本文是一篇项目质量管理论文,本研究以BIM技术理论和质量管理理论为研究基础,创建了基于BIM技术的施工质量精细化管理体系。通过精细化管理思想和质量循环系统的综合应用,为现场管理人员及操作人员转变传统观念、创新管理模式提供了新的思路,将产品质量的提升内化为自身行动,树立精益制造理念,增强质量责任意识,同时做好对人机料法环等因素的有效控制。
1绪论
1.1研究背景
进入21世纪,我国建筑工程行业呈现井喷式发展,建设规模逐渐增大、建设范围不断扩大,并且随着国家“一带一路”战略的实施,工程行业呈现跨区域性的特点。根据中国建筑业协会发布的《2021年建筑业发展统计分析》显示:2021年全年国内生产总值1143670亿元,建筑业总产值293079.31亿元,占国内生产总值的25.63%[1]。
由此可见,建筑工程行业在国民经济发展中的依然占据着重要地位。但建筑工程行业用工率及人员流动率依然位居所有行业之首,属于劳动密集型产业,并且大多以现场浇筑作业的方式为主[2],传统建造模式程度较高,在一定程度上不可避免地带来了一些社会问题,资源浪费严重、环境污染等问题众多[3],同时施工质量管理模式落后、管理效率低下、现场质量问题频发。随着现代建设业的发展,传统建造模式已无法适应现代工程建设需求。
在建筑业的发展历程中,每一次技术的革新都将带领行业产业发生根本性的变革。人工智能、大数据、物联网等技术的不断兴起,为建筑业产业更新换代升级提供了平台,并在建筑工程行业中得到融合应用,使传统建筑行业逐渐走向产业化、规范化、信息化,逐渐摆脱以往建筑产品质量低效率、低水准状态,向高标准、高质量阶段前进。为了与国际接轨,顺应工程行业发展趋势,国家住建部门针对行业发展实时更新行业标准,并与时代相结合。2016年《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》文件正式发布,强调在工程实施过程中要逐步加强对信息化技术的应用,积极探索工程项目信息化管理创新新模式[4]。
BIM等新兴技术的应用让现代项目管理工作更加精细化、协同化、便捷化,实际项目中不再拘泥于人为的被动管理,也不再仅限于二维图纸的展现,BIM技术综合应用系统平台犹如工程项目建设的“天眼系统”,能够实现对整体项目及结构内部的三维展示,让项目质量、安全等问题在大系统平台之下一览无余,从建筑构件信息到结构间受力分布,在系统平台数据分析下可以快速地找到施工过程中问题所在,从而实现项目质量等事前、事中、事后全过程有效控制,推动项目高标准、高质量完成。
1.2研究目的
建筑项目质量的好坏直接关系到业主的切身利益问题,随着人们对生活品质需求度的提高,在选择建筑产品过程中除了价格因素外,对产品的舒适性、耐久性以及结构内部工艺化、人性化的设计也提出了更高要求。现代建筑产品在满足人们基本需求的同时,也逐渐融入了一些智慧因素,配套智能化设计理念成为未来行业发展方向。产品质量最终要通过建筑实体来体现,虽然BIM等新兴技术在项目建设中得到了广泛应用,但是目前对项目施工的质量管理,管理人员依然保持以往的管理模式,缺乏结合BIM技术等对项目质量进行系统性、完整性的控制。本研究将以理论研究为基础,结合实例应用,充分发挥BIM技术在施工质量管理中的优势,通过创建BIM技术质量控制体系,创新管理方式,对施工中质量影响因素全面分析,确定关键影响因素,采取针对性措施,实现项目精细化管理,提升项目整体质量,增加经济效益。
2理论研究
2.1 BIM理论概述
2.1.1 BIM概念
建筑信息建模(Building Information Modeling,简称BIM)是一个从规划、设计、施工到运营,涉及项目全寿命周期管理各阶段协调统一的过程,是运用标准理念将相关数据进行集合、汇总、分析、整理,形成理想产品的新的技术模式。关于BIM技术最早的概念起源于美国,杰里·莱瑟林(2011)在《BIM的历史》中提到:BIM的概念、实现途径和方法论出现于30多年前,其概念原型为“建筑描述系统(Building DescriptionSystem)”,该原型的研究者提出由一种有关元素实现多维度的描述和更新,为使用者提供直观的视觉感受和对整个系统的数据分析[48],这与现代BIM的理论不谋而合,通过BIM对工程数据信息进行集成管理,实现工程建设动态的数字化表达和项目各参与方对信息数据的共享与协同。美国总务管理局(GSA)于2003年提出了国家3D-4D-BIM计划,这是对BIM技术的最早应用,在后期的发展运用过程中陆续颁布的BIM应用指南和NBIMS标准,成为BIM领域研究中业内公认的标准,被各国借鉴应用。随着BIM技术的逐渐发展,世界其他国家也开始制定适合自己的BIM标准。现代BIM技术主要应用于建筑工程领域的设计阶段,设计人员通过三维建模将工程项目的全寿命周期进行呈现,利用三维模型碰撞试验、施工模拟等检查不同阶段工程构配件的缺陷和不足,及时对偏差进行纠正。
