智能建造背景下BIM 技术在装配式建筑施工质量管控中的应用

引言：在建筑工业化与信息化深度融合的发展背景下，装配式建筑凭借其工厂化生产、现场快速安装的优势，正成为建筑业转型升级的重要方向。然而，装配式建筑构件种类多、精度要求高、施工工序复杂等特点，给施工质量管控带来诸多挑战。如何运用 BIM 技术突破传统管理模式的局限，实现装配式建筑施工质量的精细化管控，已成为当前亟待解决的课题。

一、智能建造背景的概述

智能建造是在 BIM 技术、物联网、云计算、大数据等技术支持下，实现建筑全生命周期的智能化管理。通过软件平台整合建筑各阶段信息，可实现项目协同数据化、管理系统化、建设组织化，构建全新的智能建造管理模式[1]。

二、BIM 技术在装配式建筑施工质量管控中的应用

（一）工程概况

某装配式建筑工程采用装配式钢结构体系，由 6 栋单体建筑组成。工程在结构形式、装配率等方面具有较强的代表性，是开展 BIM 技术在施工质量管控应用研究的理想载体。主要参数见表1。

（二）具体应用

1. 部品部件质量溯源

该工程利用 BIM 技术，对装配式建筑生产及施工全过程的部品部件实施系统化、信息化管理。通过在 BIM 模型中为每个预制构件赋予唯一的ID 编码，将其材料、生产日期、质检信息、运输及吊装信息等与之关联，形成结构化、可查询、可追溯的信息链。质量管理人员可随时调取相关构件的质量信息，若出现质量缺陷，可快速定位问题构件批次，溯源至生产环节进行整改，从源头消除隐患。同时，通过分析构件生产和使用的大数据，找出质量的薄弱环节，持续改进生产工艺和管控流程。

2. 装配施工模拟优化

该工程在施工策划阶段充分利用 BIM 技术对装配式施工予以可视化模拟及优化，基于深化设计的 BIM 模型的项目团队就构件吊装顺序、支撑体系搭设、安装工艺等展开三维动态模拟，以此直观检查施工方案的可行性与经济性并提前发现潜在的工艺缺陷及安全隐患。例如通过模拟对塔吊布置及构件堆场位置予以优化的方式，确保塔吊能精准高效地把构件送至安装位置，避免出现大范围调运的情况 [2]。再如针对关键部位（像阳台、空调板等）的连接节点，通过反复模拟安装工艺并优化连接做法，来确保装配施工具备应有的精度和可靠性将项目团队优化后的施工方案制作成三维交底动画以作为现场装配作业的标准和指引来最大限度减少现场质量通病。

3. 装配精度偏差控制

该工程将 BIM 技术与智能化测量设备相结合实现的是装配施工精度偏差的实时监测和动态控制，在施工现场布设激光扫描仪、智能全站仪等设备通过与 BIM 模型数据的比对分析可快速获取已安装构件的三维空间位置信息并计算其与理论位置的偏差量。当偏差超出规范允许范围时，测量设备便会自动预警且把偏差信息反馈至 BIM 系统，随后质检人员同施工班组及时查看 BIM 模型中标注的偏差明细表，分析产生偏差原因（像基准点偏差、端部调平不到位等情况）进而制定针对性的复位或返工措施。项目团队定期汇总统计装配施工偏差数据并考核评比各工种施工质量以激励大家对标对表进而不断提高装配施工精益化水平，基于 BIM 的偏差检测与反馈闭环有效提升该工程装配式建筑安装精度且实测数据表明关键部位允许偏差控制在正负 3mm 以内。

