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建筑工程BIM技术在施工质量管理中的创新应用

2025-08-10 48 上传者：管理员

摘要：随着建筑行业的快速发展，施工质量管理标准日益提高。BIM技术作为一种先进的信息化手段，为建筑工程质量管理带来了新途径。本文深入探讨了BIM技术在建筑工程施工中的应用模式，旨在提升施工质量。以某市现代医疗综合楼项目为例，通过BIM建模，从施工准备、实施到竣工验收三个阶段，详细展示了BIM在质量管理中的实际应用。研究表明，BIM技术可实现建筑工程质量管理的全面覆盖，有效提升施工质量和效率。

关键词：
BIM技术
三维可视化
创新应用
建筑工程
施工质量
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当前建筑行业迅猛发展,施工质量管理面临严峻挑战｡传统管理手段因信息不畅､协同低效及问题难预见解决而力不从心｡在此背景下,BIM技术应运而生,以其三维可视化､信息集成及协同工作优势,为施工质量管理带来新机遇｡近年来,虽有众多项目尝试引入BIM技术,但在该领域的应用尚处探索阶段,标准化体系未形成｡因此,深入研究BIM在施工质量管理中的创新应用,对提升工程质量､降低成本､缩短周期具有深远意义｡

1、BIM技术概述

1.1BIM技术的概念和特点

1.1.1BIM技术的概念

建筑信息模型技术,简称BIM技术,是一种依托于数字化模型,涵盖建筑设计､施工及管理的综合性方法｡该技术通过构建囊括建筑项目全生命周期信息的三维立体模型,实现了从初步设计直至运营维护阶段的信息无缝共享与协同作业[1]｡

1.1.2BIM技术的特点

①可视化｡BIM技术将建筑项目以三维形式具象化,使得项目参与者能够直观洞察建筑的空间架构､外观造型及内部布局｡这一特性显著降低了因二维图纸解读差异而产生的误解与错误,提升了项目理解的准确性｡②协调性｡BIM模型整合了建筑项目中建筑､结构､给排水､电气等多个专业的信息,使得在设计阶段即可发现并解决各专业间的潜在冲突与不协调之处,进而实现及时的调整与优化｡③模拟性｡BIM技术能够模拟建筑项目的施工过程､能耗表现､日照情况､通风效果等,为项目决策提供科学而全面的数据支撑,助力决策过程更加精准高效｡④可优化性｡依托BIM模型所提供的详尽信息,项目团队可以对建筑方案进行多轮比选与优化,从而显著提升项目的整体质量与经济效益｡⑤可出图性｡BIM技术不仅支持传统二维图纸的生成,还能根据实际需求快速生成三维视图､剖面图､大样图等多种图纸类型,极大地提升了图纸的精确度与可读性｡

1.2BIM技术在施工质量管理中的优势

1.2.1提前发现问题

在施工前,借助BIM模型的虚拟建造功能,项目团队能够预先发现设计中的遗漏､错误､碰撞以及施工工艺的不合理之处｡例如,结构与机电管道的潜在碰撞､预留孔洞的位置偏差等,从而在施工开始前便进行修正,有效避免了施工过程中的返工与质量瑕疵｡

1.2.2优化施工方案

BIM技术的模拟功能为施工方案的制定与优化提供了有力支持｡通过对施工顺序､机械选择､布置方案以及临时设施搭建等的模拟,项目团队能够筛选出最优施工方案,进而提升施工效率与质量[2]｡

1.2.3提高沟通效率

BIM模型作为项目信息的集中展示平台,促进了项目参与各方在同一模型上的高效沟通与协作｡施工人员可直观理解设计意图与施工要求,设计人员则能迅速掌握施工过程中的反馈与需求,业主亦能实时跟踪项目进展,从而显著提升了沟通效率,降低了信息传递的误差与延误｡

1.2.4实现质量的动态控制

通过将BIM模型与施工过程中的质量检测数据相结合,项目团队能够实现对施工质量的实时监控与管理｡一旦发现质量问题,即可在模型中迅速定位并分析原因与影响范围,及时采取整改措施,确保施工质量始终处于受控状态｡

1.2.5积累质量数据

BIM技术还能够记录并存储施工过程中的质量数据,形成宝贵的质量数据库｡这些数据为后续项目的质量管理提供了宝贵的参考与借鉴,有助于企业不断提升质量管理水平,实现持续改进｡

