摘 要：在追求可持续发展的大环境下，我国建筑应告别粗放式发展，顺应绿色有机的发展趋势。装配式建筑虽符合这一需求，但也存在一些质量问题。为了进一步研究质量问题及其解决方法，笔者提出装配式质量链的概念，并按全过程的逻辑顺序将其分为生产链、仓储链和施工链，旨在充分运用BIM技术，解决装配式建筑在构件生产阶段、仓储阶段、施工阶段中存在的质量问题，进而实现对装配式质量链管理的优化。
关键词：质量链;管理;BIM;装配式建筑
一、BIM技术及装配式质量链概述
（一）装配式质量链主要内容
装配式建筑，指按标准化设计建造的预制构配件，在工厂进行生产制造完成后将成品运送至施工现场安装拼接，从而完成建筑实体构建的一种建筑生产模式[1]，并且在具有施工中有更为简便、污染性低、施工工期短等优点。
装配式建筑的质量形成相较于传统建筑来说更为复杂，它不是由一个个独立的单元勾连而成，更像是环环相扣的链条，彼此之间互为影响。多个要素共同努力，才能形成一个严谨的质量链条[2]。
装配式建筑的质量链，可以按总体行进进程分为生产链、仓储链及施工鏈。三个链块环环相扣，互相影响，关注各个链块的质量管理问题，提出针对性的解决方案，能够使装配式建筑质量链联系得更加紧密，更利于管理。
（二）BIM技术主要内容
BIM，即Building Information Modeling的简称，是指基于先进三维数字设计解决方案所构建的可视化数字建筑模型。它使工程在各阶段都能够进一步节省能源和成本、减少污染和提高效率。
BIM在装配式建筑的质量链管理中有着无法估量的地位。通过BIM技术对装配现场进行模拟，可以进行虚拟施工，合理布置施工现场，保证合理的吊装范围和安全经济的构件堆放位置;预知装配要点，弥补装配时工人技术上的不成熟。同时，便于将施工计划与施工进度展开对比，加强各方对工程的检测和协作，降低装配式建筑的发生质量问题的可能性，从而减少因装配质量问题返工的可能性。
二、装配式建筑质量链管理存在的问题
（一）构件生产阶段存在的问题
1.设计图纸存在的问题
无法确定构件的点位，导致绘图效率低下，影响构件厂的生产安排;图纸标注不清、信息缺少、标注不一致;相邻部位钢筋设计不合理，安装不准确;预埋件、孔洞、线盒、钢筋等图元存在相互碰撞的问题[3]。
2.生产过程存在的问题
生产过程存在的问题主要有缺乏专业工人队伍、原材料复检与构件制品不符合规范、生产环境管理不完善。许多生产企业在构件设计、生产和质量验收方面缺乏明确标准。
综上，装配式构件的生产阶段经常出现成品出现裂纹、孔洞定位不准、尺寸信息不准确等质量问题。后期投入施工及验收阶段也逐渐暴露出板筋板缝质量差、零件尺寸不符合实际施工要求、隐蔽连接处完工验收难等问题[4]。
（二）成品构件运输与仓储阶段存在的问题
1.成品构件运输问题
从以往来看，此阶段常被忽视或草率制订方案[5]。往往由于路况勘察不到位、路面崎岖不平、各类预制构件尺寸相差较大等，给预制构件的安全运输带来了诸多风险[2]。
2.成品构件堆放问题
预制构件堆放位置不合理会造成二次搬运，既增加运输成本又拖慢施工进度，增大了构件损坏的可能性[6]。预制构件存放的场地排水系统差、排水不畅且地面有积水，都会使得构件在积水的侵蚀下强度降低甚至损坏。
3.成品构件的保存与养护
在现场保护工作中，因为无法对建筑工程所有预制构件进行合理保存与必要养护，从而造成预制构件不同程度开裂、锈蚀等损坏。此外，在实际实施中，施工现场相对复杂，人员相对密集，构件摆放不规范且位置不固定，无专人管理，并且缺乏严格的制度体系。
（三）施工阶段存在的问题
1.节点连接问题
目前，国内在装配式建筑的施工阶段最常使用的连接构件节点的方式为灌浆套筒连接技术，其存在两方面的缺陷：一方面，注浆质量不符合施工质量标准，施工所用浆料质量不合格、浆料比重不准确以及注浆操作不当，导致预制成品构件与浆料层之间出现裂缝，垫层发生位置偏移，灌浆孔出现堵塞等问题;另一方面，套筒位置偏差影响钢筋的施工，一旦出现较大的偏移误差，钢筋就无法顺利通过套筒，进而无法实现两个预制构件的连接，因而预制构件必须再加工。
2.构件安装规范问题
构件安装规范问题是影响建筑质量问题的另外一个因素。在施工过程当中，构件安装常出现下列几个方面的弊端：一是因为施工中吊装装备精度低，安装过程当中墙板的接缝位置会呈现偏差，使接缝位置的宽度或深度不满足施工标准;二是转角板厚度薄、体积大，构件易形变，故在现实施工中易导致转角处断裂的发生;三是在部分预制装配式建筑中，因叠合板跨度较大，一旦施工不当，其挠度超过自身刚度，就会出现裂缝，甚至断裂。
三、基于BIM的装配式建筑质量链管理优化
（一）BIM技术在生产链阶段的管理优化
1.构件规范化
一方面，可以利用BIM技术能精确计算和统计材料工程量的特点，将材料汇总表、施工方法一览表等所需表格一站式导出，同时利用BIM构建的三维模型来实现交底作业的可视化，以解决隐蔽节点竣工验收难的问题，促进构件的规范化生产[7];另一方面，可以利用BIM技术构件拆分的功能，在结构设计生产的过程中，通过分析不同相关参数对相关构件进行拆分，并综合考虑构件的加工、运输吊装及后期的现场装配等多方因素，在生产的过程中就做好构件的埋件、预留孔洞尺寸对照等工作。
