提升建筑工程管理及施工质量的对策分析
时间：2023-03-04 16:10:04 来源：千叶帆 本文已影响人
杨红军 （石嘴山市星凯建筑安装有限责任公司，宁夏 石嘴山 753000）
建筑业是我国国民经济的基础性、先导性和支柱行业，其能否健康、平稳地运转，与国民经济的可持续发展有着密切的联系[1]。随着我国经济三十余年的不断发展和不断深化的改革，以及住宅商品化的发展，在实现建筑行业发展的同时，也造成了诸多问题的产生，特别是施工项目的质量问题、事故频发，造成的经济损失、人员伤亡和社会影响引起了相关人员对此的广泛关注[2]。基于此，为进一步促进建筑工程中施工质量的提升，以某项目为例，开展提升建筑工程管理及施工质量的对策分析研究。
以某多功能会议中心建筑主体工程项目为例，本工程共设1 层地下结构和9 层地上结构，总高56.32m，东西长62.25m，南北宽31.25m，占地面积2500m2，总建筑面积20000m2[3]。在该工程项目中，1、2层是高档购物中心，3～9 层占地3000m2，是具有良好会议功能的办公会议分区。该项目的主体结构是钢框架支撑系统，采用钢管焊接的框架柱，采用钢结构的地板次梁，采用钢筋混凝土结构的地下室。本工程的基础是大直径的钻孔灌注桩，每层为现浇钢筋混凝土，模板为压型钢板。本项目的设计寿命为50年[4]。该项目所处位置地下水属孔隙型，勘察阶段地下水位为23.67m～23.85m，地下水对混凝土有一定的侵蚀作用，但对钢筋、钢结构影响不大。建筑混凝土的环境分类及耐久性的基本要求为：混凝土底板、地下室外挡土墙与基础的接触表面属IIB类，而室内则是IIA类。在建筑内部，重要建筑物的安全系数设置为1.0，抗震设防烈度设置为7度，建筑顶部基础风压0.45kN/m2，基础雪压0.40kN/m2。
2.1 引进BIM技术的建筑工程建模
为满足建筑工程管理需求，提高建筑施工质量，引进BIM 技术，利用BIM 技术中的AUTODESK REVIT 软件，将建筑二维施工图中的建筑部件信息全部录入计算机，在编辑界面云端生成了一个建筑结构模型，再将其他结构信息，包括排水、电力、暖通等方面的数据进行集成与整合并上传到云端，通过云模型的不断完善，最终实现对二维建筑图纸的三维建模[5]。
要注意的是，在建筑工程管理方案设计中，REVIT的使用是3D模型构建最重要的环节之一。建模中，根据一个统一的逻辑结构，将复杂的任务分成若干个中等困难的工作程序—建立一个金字塔型的树型逻辑结构，把一个中等困难的任务分解为许多简单的任务，并使一系列的简单操作标准化，从而确保了简单任务的完成，并根据逻辑结构反向组合工作结果，最后得出结果[6]。
建筑专业建模分为如下：①参考普通混凝土模板的大小，选用2m×2m的网格轴线；
②将建筑结构竖向构件，如混凝土剪力墙、框架柱子等，与建筑顶板分开，并进行相应的构件信息输入；
③将所有的模型组合起来，形成完整的模型。生成模型的计算公式见式（1）。
式中χ-生成模型；
ω-网格轴线；
N-建筑结构竖向构件参数；
β-反向组合工作参数；
K-拼接节点；
γ-云模型。
2.2 基于建筑工程碰撞检测的质量提升方法
为提升建筑工程质量，使用REVIT软件，进行建筑结构的碰撞检测，通过设计可视化立体视角，帮助管理者迅速理解建筑的功能、空间结构和设计意图，辅助管理者通过任意的模型切割和旋转，使复杂的结构变得清晰明了。
在传统平面设计中，很可能会发生冲突，但利用BIM技术，可以让建筑中的结构、暖通、机电安装、设备等不同领域实现可视化设计，从而避免冲突发生。通过BIM平台，可以提前发现问题，并将问题反馈给各个专业的设计人员，减少工期和返工的发生，从而提高工程管理效率，为以后的工程建设和总承包管理打下良好基础[7]。碰撞检测漫游场景如图1所示。
图1 碰撞检测漫游场景
在该场景中，技术人员可以操作界面进行不同位置管线碰撞的检查，并对发现的碰撞点进行标注。标注计算公式见式（2）。
式中B-碰撞点标注；
M-碰撞点所在空间的横向位置；
N-碰撞点所在空间的纵向位置；
δ-标注工具。
通过对碰撞点的标注，有效提升建筑工程质量。