2、工程项目情况

该项目位于某城市核心区域,旨在打造集医疗服务､教育培训､科研､疾病预防及保健于一体的现代化综合楼宇｡设计蓝图凸显功能全面性与空间灵活性,致力于为市民提供高品质医疗服务环境｡项目占地7258.00m2,总建筑面积76372.69m2,其中地上63275.28m2,地下13097.41m2｡布局精妙,由一栋12层高的主体医疗综合楼与两栋各5层的附属保健楼组成,并设有3至5层地下室,进一步拓展使用空间｡整体设计体现了项目的宏伟目标,即构建一个全方位､多功能的医疗综合体｡(如图1所示)

在楼层高度规划上,主体医疗综合楼地下1层设为5.24m,保障设备安置与人员通行空间;地上1层达5.12m,营造宽敞明亮大堂｡2至4层分别设为4.50m､4.50m及4.80m,兼顾功能需求与空间舒适｡5层延续4.50m高度,6至12层统一调整为4.20m,满足高层医疗､科研及教学需求｡结构采用稳固框架结构,钢筋混凝土为主材,提升抗震性能与承载能力,确保长期使用中的耐用性与安全性｡

3、BIM模型的建立

为积极响应施工现场对BIM技术的迫切需求,并优化各分包商工作流程,该项目引入了两台高性能DELL专业图形工作站及两台支持Wi-Fi与蜂窝通信的iPadAir2｡这些设备搭载AutodeskBuildingDesignSuite2017旗舰版软件,为BIM技术应用提供坚实支撑[3]｡收到施工图纸后,施工单位即刻利用Revit软件构建BIM模型,全面涵盖建筑本体､结构､场地规划､施工布局及安全防护等关键维度,如图2所示｡

图1某医院综合体BIM模型

图2施工场地布置模型

在BIM模型构建中,专业的BIM技术人员秉持高度责任心和严谨态度,对所有图纸进行细致审查｡一旦发现潜在问题,如信息遗漏､细节不足､标记错误等,立即通过信息请求､澄清请求或关注点等方式,与业主方､设计团队及相关分包商沟通解决｡此举旨在快速识别并消除图纸缺陷,保障项目顺利进行｡同时,技术人员在每个环节精心编制协调记录文件,详细记录协调内容及过程,并跟踪后续情况,为项目持续优化提供有力支持｡

4、BIM技术在建筑施工质量管理中的应用

4.1施工前的质量控制

4.1.1审查图纸

在着手施工前,图纸审查是一项至关重要的预备工作｡施工单位巧妙地借助了Revit等BIM(建筑信息模型)软件,将接收到的二维图纸转化为直观的三维BIM模型｡这一建模过程不仅仅是简单的图形转换,更是一次对图纸几何尺寸､构件间关联及标注精确性的深度核查[4]｡通过细致入微的模型比对,确保了BIM模型的完整性和准确性,为后续施工奠定了坚实的基础｡图纸审查的核心目的在于防患于未然,通过预先发现图纸中的漏洞与不足,并及时予以修正,从而大幅度降低施工过程中可能出现的错误率,进而提升建筑工程的整体质量｡在此次审查中,共识别出137项潜在问题,其中135项得到了有效的整改,整改率高达99%,彰显了审查工作的严谨与高效｡在对液氧站的结构布局图进行深入分析时,审查团队敏锐地捕捉到了尺寸不一致的问题｡在2/B轴线的位置,液氧站雨棚的宽度在结构图与建筑图之间存在显著差异:结构图显示为2500mm,而建筑图则标注为1400mm,屋顶层面的标注更是达到了1600mm,这一发现立即引起了团队的高度重视｡同样,5号污水处理站的雨棚标高在结构图与建筑图之间也存在不匹配的情况,结构图上的标高分别为3.2m和3.9m,而建筑图上的标注则为2.3m和2.5m,这些细微的差别若在施工前未能及时发现,将可能对工程进度和质量造成严重影响｡

4.1.2优化施工场地布置

1#楼建筑群在该项目中涵盖医疗主楼､医技楼及门诊楼,其复杂布局与庞大体量对施工构成严峻挑战｡主楼尺寸为长132.0m､宽24.0m､高42.3m,与之相接的裙楼则展现为130.0m×46.0m×18.6m的不规则形态,物料垂直运输需求广泛且需满足严苛的起吊标准｡塔吊的安装､紧固及拆解均需周密策划,以保障施工安全与环境｡针对项目广阔占地,团队运用BIM技术构建场地模型,科学规划办公生活设施､施工道路､出入口及材料堆场,实施动态管理,显著提升施工效率,规避场地布局不当导致的问题｡

