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BIM技术在装配式建筑施工质量管理的应用探索

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  BIM 技术在标准化构件制作质量管理的应用 装配式建筑的主要结构形式是通过在工厂生产预制构 件后,运输到施工现场进行现场吊装施工完成建设的模式, 因此, 相较于传统的建设生产方式而言,装配式建筑的首要生产环节是在工厂进行的。 而为了确保工厂生产的预制构件满足质量需求,要从源头入手进行质量管理,即从设计阶段开始进行质量把控。传统的设计方案主要是以二维图纸模式呈现,


 
BIM 技术在标准化构件制作质量管理的应用


装配式建筑的主要结构形式是通过在工厂生产预制构 件后,运输到施工现场进行现场吊装施工完成建设的模式,
因此,
相较于传统的建设生产方式而言,装配式建筑的首要生产环节是在工厂进行的。




而为了确保工厂生产的预制构件满足质量需求,要从源头入手进行质量管理,即从设计阶段开始进行质量把控。传统的设计方案主要是以二维图纸模式呈现,
BIM 技术的主要特点在于可视化、信息参数统一 在三维构 件中 展示, 便于对构件进行精准设计,避免设计失误。



同时,在此阶段还应根据相关规范、标准等要求在预制构件中合理设置吊点,方便后期构件的现场吊装施工。在进行吊点位置设计时要注意进行碰撞检查,避免出现吊点与预留洞口冲突等情况。





由于 装配式建筑构件的重要特点是标准化生产, 因此 ,在设计中可以通过 BIM 技术进行标准化设计,将构件的信息进行完整呈现,并且通过信息化的数据可以与构件生产厂家直接对接,提高设计与构件生产效率。

BIM 技术实现快捷精准设计的原因在于其具有较完整的族库 ,设计人员可以在软件族库的基础上 进行二次开发,不断完善构件库 ,甚至建立企业生产构件库,设定有不同种类的预制梁、板、柱、楼梯、内外墙板等做法,保证设计生产的稳定性,利于构件大批量生产,提高生产效能,加快建设速度,对质量稳定性也具有充分的保障。




 BIM 技术在 PC 构件运输质量管理的应用



由于预制构件在生产完成之后需要通过一定距离内的 运输到达施工现场完成组装工作,因此,运输也是装配式建筑生产建设的重要环节,对建筑物的质量管控有重要作用。


如果生产完成的构件由于没有妥善运输造成构件损坏,一方面会造成返工返修影响工期进度,另一方面还会为建筑物的质量安全埋下隐患,因此要充分重视预制构件的运输作业。





在运输阶段,BIM 技术能够将构件信息进行信息化的动 态管理,从前期设计开始为各个构件进行品类、大小、位置、数量等参数进行编码标识,并将编码与 RFID 技术相结合,实现构件生产运输动态管理,并且可以使用  BIM 集成管理平台进行构件信息共享 所有相关人员可以根据权限调阅构件即时地生产及位置情况, 并运用 BIM 技术进行 3D 模式运输环境, 避免在运输过程中的风险,保障运输质量。


另外还可以基于 BIM 技术开发运输统筹等方面的管理软件、插件等,根据生产与施工地址建立运输动线模型,分析运输车次、路线情况、运输车辆、车辆选型的问题,为资源调配提供数据参考。




BIM 技术在 PC 构件存储质量管理的应用


当预制构件到达施工现场后,要根据现场情况合理安排仓 储、吊装等布局,并根据生产需求合理安排施工设施设备,同时 需要注意的是,对于结构复杂、体积较大等特殊构件,还要考虑在仓储环节不会被施工影响破坏,过重过大的构件要考虑对场地的加固处理,并且还要为后期吊装机械的位置预留好构件周转的空间。




BIM 技术在仓储环节中起到的信息化作用主要在于构件的识别与定位 ,根据施工吊装的先后顺序合理安排仓储顺序,通过植入芯片将构件信息录入信息系统后,可以直接从信息化软件或平台上直观地操作模拟构件堆放以及施工的流程,便于作业人员进行施工方案的编制与交底工作。







