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基于 BIM 技术的工程质量管理数字化应用路径探索

胡凌辉
  
富网媒体号
2025年370期
湖北市政建设集团有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要:随着工程建设领域向数字化转型,传统依赖人工与纸质文档的质量管理模式逐渐暴露信息孤岛、管控滞后等问题。BIM 技术凭借可视化、协同化、全生命周期管理特性,为工程质量管理数字化提供新解决方案。本文围绕基于 BIM 的工程质量管理数字化应用路径展开探索,首先分析传统质量管理痛点与 BIM 技术适配性,进而从设计、施工、运维三阶段构建具体应用路径,最后提出技术、管理、人才层面的保障措施,旨在为提升工程质量管理数字化水平、实现工程质量精细化管控提供理论参考与实践方向。

关键词:BIM 技术;工程质量管理;数字化;应用路径;全生命周期管理

一、引言

传统工程质量管理多依赖分散的信息记录与事后检查,易因信息传递不畅、协同效率低导致质量隐患难以及时排查。当前工程建设复杂度提升,对质量管理的实时性、精准性要求显著提高,数字化成为必然趋势。BIM 技术作为工程数字化的核心工具,可打破信息壁垒、实现质量管控全流程覆盖。因此,探索基于 BIM 技术的工程质量管理数字化应用路径,对解决传统管理痛点、推动质量管理模式升级具有重要意义,本文即围绕这一核心展开分析,构建系统性应用与保障体系。

二、BIM 技术与工程质量管理数字化的适配基础

2.1 传统工程质量管理的现存问题

传统工程质量管理中,设计图纸、施工记录、检测报告等信息多以纸质或独立电子文档形式存储,各参与方(设计单位、施工企业、监理机构)之间信息传递存在延迟与偏差,形成 “信息孤岛”,导致质量问题溯源困难。同时,质量管控多集中于施工阶段的事后验收,对设计阶段的潜在冲突(如管线碰撞)、运维阶段的设施损耗预警缺乏提前干预,管控时序滞后,难以实现从源头到运维的全流程质量把控。此外,人工巡检与数据录入易产生人为误差,进一步降低质量管理的精准度,难以适配现代复杂工程的管理需求。

2.2 BIM 技术适配工程质量管理的核心特性

BIM 技术以三维数字化模型为载体,将工程全生命周期的几何信息、属性信息(如材料性能、施工工艺)集成于统一模型中,实现质量信息的可视化呈现 —— 设计阶段可通过模型直观排查管线冲突、构件尺寸偏差,施工阶段可对比 BIM 模型与现场实际施工情况,快速识别质量偏差。其协同性特性支持多参与方基于同一模型实时共享数据,设计单位、施工企业、监理机构可在模型上直接标注质量问题、反馈整改意见,打破信息壁垒,提升协同效率。同时,BIM 的全生命周期管理能力可覆盖设计、施工、运维各阶段,使质量管控从 “碎片化” 转向“全流程连贯化”,且参数化建模特性可实现质量数据的关联联动,如修改构件参数后自动更新相关质量标准,为精准化质量管控提供技术支撑。

三、基于 BIM 技术的工程质量管理数字化应用路径

3.1 设计阶段:基于 BIM 的质量前置管控

设计阶段是工程质量的源头,基于 BIM 技术的质量管控可实现 “前置预防”。首先,利用 BIM 模型进行碰撞检查,将建筑、结构、机电等专业模型整合,通过软件自动检测管线交叉、构件冲突等设计问题,如给排水管道与电气管线的空间冲突,提前优化设计方案,避免施工阶段因设计缺陷导致的返工与质量隐患。其次,将质量标准(如材料强度等级、构件尺寸公差)嵌入 BIM 模型参数,设计过程中实时校验构件参数是否符合规范要求,如梁体配筋率是否满足抗震标准,确保设计成果符合质量基准。此外,通过 BIM 模型向施工方、监理方进行可视化设计交底,清晰传递设计意图与质量要求,减少因理解偏差导致的施工质量问题,从源头把控工程质量。