2.3 建筑工程运维管理方案
建筑运维管理主要包括五个方面，具体管理内容如图2所示。
图2 建筑工程运维管理方案
由图2 可知，建筑中的空间运维管理包括：建筑空间规划、空间合理分配、租赁管理与综合统计分析。
建筑资产管理包括：日常管理（停用退出、卡片管理等）、资产盘点、折旧管理、报表管理等。
公共安全管理包括：建筑火灾预警管理（火灾自动报警与火灾灾情探测等）、安全防范管理（入侵报警管理、视频安防监控管理、建筑出入口等级管理、电子巡查视频管理、对讲系统管理、停车管理等）、应急联动管理（本地实时报警管理、异地报警管理、紧急疏散与逃生管理、指挥调度管理、事故现场紧急处理等）等。
建筑维护管理包括：维护计划生成、巡检管理、维修管理等。
建筑能耗管理包括：建筑投入使用后能耗预测、能耗数据采集、统计、处理、分析等。
在明确管理内容的基础上，对建筑能耗管理方案进行设计。
在上述内容的基础上，通过将施工成果与数字化设备的集成，辅助GPS设备，进行建筑后续投入使用的规划与专项指导。同时，利用BIM模型，为施工运维团队提供可视化的仿真图像，对建筑结构中复杂结构区域的管理进行可视化设计，使运维管理方案的编制更加直观[8]。此外，BIM技术可以使工程建设中各参与方协调化，从而达到对施工质量提升与规范化管理的目的。
BIM 模型主要是通过参数模型来提供建筑工程的各个方面的信息，所以在施工过程中发生的任何变更都会被及时地与最新的参数模型进行同步。同步计算公式见式（3）。
式中Z-同步计算；
L-变更参数；
λ-工程信息。
综上，将BIM技术应用在建筑运营管理期间，可以有效解决工程运行和维修中遇到的问题，提高维护效率，减少维护费用，进而提升施工管理水平。
结合上述提出的管理方法，为验证其可行性，对上述建筑工程项目在完成施工后的基本情况进行分析。为检验建筑工程质量，以碰撞检测结果作为依据，若在完成施工后，碰撞检测结果中仍然存在碰撞节点，则说明建筑工程的质量不符合规定要求；
若碰撞检测结果中不存在碰撞问题，则说明建筑工程的质量在这一方面符合要求。根据这一论述内容，将完成施工后的建筑以三维模型的形式导入REVIT碰撞检测软件。将该建筑工程项目按照其层结构划分，并对每一层编号，区域A、区域B、区域C、区域D、区域E、区域F、区域G、区域H 和区域I，共九个分区，针对九个分区中是否存在碰撞节点进行检测，并记录REVIT 碰撞检测软件得到的检测结果，见表1。
表1 建筑工程项目各分区碰撞检测结果记录表
由表1的检测结果可以看出，按照本文上述提出的管理方法在对该工程项目管理时，在区域E和区域G上都存在碰撞问题，通过对碰撞点进行进一步分析得出，碰撞点的产生是由于项目模型建立时出现了错误操作导致，模型对应的实际建筑工程项目位置并没有出现碰撞问题。因此，通过上述得出的结果说明，在应用上述管理方法后，建筑工程项目不会出现错误碰撞，以此确保施工质量不会受到这一方面的影响，同时也能够保证施工人员以及建筑后期运营中内部人员的安全。
为促进建筑工程施工质量的提升，以某建筑工程项目为例，以提升施工质量为目的，开展对其工程管理方法的设计研究。通过研究得出下述几点结论：
（1）新管理方法的应用有利于建设项目的运营，使其商业价值最大化，可为建筑施工中各个节点之间的连通与交互提供渠道，同时前期整合信息，为建筑后期的维修和设备的管理提供数据支撑。在运行阶段，利用BIM 数据库可以快速查找出问题的起始点，使实际问题得到快速、高效地解决。
（2）在实际开展建筑工程施工时，如果能严格按照以上所述的内容来管理施工的各个环节，则能够有效提高建筑施工的规范化水平，促进施工质量的提升。
（3）在具体应用本文上述管理方法时，考虑到不同建筑工程项目的施工特点，应当结合人员、设备、材料等多种因素，适当对管理内容进行调整，确保管理方法具备更强的适应条件。
（4）在管理中，除了按照上述论述内容以外，还应当将质量管理的重点从事后检查转移到事前决策和控制当中，以此确保最终成果符合建筑工程质量要求。
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