工程建設全過程質量管理信息化淺議
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摘要：在工程建設中進行全過程質量管理是現代建筑工業的基本特征。為了適應現代建筑的規模大、復雜性高、建設難度大等特點，保障工程質量，需利用BIM技術的模擬性、可視化和協同性特征，在建筑施工各階段實現信息化管理。該文分析了工程建設全過程質量管理的主要特征，提出了在建設工程各階段，包括施工準備、施工中和工程后期，以及材料管理、進度管理等各方面的施工質量管理工作中應用BIM技術的具體措施，可為建筑工業信息化過程中的施工質量管理現代化問題提供參考。
關鍵詞：BIM；施工管理；質量管理；信息化
0引言
BIM是當前我國大力推廣的建筑信息化技術，其基于通用標準對多種建模工具進行集成，針對工程實際情況和相關數據進行建筑結構模擬與可視化展示，通過收集信息并創建、管理和應用信息,進行設計優化與材料管理、進度管理和工程量統計等操作。為了實現建設項目全過程精細化管理，在建筑工程項目全壽命周期中，可以通過BIM來使項目各參建方以及不同單位與專業之間實現信息共享、信息交換和協同工作。目前，我國部分建筑設計院、大型建筑企業等相關單位，已經開始使用BIM技術，以提高工程建設質量和建設效率，節約工程成本。由于現代建筑具有規模大、復雜性高、建設難度大等特點，利用BIM技術的模擬性、可視化和協同性特征，在建筑施工各階段實現信息化管理，可有效保障工程質量。
1現階段工程建設質量管理面臨的主要問題與解決思路
現階段，工程質量管理面臨的問題主要有以下幾個方面。第一，無法實現工程信息公開與信息共享，不同單位之間信息交流障礙多[1]。比如，設計單位與施工單位之間不能進行充分的信息交流，施工單位不能充分理解設計方案的情況屢屢出現，容易導致施工中出現質量問題。事實上，涉及多方參與的決策、設計、施工以及運營等各階段工作，都需要各參建方人員隨時保持溝通，密切配合、協同工作，以完成工程建設目標。第二，施工材料種類多、質量波動大，工序質量控制不完善，材料管理工作繁瑣。第三，由于施工人數眾多，對施工人員的施工信息不能做到詳細統計，出現質量責任時難以追蹤到個人，也難以找到出現質量問題的原因，因而不能有針對性地控制施工質量，質量管理效率不高。第四，存在信息流失的問題。工程建設中，通常需要多方相互合作、共同參與，而現代工程規模越來越大，參與方也更多，各方介入工程的時間、方式和介入程度各不相同，傳統的信息傳遞方式通常以紙質文件為載體，很容易發生信息在流動和傳遞過程中流失的情況，因此對實現工程管理信息化的要求便越來越迫切。此外，在施工管理方面，傳統的管理模式通常以施工圖紙為中心，即設計、施工、監理、監督等各參建方的工作一般都圍繞施工圖紙展開[2]，客觀條件及相關技術限制阻礙了建設相關方的有效溝通和協調，質量管理人員很難對工程進行管控，往往造成工程質量難以得到保證的問題。為解決上述問題，BIM技術可以發揮巨大的作用[3-4]。BIM是一種建筑信息化模型，通過將建筑工程項目設計、施工等各方面的數據如實、直觀地反映出來，可將設計和施工等環節緊密聯系起來。BIM提供的建筑數據資源，成為了建筑工程項目施工管理與質量管理的保障條件之一。BIM有三個顯著特點：一是可視化，通過BIM技術可以對整個建筑工程進行三維（或四維）立體展示，使施工人員得以對各建筑部件進行清楚辨認，對各施工過程進行預先的直觀理解，間接減輕了質量管理人員和其他管理人員現場指導的負擔，對提高施工質量和工作效率具有很大幫助；二是模擬性，即BIM能夠模擬設計出建筑模型。當然，BIM還可對需要模擬的事物進行模擬實驗；三是協同性，在建筑工程建設中，利用BIM技術的協同性，可以強化質量管理方與其他部門之間的聯系，使各方之間的溝通與交流變得更加簡捷、高效，大大減少由于溝通不暢所引發的各種問題[5]。
2基于BIM的工程建設各階段質量管理信息化
將BIM的管理理念運用到工程管理之中，能夠有效彌補傳統管理方法的不足，提高各方協作效率，提升施工水平，保證施工質量。基于BIM技術在建設工程各階段實現質量管理信息化的討論涉及下述幾個方面的內容。
2.1施工準備
將BIM技術的應用貫穿到建筑工程的整個施工過程是現代質量管理模式的重要特征。在正式施工前確定質量目標時，管理人員需將質量目標上傳至BIM信息平臺，作為開展后續工作的依據，供各參建單位查閱、比較與分析，做到心中有數。其次，BIM模型在很大程度上能夠減輕圖紙會審的難度和工作量。結合模型中獲得的準確信息，可實現對大小問題及早發現，發現后及時對設計圖紙進行更改，盡最大可能減少設計問題，減少后期設計變更，避免返工等施工質量相關問題。第三，在技術交底中，也可利用BIM技術對施工過程進行模擬，特別是對施工任務中的重難點進行模擬，可讓施工方對設計方案的理解更為透徹，有效減少施工過程的質量問題。技術人員與施工人員一起，通過模擬直觀展示整體施工組織計劃，及時發現施工中的問題，共同參與施工組織方案的優化設計。此外，還可進一步模擬關鍵工序的施工，這樣就可以使交底工作更加透徹簡明，保障施工質量。