3.2 施工阶段:BIM 驱动的质量动态监管

施工阶段是质量问题的高发期,基于 BIM 技术可实现从 “事后检查” 到 “动态监管”的转变。一方面,通过移动端设备将现场施工数据(如构件安装位置、混凝土浇筑时间与强度)实时上传至 BIM 模型,系统自动对比现场数据与模型标准参数,如发现墙体垂直度偏差超出允许范围,立即发出预警,通知相关方及时整改,实现质量问题的实时识别与干预。另一方面,利用 BIM 模型进行施工工序可视化交底,将复杂工序(如钢结构吊装、幕墙安装)以三维动画形式展示,明确各环节质量控制点,帮助施工人员精准掌握操作标准。同时,建立基于 BIM的质量问题闭环管理机制,将质量缺陷(如墙面裂缝)在模型上标注位置、类型与整改要求,跟踪整改过程直至问题解决,并将整改记录关联至模型,形成可追溯的质量档案。

四、基于 BIM 的工程质量管理数字化应用保障措施

4.1 技术保障:构建 BIM 协同平台与数据标准

BIM 技术在工程质量管理中的应用需依托统一的技术体系,首要任务是构建跨参与方的BIM 协同平台。该平台需支持设计、施工、运维各阶段数据的无缝衔接,兼容不同专业软件(如Revit、Navisworks)的模型格式,避免因格式不兼容导致的数据丢失。同时,需制定统一的 BIM数据标准,明确质量数据的分类(如设计质量数据、施工检测数据)、编码规则与录入要求,如规定构件质量参数的字段格式、检测数据的单位标准,确保各参与方上传的数据具有一致性与可比性。此外,平台需具备数据安全防护功能,通过权限管理(如设计单位仅可修改设计数据、施工单位仅可上传施工数据)保障质量数据不被篡改,为数字化质量管理提供安全、规范的技术基础。

4.2 管理保障:完善 BIM 应用的组织与制度体系

BIM 技术的落地需配套完善的管理机制,首先应明确各参与方在 BIM 应用中的职责分工,如建设单位负责协同平台的统筹建设,设计单位负责高质量 BIM 模型的创建与质量标准嵌入,施工单位负责现场数据的实时上传与质量问题整改,监理机构负责基于 BIM 模型的质量核查,避免职责模糊导致的推诿。其次,建立 BIM 应用的流程制度,规范从模型创建、数据上传、质量检查到问题整改的全流程操作步骤,如规定施工单位每日上传现场质量数据、监理机构每周基于 BIM 模型开展质量巡检的频次与要求,确保 BIM 应用常态化。此外,需将 BIM 应用效果纳入质量管理考核体系,对积极应用 BIM 实现质量管控优化的团队给予激励,对未按要求执行的进行督促,推动管理制度落地。

4.3 人才保障:培育 BIM 与质量管理融合的复合型人才

BIM 技术与工程质量管理的融合需既懂 BIM 技术操作,又熟悉工程质量规范的复合型人才,因此需构建多层次人才培育体系。在高校教育层面,优化土木工程、工程管理等专业课程设置,增加 BIM 技术应用与质量管理数字化相关课程(如《BIM 在工程质量管控中的应用》),结合案例教学让学生掌握 BIM 模型创建、质量数据关联分析等技能。在企业培训层面,针对在职人员开展专项培训,如组织施工管理人员学习 BIM 移动端数据采集方法、监理人员学习基于 BIM 模型的质量检查流程,提升现有人员的技术应用能力。此外,搭建行业交流平台,通过举办 BIM 质量管理应用研讨会、案例分享会,促进人才之间的经验交流,推动行业整体人才水平提升,为数字化应用路径提供人力支撑。

五、结论

本文围绕基于 BIM 技术的工程质量管理数字化应用路径展开探索,通过分析传统工程质量管理的痛点与 BIM 技术的适配性,明确了 BIM 技术在打破信息孤岛、实现全流程质量管控中的核心作用。从设计阶段的质量前置管控、施工阶段的动态监管到运维阶段的持续保障,构建了覆盖工程全生命周期的 BIM 数字化应用路径,并从技术(协同平台与数据标准)、管理(组织与制度)、人才(复合型培育)三方面提出保障措施,形成系统性的应用体系。该路径可推动工程质量管理从传统人工模式向数字化、精细化模式转型,有效提升质量管控效率与精准度。未来,可进一步结合人工智能、大数据等技术,深化 BIM 模型的数据分析与预测能力,如通过历史质量数据预测潜在风险,实现更高水平的工程质量智能管控,为工程建设领域的高质量发展提供更有力的支撑。

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