4.2施工中的质量控制

4.2.1施工工艺模拟

该工程项目采用了框架剪力墙结构,其中,剪力墙的施工质量控制至关重要｡作为医疗设施项目,其形态各异的剪力墙对施工墙体垂直度提出了更高要求,施工难度显著增加｡为此,项目团队在施工前,运用BIM技术,对剪力墙施工工艺进行了全面模拟,流程如下:

①团队利用BIM软件精确构建了剪力墙的三维模型,详细输入了墙体尺寸､钢筋配置､混凝土强度等级等参数｡例如,1#楼2层剪力墙高度设为35.0m,厚度0.5m,钢筋直径20mm,间距150mm,混凝土等级C40｡

②团队通过模型模拟了整个施工流程,包括钢筋绑扎､模板安装､混凝土浇筑等关键环节,展示了具体施工要求｡

③团队还从多角度对模型进行了检查,包括几何对齐､结构分析和碰撞检测,确保墙体垂直度､钢筋布置合理,避免管线冲突｡

④在模拟过程中,团队发现了钢筋绑扎位置偏差､模板支撑间距不符等问题,并详细记录与提出了改进建议,实现了问题的及时发现与解决｡

⑤项目团队通过可视化展示,将施工工艺和流程直观呈现给施工人员,提高了他们对施工要求的理解,减少了现场错误｡相比传统平面图,BIM模型的技术交底更加直观易懂,为施工顺利进行提供了有力保障｡

4.2.2现场移动应用

现场施工管理团队通过利用开发的C8BIM协同管理平台的移动端应用,能够在手持设备上直观地审查模型､楼层平面以及构件的详细信息,这些信息涵盖了尺寸､标高等多个方面｡例如,管理人员可以将巡检记录直接上传至BIM协同平台,并附上现场图片,这一举措极大地简化了现场作业监督和施工质量的检查流程｡通过移动设备,管理人员能够迅速且直观地识别出现场存在的质量缺陷,并及时记录,以便快速采取必要的整改措施[5]｡

4.3施工后的质量控制

4.3.1BIM模型竣工信息管理

鉴于该工程项目规模庞大､建设周期长,从启动至竣工将累积大量工程资料｡传统纸质存储方式不仅耗时费力,且资料易破损丢失,不利于长期保存及快速查找｡为此,项目引入BIM技术,构建档案资料协同管理平台,实现竣工信息高效管理｡技术团队在BIM建模时嵌入材料与设备详细参数,现场管理人员即时上传施工资料至平台并关联模型,确保数据可追溯｡项目近尾声时,如遇质量问题,工作人员可通过协同管理平台,凭构件编号迅速获取相关信息,简化问题诊断流程,为施工管理及后期物业运维带来极大便利｡

4.3.2二维码资料管理

在该项目中,BIM管理团队利用相关软件为每个构件生成了独特的二维码,并将这些二维码贴在已完成施工的构件上｡当管理人员进行现场质量验收或检查时,只需使用智能手机或平板电脑等数字设备扫描二维码,即可快速获取对应构件的详细信息模型｡这一举措极大地便利了管理人员查看信息模型和检查资料的过程｡

5、结语

经过深入探究,BIM技术在施工质量管理中的显著贡献已明确展现,它大幅提升了管理效率,降低了错误率,并优化了资源配置｡BIM凭借强大的信息集成与可视化能力,使施工各环节紧密衔接,确保了管理的高效精确｡它能提前发现并解决设计冲突与施工难题,避免工期延误与成本增加｡然而,BIM应用仍面临技术门槛高､培训不足等挑战｡未来,随着科技进步与建筑领域发展,BIM有望与其他技术深度融合创新｡

参考文献:

[1]侯忠良,侯振文,杜重洋.BIM技术在建筑工程施工质量管理中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2022(07):130-132.

[2]魏宏亮,牛昌林,吴星蓉,等.BIM技术在建筑工程施工质量管理中的应用[J].项目管理技术,2021,19(10):113-117.

[3]郑允峰.BIM技术在建筑工程施工质量管理中的应用探索[J].居舍,2020(16):147-148.

[4]刘永胜.BIM技术在建筑工程施工质量管理中的应用分析[J].建筑技术开发,2021,48(14):34-35.

[5]田琼,谭显通,周基.BIM技术在建筑工程施工质量管理中的应用探索[J].价值工程,2020,39(08):31-32.

文章来源:王在晨.建筑工程BIM技术在施工质量管理中的创新应用[J].价值工程,2025,44(23):80-82.