（三）应用效果

通过在该装配式建筑工程中应用 BIM 技术进行施工质量管控，取得了显著成效。一方面，BIM 的应用提升了工程质量的可管可控性。部品部件质量一致性显著提高，构件安装精度偏差由传统施工的 ±15mm 控制在±3mm 以内，质量问题发生率降低了 28% 。BIM 模型的事前模拟与事中管控，有效规避了 90% 以上的质量通病。另一方面，BIM 的应用提高了质量管理的效率。质量问题的响应速度提升了 50% ， 80% 的问题能够在BIM 协同平台上在 2 小时内解决，而传统施工需要平均 1 天时间。实时、可视化的质量管理使项目各方能够及时发现并快速处置问题，工期总体缩短了 12% 。BIM 技术为装配式建筑的高质量、高效率建造提供了坚实保障。

三、BIM 技术在装配式建筑施工质量管控措施

（一）完善BIM 模型深度

装配式建筑施工质量管控对 BIM 模型的信息完整性和准确性提出了更高要求。项目前期应制定 BIM 深化设计交付标准，明确各专业模型的构件参数、连接做法等细节信息的表达深度。设计阶段引入专项 BIM 咨询团队，采用“BIM 技术 + 装配式建筑专家”的协同模式，对专业模型进行多轮检查优化，及时查缺补漏，消除专业间的碰撞矛盾。对于标准化程度较低的异型构件，应在 BIM 模型中予以精细化建模，增加节点大样等描述性文件，确保现场安装可依照施工。此外，还应在 BIM 平台中集成材料品牌、供应商等信息库，实现 BIM 模型与实体构件信息的精准对应，夯实BIM 应用于施工质量管控的数据基础。

（二）加强硬件设备配套

装配式建筑的 BIM 质量管控离不开与之匹配的硬件设备。因此，企业应加大资金投入，引进智能化的质量检测工具，如激光扫描仪、智能全站仪、机器人等。通过“BIM+ 智能硬件”实现质量数据的自动化采集和分析，减少人工误差 [3]。现场管理人员可配备基于 BIM 的移动终端（如平板电脑），实时记录构件质量状况，并将数据同步至 BIM 云平台。云平台利用大数据分析等技术，及时向各参建方推送质量预警信息，实现质量问题的闭环管理。质量检测设备与 BIM 的融合应用，既提高了管理效率，也为装配式施工创新带来新的技术支撑，同时企业还需注重对管理人员的BIM 技能培训，打造一支会用、善用新技术的质量管理队伍。

（三）规范质量问题流程

项目应建立基于 BIM 平台的质量管理协同机制。质量流程中的问题发现、记录、跟踪、整改等环节，都应借助BIM 平台实现可视化、智能化。例如，质量检查时发现构件破损，现场人员可在 BIM 模型上标注问题位置，系统自动生成整改通知单并推送至相关人员，实现问题闭环。BIM 平台还应嵌入质量验收规范，对照规范实现偏差等数据的自动比对分析，辅助验收决策。质量管理过程应形成标准化的 BIM 作业指引，明确各岗位在模型创建、信息录入、流程审批等环节的职责任务，将 BIM 质量管控固化到企业日常管理中。同时，基于BIM 大数据分析质量问题的分布规律，对症下药，建立质量通病防治库，持续改进管控效果。

结束语

综上所述，在装配式建筑施工质量管控方面，BIM 技术发挥重要作用，其通过数字化手段实现构件质量全过程追溯、施工工艺优化以及精度偏差控制等。而未来需进一步强化 BIM 技术与物联网、人工智能等新兴技术融合应用之事，完善质量管控标准体系之举，培养专业人才队伍之务，以此推动装配式建筑朝着更高质量、更高效率方向发展。

参考文献：

[1] 黄雪清 . 智能建造背景下装配式施工质量影响因素研究 [J]. 新城建科技，2024，33（12）：28-30.

[2] 伍根 .BIM 技术在装配式建筑智能建造中的应用研究 [J]. 佳木斯大学学报（自然科学版），2024，42（08）：120-124.

[3] 屈夏华，黄向向. 基于互联网 +BIM 技术装配式建筑智能建造研究[J]. 城市建设理论研究（电子版），2024，（10）：74-76+73.