BIM 技術(shù)在裝配式保障房質(zhì)量管理中的應(yīng)用要點(diǎn)

葉少帥（上海建科工程咨詢有限公司， 上海 200032）

0 引 言

發(fā)展裝配式建筑是建造方式的重大變革，有利于節(jié)約資源、減少施工污染、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和質(zhì)量安全水平。保障房項(xiàng)目具有戶型重復(fù)性高、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、對(duì)個(gè)性化要求相對(duì)較低、建設(shè)規(guī)模大、質(zhì)量要求高、建設(shè)時(shí)間緊等特點(diǎn)，因而各地保障房普遍采用裝配式建筑。BIM 技術(shù)在建立標(biāo)準(zhǔn)化戶型、提高項(xiàng)目質(zhì)量和優(yōu)化建設(shè)工期等方面效果顯著。裝配式保障房建設(shè)在深度融合 BIM 技術(shù)上具有天然優(yōu)勢(shì)，也是目前的發(fā)展趨勢(shì)。

保障房工程建設(shè)關(guān)系到人民群眾的切實(shí)利益，質(zhì)量要求高，因此，關(guān)于 BIM 技術(shù)在裝配式保障房質(zhì)量管理方面的研究較多。例如：楊元銳等[1]結(jié)合實(shí)例介紹了裝配式混凝土住宅的 BIM 應(yīng)用實(shí)例；田東方[2]對(duì)預(yù)制裝配式住宅和傳統(tǒng)住宅進(jìn)行對(duì)比分析，提出工程總承包模式下，借助 BIM 技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度、成本、質(zhì)量和綜合管理；王輝[3]從建筑管理、建模、成本管理和安全管理方面，對(duì) BIM 技術(shù)在裝配式建筑質(zhì)量管理中的應(yīng)用展開了詳細(xì)的分析；肖陽(yáng)等[4]從預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量管理和施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量管理，提出了 BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用設(shè)計(jì)。

本文基于某具體裝配式保障房項(xiàng)目建設(shè)，將 BIM 技術(shù)與裝配式建筑施工質(zhì)量管理相結(jié)合，從圖紙問題檢查、管線碰撞、場(chǎng)地布置和預(yù)制構(gòu)件安裝四個(gè)方面，對(duì) BIM 技術(shù)在裝配式保障房質(zhì)量管理中的通用做法進(jìn)行分類、梳理和提煉，提前進(jìn)行策劃，避免過(guò)程中返工和增加工期。此外，通過(guò) BIM 技術(shù)可提高裝配式保障房工程的質(zhì)量。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于上海市嘉定區(qū)安亭鎮(zhèn)，總建筑面積 159 132.51 m2，項(xiàng)目總投資 110 048 萬(wàn)元。項(xiàng)目由 12 棟單體組成，其中高層 11 棟，層數(shù)在 18 層～26 層之間。建筑單體全部采用裝配式建筑，建筑單體預(yù)制率 40%。施工工期計(jì)劃自 2019 年 3 月 14 日至 2021 年 4 月 12 日，總工期計(jì)劃為 760 日歷天。建筑設(shè)計(jì)概況如表 1 所示。

2 特點(diǎn)與難點(diǎn)

本項(xiàng)目是共有產(chǎn)權(quán)房，建設(shè)范圍涉及 11 棟高層住宅樓、1 棟 2 層綜合服務(wù)樓和若干配電房、門衛(wèi)房、垃圾房等附屬建筑，且高層住宅均為裝配式建筑。時(shí)間緊迫，工程量大，工作界面相互交叉。項(xiàng)目特點(diǎn)和難點(diǎn)分析如下。

（1）民生工程，質(zhì)量要求高。共有產(chǎn)權(quán)房屬于保障性住房的一種，進(jìn)度緊、任務(wù)急，往往容易忽視質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致入住后發(fā)生質(zhì)量問題，造成居民投訴等負(fù)面影響。本項(xiàng)目作為重要的民生工程，通過(guò) BIM 模型與各專項(xiàng) BIM 應(yīng)用的結(jié)合，可以對(duì)其不同階段的工程產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效控制，強(qiáng)化對(duì)預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)、預(yù)制生產(chǎn)及施工階段銜接與交互過(guò)程的管控能力，以減少返工，盡量避免進(jìn)度延誤及人、機(jī)、物料的浪費(fèi)，提高工程品質(zhì)。

