鲁班奖视角下的建筑工程数字化质量管理探讨及推广

发布时间:2022-04-27 20:00:24 论文编辑:vicky

本文是一篇留学生论文,本文以争创鲁班奖的山西某行政办公联合建筑工程为研究背景,对工程现场施工的全过程质量管理进行研究。针对工程质量要求高、施工难点多、管理难度大等问题,通过 BIM 技术、数字化管理平台、智慧工地系统三者的结合应用,实现对工程创优的施工全过程数字化质量管理研究,具有良好的工程应用前景。


第 1 章 绪论


1.1 研究背景和意义

1.1.1 研究背景

鲁班奖是中国建筑工程质量最高奖[1]。它激励着众多建筑企业积极调整品牌战略,自觉执行相关工程建设方面的法律法规,遵循国家及行业标准规范[2]。鲁班奖的设立与评选工作,带动了建筑行业整体质量管理水平的全面、全方位提高。

目前我国大型的复杂工程建设规模不断增加,随之而来需要面临的问题和困难也越来越多,如工程中出现的越来越复杂的建筑结构与愈加庞大的机电管线系统的建设。与此同时,施工质量问题频发导致人身﹑财产安全受到威胁的情况日益严重﹐因此复杂工程项目能否成功完成,施工质量的控制与管理已经成为其关键的部分。由于建设工程项目自身所具有的一些特殊因素,往往在现场施工中导致工程项目的施工周期过长,而施工质量控制过程中的约束条件和不确定因素也愈来愈多,无形之中为工程建设质量的控制增加了众多困难。

建筑工程的质量因素与建筑行业的未来发展是紧密相连的,近年来,建设项目的建设质量越来越受到重视。建设项目的质量不仅反映了项目投资的价值,而且深入影响着人民的生活质量[3]。建筑工程质量紧紧联系着国家建设及人民的财产安全,正因为这样的影响与重要性,国家鼓励众多的参建单位积极自主地建设国家优质工程。在管理方面上,积极建设和竞选优秀工程项目也使得参建单位的管理能力得到整体提高,推动了整个建设行业的工程质量水平提高。

近年来,通过分析工程质量事故原因,许多人员开始引进新技术改善质量管理。随着大数据、BIM 技术﹑物联网等技术迅速发展,数字化建造与管理已经成为众多复杂工程项目为实现高效管理所采取的必然工具[4]。通过采用先进的“BIM +技术”等数字化技术进行管理,可以规范质量检验过程,准确把握施工过程中的所有数据,信息化建设过程中的施工质量控制,以及通过大数据技术对质量统计分析进行数据处理从事前准备、事中控制以及事后总结等方面,使项目管理过程得到改进,工程实体质量得到实时有效控制,最终提高项目的质量控制水平。


1.2 国内外研究及应用现状

1.2.1 创优工程管理研究现状

为提高工程质量,鼓励带动建筑行业整体质量管理水平的全面、全方位提高,我国设立了众多的工程建设奖项,如鲁班奖、詹天佑奖等。其中鲁班奖作为我国质量最高奖,对评奖创优项目提出了适用、美观等多方面要求,必须一次成优、采用先进施工技术、展现细部亮点的工程,工程质量应达到国内领先水平。为实现工程创优,需要提高质量水平,以突出项目重点,消除质量问题,克服技术困难,必须通过推广和应用新技术加以解决。我国不少学者针对工程创优管理、鲁班奖创优评选等,进行了深入研究。

从君义[2],以质量管理、控制等概念为出发点,通过分析实际工程特点,设置质量控制点,制定管控规划,形成各方参与的多层级创优质量控制体系。通过结合实际项目经验,制定了工程各阶段的创优质量控制内容,项目成功获得鲁班奖。

刘思凡[5],以鲁班奖要求为线索,对现场施工质量管理的各方面要点进行归纳总结,针对创优评奖的工程施工全过程进行规划,特别针对属于评奖劣势的一般工程进行管理优化研究。

蓝昭明[3],针对房建工程施工创优,结合作者的工程项目经验,从创优管理模式、质量控制难点预测分析等方面,制定项目质量控制内容,介绍控制措施及现场实施具体细节。

康鹏[6],通过对国内创优奖项进行归纳,总结各类奖项的特点,为创优管理提供参考。利用问卷调查结合现有研究成果,总结工程质量创优关键因素,策划工程亮点。

杨亚频通过对质量验收规范分析,利用层次分析法建立质量评定方法,优化质量评优管理,提高工程管理水平。陈伟,针对大型办公楼的鲁班奖创优过程进行施工管理研究,在创优过程中利用数字化技术优化工程管理。


