前需要进行“深化”工作,利用BIM技术把可能发生在现场的冲突和碰撞在模型中进行消除。设计人员在深化设计阶段通过使用BIM软件对建筑物模型进行碰撞优化,不仅可以发现构件之间是否存在干涉和碰撞,还可以检测构建的预埋钢筋之间是否存在冲突和碰撞,根据碰撞检测结果,调整修改构建设计图纸,设计图纸与模型中构件通过BIM底层数据相联系,一旦对模型中虚拟构件进行修改,通过数据信息传递使工厂内与其相对应的构件图纸自动实时更新。使工厂内的三维图纸能准确表达构件外观信息的同时对与构建相关钢筋信息、预埋件信息也能做到准确表达,可直接用于构件生产。使图纸做到细致、实时、动态、精确。减少因设计造成的质量隐患。例如,某学校三层装配式实验楼,建筑面积325m2,经碰撞检测因外形尺寸问题修改构件5个,预埋件问题修改构件8个。通过了图纸会审和三维可视化技术进行优化设计和碰撞检查后的三维数据模型,将其中需要工厂生产的构配件信息通过BIM信息平台将模型中的预制构配件信息库直接下发到工厂,减少信息传递的中间环节,避免信息在传递环节中由于信息流失而造成的质量隐患。工厂利用得到的三维模型以及数据信息进行准确生产,减少以二维图纸传输过程中读图差异所导致预制件生产准备阶段订单质量隐患,确保预制件的精确加工。在构件加工过程中,工人在每个构件中都置入一个RFID芯片,每个芯片对应一个唯一ID,作为构件的“身份证”。工人对构件的材料质量管理信息进行记录,形成可追溯质量表单。并将记录结果通过手持设备录入此构件内部芯片,同时芯片的关联信息通过现场无线局域网传输进BIM模型,使模型中这一构件数据实时更新。这样,项目的管理人员、业主以及工厂的质量检查人员可以随时通过BIM模型来查看构件质量情况,以便实时对构配件的质量进行控制。
在构配件生产完成时,使用三维扫描仪器进行最后质量检查,扫描构配件并使扫描得到的三维模型通过构配件内置芯片,实时上传BIM模型数据库,数据库接收数据后根据编码ID自动与模型内设计构件进行比对,使设计的模型数据和生产的构件数据从虚拟和现实角度控制构件质量。重点对构件的外形尺寸,预埋件位置等进行检查比对,对不合格的构件在模型中给予颜色显示,用以提醒质量管理者,同时下发指令阻止缺陷构件出厂,保证出厂构件的质量。
2.3 施工现场质量控制
在开工前通过对3D模型添加时间信息和质量信息形成5D模型,并针对5D模型进行全真模拟施工,通过模拟找出项目中施工难点、质量问题易发工序作为质量控制点,将识别出来的质量控制点在BIM模型中重点标注。用以提醒现场工人进行质量重点监控。在项目实施过程中,一线施工人员通过手持设备扫描构配件内置芯片,得到构配件安装位置、质量要求等。必要情况下支持调用构配件模拟施工过程,复杂节点三维可视化交底,直观、立体了解具体施工步骤,辅助现场施工,减少施工过程中因技术交底和通过图纸二维转三维信息流失而造成的质量问题。
3 结语
近几年利用新技术进行装配式建筑的质量保证,如利用BIM技术手段进行装配式建筑施工管理,但是从BIM的管理角度进行装配式建筑质量管理的研究相对较少,还有待进一步研究。希望通过本文的研究能够起到一定的借鉴意义。
参考文献:
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[3]苏杨月,赵锦锴,徐友全,司红运.装配式建筑生产施工质量问题与改进研究[J].建筑经济,2016,37(11):43-48.
论文作者:吴军军,郭烨,李慧亭
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/27
标签:构件论文; 构配件论文; 建筑论文; 质量论文; 模型论文; 质量控制论文; 信息论文; 《防护工程》2017年第17期论文;