表 1 建筑設(shè)計(jì)概況表

（2）預(yù)制構(gòu)件，深化難度大。預(yù)制裝配式住宅的 BIM 技術(shù)應(yīng)用，需要對(duì)實(shí)際工程中所需要的各種構(gòu)件建立族庫(kù)，對(duì)構(gòu)件的拆分與合理組合進(jìn)行分析、對(duì)比和模擬，以保證構(gòu)件在工廠預(yù)制前發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的問題。為了有效做好對(duì)預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)工作，必須要在構(gòu)件的拆分、構(gòu)件族庫(kù)的建立、施工安裝的模擬上下工夫，認(rèn)真分析構(gòu)件加工安裝的制約條件，以便盡可能地減少預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場(chǎng)的二次加工。

（3）可用場(chǎng)地狹小，場(chǎng)地布置及交通組織困難。場(chǎng)地周圍形成不了環(huán)路，可用面積狹窄。道路及堆場(chǎng)位于地下室頂板上，加固要求高。一方面，需要合理規(guī)劃地下室頂板；另一方面，劃定預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸?shù)缆芳岸褕?chǎng)區(qū)域，加強(qiáng)部分道路及堆場(chǎng)區(qū)域的結(jié)構(gòu)，并且在地下室設(shè)置回頂加固裝置。

3 BIM 技術(shù)在質(zhì)量管理中的應(yīng)用

3.1 圖紙問題的檢查

A 類：違背設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，或者施工圖標(biāo)示不明易引起歧義的問題。這種錯(cuò)誤或問題最為嚴(yán)重，若不能提前發(fā)現(xiàn)并解決，很可能會(huì)造成嚴(yán)重的工程質(zhì)量缺陷。這些問題后期調(diào)改困難，引起的返工不僅會(huì)造成進(jìn)度滯后，而且還會(huì)產(chǎn)生很高的變更費(fèi)用，給業(yè)主帶來(lái)較大的損失。例如，對(duì)建筑墻與結(jié)構(gòu)柱沖突的問題，我們請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)復(fù)核，設(shè)計(jì)方回復(fù)修改建筑墻，從而避免了一處圖紙錯(cuò)誤。運(yùn)用 BIM 技術(shù)可視化的特點(diǎn)，這類問題較為容易被發(fā)現(xiàn)和解決。

B 類：部分構(gòu)件缺失問題。這種錯(cuò)誤產(chǎn)生的問題較為嚴(yán)重，通常在施工階段發(fā)現(xiàn)并通過(guò)設(shè)計(jì)變更進(jìn)行解決，以免對(duì)進(jìn)度和投資產(chǎn)生較大影響。例如，對(duì)空調(diào)外機(jī)板一端無(wú)支撐的問題，我們建議在此處補(bǔ)充結(jié)構(gòu)柱或復(fù)核實(shí)際情況。設(shè)計(jì)方回復(fù)確認(rèn)此處無(wú)半平臺(tái)板，并修改了圖紙，避免了一處較大的圖紙錯(cuò)誤。

C 類：尺寸不一致、工程量統(tǒng)計(jì)表中的數(shù)據(jù)不一致等問題。這種錯(cuò)誤通常只在施工交底時(shí)才會(huì)被部分發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用 BIM 技術(shù)，可將這類問題暴露在建模階段并及時(shí)加以解決，從而避免產(chǎn)生部分質(zhì)量問題。例如，某 PC 墻詳圖上標(biāo)注的槽口深度為 20 mm，但剖面圖上的槽口深度經(jīng)測(cè)量為 30 mm，兩者深度不對(duì)應(yīng)。設(shè)計(jì)方回復(fù)此為設(shè)計(jì)圖紙通用問題并更新。

通過(guò)以上 3 類檢查，重點(diǎn)對(duì)二維圖紙的合規(guī)性、完整性、準(zhǔn)確性和各專業(yè)之間的沖突性進(jìn)行審查，對(duì)審查發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)加以跟蹤解決，以防設(shè)計(jì)錯(cuò)誤傳遞到施工階段。

3.2 管線碰撞問題的發(fā)現(xiàn)