2.2材料管理
材料管理涉及材料供應商、材料質量、進場時間、使用情況等多方面信息，承包單位可以通過BIM來對施工材料進行全方位管理。基本內容為：對上述材料相關信息進行系統記錄，形成材料數據庫，施工方可以隨時將材料信息與項目進展相關聯。為了保證材料的質量和用量，監理人員、質監人員可以在項目的整個生命周期中，對工程所用材料進行查詢跟蹤，兼以分析改進，以達到提高資源利用率、提升管理效率的目的。
2.3施工階段
在施工階段，涉及施工單位的施工進度、材料管理和施工安全情況，以及質量管理人員掌握的現場質量情況，建設單位所提出的要求或指示，都可以在BIM平臺上進行填寫。通過BIM平臺快速獲取上述生產數據，方便了各參建方的在線合作，有利于隨時掌握項目進展情況，協助質量管理人員和項目其他管理人員有效管控現場施工狀態。此階段，質量管理方協同施工方，通過BIM信息管理平臺對技術流程、材料質量和施工質量進行實時控制，在處理施工質量問題的過程中，所有相應的資料都被保存在BIM信息管理平臺中。在當前以及后續施工過程中，質量管理及其他各參建方可以隨時查閱歷次質量問題及其處理情況，避免同樣的問題再次出現，同時實現即使出現問題也可以更快更好地得到解決。
2.4進度管理
傳統的進度管理方法難以實現現代建筑工程施工的高效管理，應用BIM技術來優化現代進度管理是一種切實可行的途徑。具體來說，就是利用BIM的可視化、模擬性和協同性特征來實現管理效率與質量的提升。首先，通過對建筑工程具體施工過程進行模擬，一方面可以及時發現建設過程中對施工進度產生影響的各個層面的問題；另一方面，通過對施工過程的充分了解與分析，使進度計劃中的數據參數得到進一步明確，在此基礎上可以改進與優化不合理參數，使工程進度計劃編制變得更科學、合理可行。其次，通過觀察和分析建筑模型，施工單位方可更好控制把握施工材料的供貨時間，更有針對性地制定材料使用方案，從而使材料管理流程更加科學，保障施工作業的順利進行。
2.5設計變更
應用BIM技術可以實現三維甚至四維立體施工圖的設計，使得設計內容變得直觀易懂，從而讓設計、監理和施工人員都可以全方位、多角度地理解工程設計藍圖，有利于各方提出對施工圖進行設計變更和優化的建議[6]，據此進行的設計變更操作也簡單易行，可以減少由于設計變更延誤所造成的影響施工進度的問題。
2.6工程后期與驗收
在工程后期與驗收階段，需要通過BIM技術全面收集和分析工程全過程施工信息與管理信息，包括采集到的建筑工程設計數據、開工數據、旁站檢查記錄、質量驗收記錄、指令文件、變更數據等，為后期制訂各項決策措施提供準確的數據依據。在此階段，施工方借助BIM技術對上述信息進行全面分析與歸納，對工程質量可能存在的問題進行全面剖析。同時，建設與施工單位可以在BIM平臺直接提交質量檢驗報告、工程驗收報告等文件，由此，在工程驗收過程中，各有關部門就可直接在BIM平臺進行審核，或在現場評估中借助平臺工具隨時調用檢查，節省工程驗收時間，提高驗收效率。
3結語
在建筑工程質量控制的過程中，建設工程過程管理應用BIM技術對于提高工作效率、提升施工質量具有很大幫助。本文研究了基于BIM技術的工程建設全過程質量管理信息化問題，提出了在施工前期、中期以及后期驗收等階段的質量管理工作中進行信息化管理的具體措施。當前，BIM技術在我國建筑業中的實際應用仍處于初級階段，在具體應用的經濟、技術層面還有諸多要素有待完善。但在國家大力引導、工程建設單位積極參與的情況下，通過加快培養BIM專業技術人員，推動BIM與大數據技術、地理信息系統（GIS）技術等前沿技術協同發展等措施，以實現建設管理信息化，進而實現建筑工業現代化是切實可行的。
參考文獻：
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[4]陳釩，陳琰，彭高超，等.基于BIM的高速公路施工質量管理及應用研究[J].土木建筑工程信息技術，2020（6）：26-31.
[5]孫潤曦，鮑丹.BIM技術在橋梁安全管理中的應用研究[J].城市建筑，2020（21）：155-157.
[6]丁潔.推進基于BIM的竣工檔案存在的問題及解決思路研究[J].中國建設信息化，2020（23）：64-65.
作者:沈治宇 單位:重慶市住房和城鄉建設工程質量總站