通过以上两个方面，对批量生产的预制构件进行规范化，以提高构件的合格率和预制构件的质量，实现构件的规范化。
2.碰撞检查
将构建模型导入BIM碰撞实验软件，检查构件之间是否存在冲突或矛盾，精确定位预留孔洞，得到碰撞实验报告，从而采取“利用BIM软件构建参数族库，直接对参数族修改更新，优化设计”或“直接对碰撞点的参数进行修改”的方法来解决检查暴露出的碰撞点。碰撞点修改后，利用BIM技术及时深化和优化图纸、对装配式构件进行重新排版、对需要标识的构件严格按照构件规范化原则进行系统编号，并将优化后的模型反馈厂家，将问题解决在构件加工之前[8]。
以上方法不仅可以降低传统2D模式的错、漏、碰、缺等现象的出现，还能提高施工效率和质量、缩短工期。
（二）BIM技术在运输与仓储阶段的管理优化
1.路线优化减少损坏
第一，根据BIM模型预制构件的详细参数，选择满足构件尺寸和承载能力要求的运输机械，减少构件与运输车辆、构件之间的碰撞和摩擦[9]。第二，运用BIM技术，在确定最优路线和备用路线的前提下，对已有数据进行分析，提前确定运输途中需要下车检查的点，减少不必要的检查次数和运输时间，降低预制构件损坏的可能性。
2.位置模拟减少二次搬运
一方面，运用BIM软件，在建立相应三维场地模型后，对已建立的模型进行可视化和参数化分析，在明确运输道路的前提下，对场地中的施工区域、生活区域、加工区域等进行统筹规划，从而拟出若干个构件存放的位置。另一方面，依据便于吊装施工、安全适用等相关原则，以及起吊机械的位置、作业区范围等，对预制构件存放的位置进行三维模拟布置，确定满足条件的构件存放位置，同时保证构件堆放场地平坦、无大面积积水且承载能力满足要求，以减少二次搬运和构件损坏。
3.数据整合人员调度（BIM方便我们查阅构件信息以及录入）
利用BIM平台高度信息集成的特点，导入相关模型、录入相关数据，进行数据集成，再根据这些数据调度相应的人员。例如，按照吊装次序确定构件的存放规律及堆放层数、构件的进场顺序及进场数量，并根据这些信息部署人员，确定人员的使用及调度情况，明确相关责任及义务，同时减少无关工人在此区间内的逗留及休息等，从而减少构件被损坏的可能性。
（三）BIM技术在施工链阶段的管理优化
1.平面布置模拟
利用BIM可以根据施工机械设备的规模、设备的运行范围、施工平面布置的要点及布置技术等的特点，模拟施工现场的真实场景，优化现场机械设备及材料的布置，从而实现施工现场各个专业以及施工机械设备的协调，提高施工质量。同时，利用BIM可视化技术对现场水电管线布置进行模拟，预测因管线布置不当而引起的各种安全质量问题，优化现场水电管线布置，提高施工现场安全性。
2.大型机械设备运作模拟
利用BIM技术，提前在施工现场模拟大型机械设备的安装和拆卸过程，及时发现大型机械设备可能出现的各种问题，并制订问题的解决方案。确保预留构件节点能正常连接，避免因節点无法连接造成构件再加工而耽搁工期，提高装配式建筑的施工效率，加快施工进度。
3.构件吊装模拟
通过BIM技术，施工人员可以模仿并察看预制构件的全部吊装过程，重复确认吊装流程，对吊装位置进行精确规划，确定吊装过程是否符合施工的相关规定和要求、现场部署是否合理、是否会对吊装带来不好的影响。施工人员可以通过这些环节提前发现并解决问题，避免吊装作业不当造成的构件开裂或断裂，降低对工程质量和工期的影响。
四、结语
装配式建筑具有绿色、节能、环保等特点，在追求可持续发展道路的推动下，将会得到更为广泛的利用。于是，解决装配式建筑质量的问题是重中之重。
在建筑行业迅速发展的大背景下，要取得革新就必须与时俱进。装配式建筑质量的优化必将融入BIM技术，装配式建筑和BIM技术的相互促进将使双方价值最大化，提升我国建筑产业化的发展水平。
参考文献：
[1]彭聪，李杏，乔亚昆.基于BIM技术的装配式建筑建设全过程管理研究[J].住宅与房地产，2019（36）：100.
[2]黄恒振.装配式建筑质量链管理研究[J].建筑经济，2019（9）：90-94.
[3]岳慧丽，吕丽萍，殷向东，等.装配式混凝土预制构件深化图纸问题浅析[J].混凝土世界，2019（7）：42-45.
[4]向亚军.装配式建筑质量通病及防治措施研究[J].居舍，2019（25）：10.
[5]常春光，常仕琦.装配式建筑预制构件的运输与吊装过程安全管理研究[J].沈阳建筑大学学报（社会科学版），2019（2）：39-45.
[6]尹羽鑫.装配式建筑施工安全管理若干要点研究及BIM技术的应用[J].住宅与房地产，2019（3）：126.
[7]韩春涛，龙桂元，李立国.基于BIM技术的装配式精装修[J].工程建筑与设计，2019（20）：27-28.
[8]薛超，程相伟，苏世凯.装配式建筑的BIM技术应用[J].建筑技术，2018（z1）：111-112.
[9]刘杏红，张瀚宇.基于TQM理论和BIM的装配式建筑质量管理研究[J].建筑与经济，2018（10）：26-31.
最新评论