A 類：復(fù)雜部位或區(qū)域機(jī)電專業(yè)綜合問題，包括一些管線復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)和走廊、預(yù)留給機(jī)電的安裝空間有限或?qū)κ褂每臻g凈高有嚴(yán)格要求的地方（如地下車庫(kù)、酒店大堂、電梯廳等）。通常，這些地方機(jī)電管線集中，對(duì)管線的綜合排布、專業(yè)施工工序及施工現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)調(diào)組織都有嚴(yán)格的要求。若將 BIM 技術(shù)運(yùn)用處理得當(dāng)，在滿足使用功能的前提下，既可節(jié)省費(fèi)用，還能提升建筑的觀感和品味。

B 類：主要指各專業(yè)之間的“硬碰撞”問題。該類問題量大面廣，可能對(duì)工程質(zhì)量及建筑使用功能產(chǎn)生較大影響。若能提前發(fā)現(xiàn)、提前解決，則可有效減少施工現(xiàn)場(chǎng)的專業(yè)協(xié)調(diào)工作，避免施工材料的浪費(fèi)，從而為業(yè)主帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。例如，某陽(yáng)臺(tái)外側(cè)結(jié)構(gòu)立柱位置與預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板預(yù)留連接孔洞位置不對(duì)應(yīng)，且樓層中部空調(diào)外機(jī)板處梁與柱未對(duì)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)方回復(fù)構(gòu)造柱往空調(diào)位方向退 50 mm 與過(guò)梁平；此問題閉合。

C 類：機(jī)電管線單專業(yè)（電、水）內(nèi)部碰撞問題。對(duì)這類問題，施工單位一般會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)自行調(diào)整解決，通常不會(huì)對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度和投資產(chǎn)生較大影響。

3.3 場(chǎng)地布置的優(yōu)化

A 類：PC 堆場(chǎng)位置的活荷載較大，需要布置在消防通道或登高面位置，否則需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。如果布置錯(cuò)誤，可能產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)問題且不易修復(fù)整改，給整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量會(huì)帶來(lái)較大隱患。

B 類：塔吊布置。塔吊間的碰撞問題一般由施工單位通過(guò)限位進(jìn)行控制，監(jiān)理通常重點(diǎn)檢查塔吊的分布是否保證單體和堆場(chǎng)全覆蓋、塔吊的數(shù)量是否可以優(yōu)化。如果出現(xiàn)問題，會(huì)對(duì)造價(jià)和進(jìn)度有一定影響。

C 類：車輛通行道路。由于預(yù)制構(gòu)件運(yùn)載車輛超長(zhǎng)超重，需要重點(diǎn)檢查道路轉(zhuǎn)彎半徑是否符合要求。如果出現(xiàn)問題，可能影響人員、車輛、構(gòu)件、臨時(shí)設(shè)施等的安全。

3.4 預(yù)制構(gòu)件的安裝

A 類：預(yù)制構(gòu)件安裝碰撞問題。在預(yù)制構(gòu)件深化圖的基礎(chǔ)上，對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行碰撞檢查。預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)整改困難，若在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)發(fā)生碰撞，則對(duì)進(jìn)度、投資、質(zhì)量均會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

B 類：預(yù)制構(gòu)件數(shù)量統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤。對(duì)預(yù)制構(gòu)件建模，統(tǒng)計(jì)并復(fù)核預(yù)制構(gòu)件深化圖的數(shù)量，若現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)數(shù)量錯(cuò)誤，則可能對(duì)安裝進(jìn)度產(chǎn)生一定影響。

C 類：預(yù)制構(gòu)件安裝順序優(yōu)化。由于預(yù)制構(gòu)件數(shù)量多，與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)存在交叉作業(yè)界面，若施工順序安排不合理，則會(huì)對(duì)安裝進(jìn)度產(chǎn)生較大影響。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以上海市某市屬保障房項(xiàng)目為例，從圖紙問題檢查、管線碰撞、場(chǎng)地布置和預(yù)制構(gòu)件安裝 4 個(gè)方面，按照 A、B、C 3 類問題，歸納和總結(jié)了 BIM 技術(shù)在裝配式保障房質(zhì)量管理中的通用做法，梳理并提煉出 BIM 技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。期望對(duì)同類項(xiàng)目有所參考和啟發(fā)。