本文是一篇工程质量管理论文，本文以智能建造相关支撑技术、质量控制、模糊综合评价法等与钢结构质量控制融合为研究主线，提出智能建造技术支撑下的大型钢结构质量控制模式。
第一章绪论
1.1选题背景及意义
1.1.1研究背景
当今全球一体化，市场竞争激烈，谁能抓住行业发展机遇，谁就能在行业竞争中获胜。在当今互联网等为代表的信息技术背景下，制造业在智能化、信息技术的利用和潜力挖掘上走在其他行业前端。从生产方式来讲，建筑业也属于一种特殊的离散型制造业，但在产业革新上却相差较大，寻找一种属于建筑业智能化的生产方式代替传统的技术手段成为行业变革的关键。在当今社会，经济发展到一定程度，人们对居住和生活空间要求也越来越多样化，他们期望能达到TQCS最优，即以最快的速度（T-Time）、最优的质量（Q-Quality）、最低的成本（C-Cost）、最优的服务（S-Service）。面对此种需求，从业者都在寻找解决问题的方法。
1974年联合国出版《政府逐步实现建筑工业化的政策和措施指引》提出“建筑工业化”，按照大工业生产方式改造建筑业，使之逐步从手工业转向社会化大生产的过程[1]。以钢结构为代表的可率先工业化生产的结构体系被进一步推广。经过40多年来的发展，近十年钢结构在我国被大量的推广，经过大面积推广后，钢结构产量增长率稳定在10%以上[2]，如图1-1所示。
1.2国内外研究现状
1.2.1钢结构质量控制现状
业内对“大型钢结构”概念没有统一的定义，相关规范标准对钢结构体量的判定没有提供等级量化的参考。在工程实践中一般认为工程项目中使用跨度大于36 m的网架，长度大于40 m的型钢或者存在常规机械不能正常运输的构件都被认定为大型钢结构工程。主要表现为高度高、跨度大、重量大、节点比较复杂，此种构件往往需要在加工厂加工至半成品，再分批次运输至现场进行组装，相较于普通钢构件，其加工、组装、安装、纠偏等过程质量控制难度更大。
近年来，美国、加拿大、英国等发达国家相继更新钢结构施工过程质量控制程序和技术方法，使得钢结构质量大幅提升。欧美等发达国家在完善质量管理理论的同时，更加注重吸收信息化技术在钢结构质量控制上应用。
国外钢结构质量管控先进性主要体现在钢结构制造、施工过程上[4]，2005年，Gordon等提出一种利用LADAR和植入式传感技术对完工结构实体进行建模并与设计模型进行检测推理，以检查结构的缺陷的质量检测技术在5个工程中成功应用[5]；2010年，Sacks等通过建立可视化模型，探索模型与施工相互作用的研究框架，通过实例印证，能够对质量控制产生良好效果[6]；2014年，Jraisat等对约旦政府质量管理部门和建筑商收集328份问卷调查，得出影响工程质量最主要的因素是人力资源、施工特定因素和用户满意度，还提出了质量影响因素框架[7]；2014年，Leong等研究了Quality Management System(QMS)的ISO 9000在建筑业质量管控中的应用，探索产生新的知识和理论，从而提高工程质量[8]；2018年，Ma等提出基于工程需求的质量检测标准，利用建筑信息模型和室内定位技术集成，开发一种协同管理质量信息平台，建立多参与方的质量管控协作平台[9]。
第二章基于智能建造背景的大型钢结构质量控制相关理论
2.1智能建造含义
2.1.1智能建造背景
德国“工业4.0”概念一经提出，得到全球广泛关注。世界制造业大国纷纷推出各自数字化、智能化转型战略[28]。例如美国的“工业互联网计划”、我国的“中国制造2025”以及英国的“英国工业2050战略”等[29]，旨在通过生产方式的转变，推动产业升级，提高核心竞争力从而抢占产业发展先机，实现高质、高效发展。
美国McKinsey发表《Imagining construction's digital future》提出，建筑项目的复杂性和规模已经逐渐达到了一个传统建筑业无法应对的水平，对技术和管理方法的改革迫在眉睫[30]。在全球机构行业数字化指数排行中，建筑业位于倒数第二，仅高于“农业和狩猎”[31]。与其他行业相比，面对行业发展难题，建筑业数字化、智能化水平相对较低就难以有效应对，利用智能建造技术对建筑施工行业尤其是越来越重要的钢结构行业进行技术改造，推动产业变革，实现高质量发展是建筑业面临的挑战，也是机遇。
2.1.2智能建造的概念
业界的学者虽然对智能建造开展了大量的研究，但对于“智能建造”并没有形成统一的定义，有学者从狭义和广义的角度对智能建造做出解释。
狭义的智能建造是指利用测量机器人、三维激光扫描、可编程机械臂等终端智能设备以少人化或无人化完成部分施工任务[32]。广义的智能建造是利用信息技术、物联网、大数据等，建立信息管理系统，对全过程全要素进行管理，从而实现降本增效、绿色建造[33]。
2.2大型钢结构质量控制理论基础