2.1.2 BIM应用价值优势分析
BIM技术具有可协调性、可优化性、可模拟性、可出图性以及可视化的特点,在实际应用过程中体现出了极大的价值优势。基于BIM技术的信息化管理模式是一种集成化的管理,BIM技术应用能够贯穿于项目的全寿命周期阶段,实现项目信息的无缝连接和进一步整合,有效减少信息冗余度,打破信息“真空”状态,避免歧义,增加协同和共享[49]。Dennis J等(2009)认为BIM不仅能够节约成本和时间,而且将会提升现代建筑的美学价值,未来社会的发展也将是集成化的、共享型的社会。当然这个未来不会立即到来,在这之前要经历BIM1.0(图纸可视化阶段)、BIM2.0(分析阶段)、BIM3.0(仿真阶段)三个阶段[50]。
2.2质量管理理论
2.2.1全面质量管理理论(TQC)
项目的质量特性主要表现在可靠性、安全性、实用性、经济性、耐久性以及与环境的协调性等方面[57]。项目质量最终要通过工程实体质量体现,而工程实体是通过施工作业过程直接形成的,因此必须运用先进成熟的管理思想对施工质量加以控制。全面质量管理是质量管理体系发展过程中一种较为完善的理论,其强调以顾客满意为宗旨,在企业质量方针指引下,开展全要素、全过程、全员工参与的质量管理,同时提倡预防为主、科学管理、综合运用数据进行质量分析。国际标准化组织颁布的ISO9000族体系得到了世界各国各行业的普遍采用,其中也充分运用了全面质量管理的思想。建筑工程质量管理涉及各参与方,其影响因素众多,质量管理过程中必须实行全面质量管理原则,对项目质量进行整体性把控。
(1)全要素质量管理
工程项目建设过程中参与方较多、质量影响因素复杂,进行项目建设的全要素质量管理是质量控制的必然要求,全要素质量管理不仅包括对各参与单位的工作质量管理,更包括对形成的实体产品质量的管理。工作质量直接关系到建筑产品质量的好坏,是建筑产品质量的保证,而建筑工程产品是所有工作质量的最终体现,是反映各参与单位组织管理技术等方面的直接结果。现代建筑工程项目规模增大,尤其是超高层、异型结构建筑,其施工工艺的复杂性向各参与方提出了更高的质量要求,每一道工序、每一个测量数据、每一种实体材料等出现误差都会造成整个项目质量不可估量的损失。因此,建筑工程项目质量管理必须是全要素各方面的管理,对各影响因素开展全面评估和控制。
(2)全过程质量管理
全过程质量管理是根据相关技术标准要求和规范对所生产产品的过程性控制。建筑工程产品一般生产周期较长,从前期策划到最终的交付运用,跨越项目的全寿命周期,根据建筑工程产品的形成过程,可以把项目全寿命周期划分为投资决策阶段(从项目构思到项目立项)、项目实施阶段(从项目设计到竣工交付)以及产品使用阶段(从开始运行到最终报废)。根据有关数据统计,前期的投资决策阶段对项目使用功能质量影响程度在70%~80%,勘察设计阶段对工程项目使用功能质量影响估计在10%~20%,施工阶段对工程项目使用功能质量影响估计在5%~10%[58]。由此可以看出,在项目全过程质量管理中,投资决策阶段对项目质量的影响程度较大,该阶段资金的落实情况、项目的规划使用情况等是施工方实施质量管理的关键;施工组织实施阶段中影响因素多,人机料法环等因素必须实施全程管控,在确保项目质量的前提下,有效控制施工进度。
3基于BIM技术施工质量管理影响分析......................25
3.1施工质量影响因素分析.........................25
3.2基于BIM技术施工质量管理思路分析.......................26
4基于BIM技术的施工质量管理体系构建..............................30
4.1整体框架...................................30
4.2组织体系.........................32
5基于BIM技术的施工质量精细化管理案例分析——以郑州SNC项目为例...............41
5.1项目概况................................41
5.2项目重难点分析....................................41
5基于BIM技术的施工质量精细化管理案例分析——以郑州SNC项目为例
5.1项目概况
郑州SNC项目(以下简称“本项目”)位于郑州市金水区主城区域,本项目总建筑面积370296.81㎡,其中地上253515.53㎡,地下116781.28㎡,基础类型为:主楼地基采用CFG桩复合地基,平板式筏型基础;车库部分为平板式筏型基础+抗浮锚设计。结构类型为钢筋混凝土剪力墙结构,采用施工总承包方式进行。
本项目分为