BIM 技术在吊装过程中的质量管理应用



装配式建筑与传统建筑的最大区别在于施工现场主要 工作内容,传统建筑主要采用现浇方式,而装配式建筑的施工现场主要以吊装工艺为主,即根据设计图纸及施工方案,将各构件吊运到指定位置进行现场安装或连接,因此在施工环节,吊装工作对装配式建筑的质量有重要影响。




由于吊装构件中需要遵循一定的原则方能进行合理的 安装,对于特殊的节点有专门的施工方案,并且由于构件形态的多样化,使得对机械化水平要求较高,同时也对质量与安全提出了更高的要求,因此, BIM 技术在吊装节点能够发挥重要的作用 。


在前期设计、构件制作、运输、存储采用了 BIM 技术融合 RFID 技术之后,构件都有了唯一编码,并且分类、定位都较 为精准,便于开展吊装工作。
在吊装之前,可通过 BIM 建筑模 型模拟施工方案,用三维的形式完整体现施工流程,便于技 术及操作人员开展实际操作,同时也能够达到可视化技术交 底的作用。




对于预留部位、空洞等要注意精确度,确保按照设计要 求及施工方案进行,不影响后续工序的开展,同时要注意吊点的位置安排,要根据相关安全操作规范进行吊点起吊,确保吊装施工安全。



BIM 技术在节点处理过程中的质量管理应用



在装配式建筑中由于大部分构件均为工厂预制后现场 吊装,因此会有大量施工节点的工作要在施工现场完成,尤其是复杂的装配式建筑,节点的处理尤为重要,对建筑整体的质量也起着关键作用,因此,项目技术管理人员要重视对施工节点的处理工作。

例如,对于装配式钢结构类型的建筑,可以采用 BIM 技 术软件体系中的 TEKLA 软件进行复杂钢结构节点的分析, 对于节点的受力情况进行计算模拟,从而制定科学合理的施工方案。而对于钢筋混凝土类型的装配式建筑,则需要同时对钢筋、混凝土部分进行受力分析,工程量的计算,综合考虑安全性、美观性、施工可操作性的前提下,采用符合项目节点特点的施工方案。


例如, 前国内在基于 REVIT 软件平台基础上开发的广联达系列、鲁班系列软件等都可以进行该环节的计算模拟分析工作 ,并且达到一定精度,辅助施工方案的编制。另外,需注意的是,由于大量现场吊装工作需要与现场节点连接相结合,因此,对于吊装与节点连接部分的精度要求较高,不能出现过大偏差,否则会为施工组装造成较大困难,影响项目施工整体质量。

 BIM 技术在施工质量管理的综合应用



为实现装配式建筑施工的全过程管理、QC 管理的目标, BIM 技术可以从建设初期即设计阶段开始融合,通过在设计阶段进行构件编码后,采用清单式管理办法,将所有构件通过信息化识别后列出清单,清单包含构件的各项信息数据,并列明质量需求,作为后期施工的质量管理依据。


之后 可以通过 BIM模型进行模拟分析,对某些二维图纸不便展示、难以标识的部位及施工工艺
进行动画模拟,方便管理人员进行施工交底,并明确相关技术人员、管理人员的质量管理内容。




随后 BIM 技术 可以结合二次开发,与施工管理相结合, 实现 5D 管理 ,为施工 质量管理提供模型数据基础,提前做好质量管控重点分析,结合现场施工情况,对关键部位关键工序进行重点把控,也便于质检人员根据模型信息情况进行重点检查,保障项目质量。


除此之外, BIM 技术还可以为装配式建筑项目施工管理 提供管理辅助功能 ,通过质量责任的分解,构建及不断完善质量管理组织结构,确定岗位人员的工作职责,为 QC 小组提供信息化数据,对质量过程信息的追溯、定位、施工整改等方案的制定提供数据支持。


同时,BIM 还可以结合 IFC 标准等构建企业标准,为企业的长期生产质量稳定性提供科学保障。

结    语



随着装配式建筑在各地如雨后春笋般不断开展建设,对 于装配式建筑的质量要求也越来越高,而通过与 BIM 技术的充分结合,能够为项目管理提供信息化管理的新思路及新型管理方式,解决装配式建筑建设实践工作中与传统项目管理的矛盾,推动建筑产业转型,实现装配式建筑的可持续发展。


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