2.2.1质量控制基本概念
《质量管理体系—基础和术语》（GB/T 19000-2016）中对质量控制（quality control）的释义为：质量控制为质量管理的一部分，致力于满足质量要求[45]。质量是指产品成果的优劣水平，控制是为了达到目标不断进行监督和纠偏的过程，对于建筑行业质量控制也就是为了保证工程满足合同、规范、标准等一系列技术标准而采取的控制措施和方法。在这个过程中需要通过监督和纠偏将不利于质量控制的影响因素效果降到最低，可以在事前、事中、事后开展质量控制活动，从而达到质量控制的目标。
2.2.2质量控制相关理论
大型钢结构和普通钢结构在质量控制理论方面没有区别，质量控制的相关理论同样适用于大型钢结构工程。其质量控制相关理论主要包括：三阶段控制原理、4M1E分析法、PDCA循环理论等。
2.2.2.1三阶段控制原理
三阶段控制方法是根据施工进度先后顺序划分，即为事前控制、事中控制、事后控制。该方法根据不同实施阶段提出明确要求，构成质量控制的系统过程。三阶段控制方法主要从影响施工的系统要素去控制，主要包括：人、材料、机械、方法和环境等[46]，事前控制包括质量目标的计划预控和质量活动的准备阶段控制。事中控制是针对工程质量形成过程中的控制，事中控制包括自控和他人监控两大环节，自控主要是质量产生过程中的自我约束行为，他人监控主要来自内部管理者的质量监控和外部力量的监控，当然加强自我监控是至关重要的。事后控制是指质量活动结果的评价认定和对偏差的纠正。这三大过程控制是一个有机的系统过程，不是孤立和截然分开的，此方法被广泛运用于各个领域的项目管理质量控制[47]。
第三章 大型钢结构工程质量影响因素分析 ......................... 16
3.1 大型钢结构质量影响因素调查 ................................... 16
3.2 大型钢结构质量影响因素分析 ........................... 18
第四章 基于智能建造背景的大型钢结构质量控制模式设计 ............ 20
4.1 基于智能建造背景的大型钢结构质量控制框架 ........................ 20
4.2 智能建造质量控制组织机构 .................... 21
第五章 基于智能建造背景的大型钢结构质量控制实例 .................... 41
5.1 工程概况 .................................. 41
5.2 智能建造质量控制组织机构组建 ...................... 42
第五章基于智能建造背景的大型钢结构质量控制实例
5.1工程概况
某项目属于超高层改复建项目，该工程主楼地上39层，地下5层，地面以上高度约为191m。地上主体采用钢结构，框架-内筒结构体系。需对现有结构进行改造加固，将4个角柱增加斜柱支撑，并与现有钢柱和钢梁连接构成A型异形柱，结构中部分使用变截面构件，构件较大，钢柱柱面尺寸达到1300*600（2080kg/m）。在结构加固设计方案中采用的A型异形柱，如图5-1所示。A柱长4.41m、宽0.7m，由于柱两端需与现有钢梁和钢柱连接，新增加的异形柱的加工、质量检测、安装定位是项目的重难点，同时，部分变截面钢构件和超厚钢板的外观尺寸检测、安装、定位和调整也是本工程面临的一项挑战。
第六章结论与展望
6.1结论
本文以智能建造相关支撑技术、质量控制、模糊综合评价法等与钢结构质量控制融合为研究主线，提出智能建造技术支撑下的大型钢结构质量控制模式。主要研究结论如下：
（1）通过对大量国内外文献、12个大型钢结构项目质量记录文件及调查问卷相结合的方式，明确了大型钢结构工程主要质量影响因素依次为：钢结构预拼装、重型异形钢构件几何尺寸验收、质量信息共享协同、施工测量定位、重型异形构件组装、钢构件安装。
（2）根据主要质量影响因素，提出了基于智能建造背景的大型钢结构质量控制模式，包括智能建造背景下的质量团队组建标准设定、虚拟预拼装措施、构件生产质量控制、安装质量控制措施及质量信息共享和质量评定方法等实施方案。
（3）将大型钢结构工程智能建造质量控制模式引入到某重点工程，总结了在Geomagic软件中利用钢构件特征点匹配的方法使点云和BIM模型相融合并进行检测的数字化检测方法，实现了对大型、异形、多分枝节点等复杂钢构件的精准检测。
（4）探索出在模型中采集对接端口数据，进行端口对齐拼接的技术路径，实现了点云模型在RealWorks软件平台中虚拟预拼装。提出了柱粱节点锲形间隙设置抗剪键和钢柱误差调整时柱心对齐的优化方案。建立了测量机器人+GNSS的测量控制方法，长距和短距分别采用GNSS和测量机器人的导线引测方法，