第 2 章 基于鲁班奖要求建立工程创优质量控制体系


2.1 鲁班奖工程的质量要求综述

2.1.1 鲁班奖工程的评选与审查

(1)鲁班奖工程的评选

鲁班奖评选两年一次,参评的主要承建单位、参建单位为鲁班奖获奖单位[59]。各类工程的具体获奖比例是需要根据当年的实际参评情况来确定的,并且值得特别注意的是,有要求规定已经参加过鲁班奖评选而未获得鲁班奖的工程,在之后的评选中不能再次参加鲁班奖的评选。因此,鲁班奖工程的评选机会只有一次,无法多次参评。参评工程必须达到工程的过程精品、一次成优,工程的评奖申报流程如图 2-1 所示。

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2.2 工程创优全过程质量控制体系建立

2.2.1 质量控制的概念及特点

所谓的质量控制,从功能和目的来说就是为了测试产品的质量,使产品能够达到质量要求,是质量管理的重要部分[60]。项目质量控制共有三方面含义:第一,从概念定义上看,质量控制是产品生产中的科学检测与研究,以确保产品质量。第二,从质量控制的过程角度出发,及时发现解决问题,以减少资源浪费,并使产品达到合格。第三,从目标、意义来看,质量控制是为了使产品、系统和流程符合标准要求而采取的一系列措施,以便使产品更加标准化。

工程项目的质量管控存在众多影响因素,施工中材料使用差异、操作误差、环境波动和机械设备的损耗都会引发质量事故。

施工项目的质量控制比普通工业产品的质量管控难度更大。施工项目的质量管控是为了确保正常施工,确保工程符合合同要求,施工单位借助于一系列测试和检查的方法和手段进行质量管控。建设项目的质量控制特点众多,主要有影响因素多、易发生质量变异、部分工程部位的隐蔽性强、质量检验难度大等方面的特点。在工程项目建设和质量控制过程中,注意质量控制的特点与重难点,确保项目按照质量要求标准正常运行至关重要。


第 3 章 工程数字化质量管理体系构建.................23

3.1 行政办公联合建筑工程项目概况....................23

3.1.1 工程项目概况............................23

3.1.2 工程创优目标...................24

第 4 章 施工准备阶段的质量管理应用研究.................35

4.1 工程项目的 BIM 模型建立.........................35

4.1.1 工程 BIM 模型标准建立............................35

4.1.2 建模软件选择及流程确定............................37

第 5 章 现场施工阶段的质量管理应用研究..........................61

5.1 质量控制重难点可视化交底的现场施工应用..............................61

5.1.1 质量控制节点模型数据库的可视化应用....................61

5.1.2 模板脚手架搭设的数字化方案交底.................................62


第 6 章 工程收尾阶段的质量管理应用研究


6.1 竣工模型的完善及信息补充

以鲁班奖为质量创优目标的工程项目对工程竣工验收的信息审查有着高要求、高标准。项目的竣工信息应在各单位工程、分部分项工程等各工程的收尾阶段不断补充完善以达到最终形成完备的信息库的目的。本文利用 BIM 技术完善工程的竣工交付管理,通过在各工程的施工收尾阶段根据设计施工变更及现场实测实量等信息修改 BIM 模型数据,保证其与现场建筑实体信息一致。同时,在工程建设过程中不断将项目所使用的材料、设备等信息检查数据添加进模型的对应构件中,以保证模型信息数据的完整性,便于工程后期运营维护。

BIM 竣工模型包含的材料、设备信息,主要有厂家信息、规格尺寸、进场信息、报送检信息、现场使用部位及设备保修信息等。各材料、设备信息与 BIM 模型相关联,并与隐蔽工程相结合,当出现材料信息需更新或设备需维修时,可通过模型直接获取相关信息并完成信息更新。

模型信息的添加如下所示,具体参数信息调整及添加,如图 6-1 所示:

1、系统族中编码可以在族在“管理-项目参数”中添加

2、系统族中的材质可以在“类型属性”中添加或修改

3、标准构件族中,例如门窗代号及洞口尺寸、五金规格、防护材料种类,机电设备的质量信息、制造厂商、维保信息、设备型号等相关属性信息也可通过“族共享参数”的添加与更新实现

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结论与展


结论

本文以争创鲁班奖的山西某行政办公联合建筑工程为研究背景,对工程现场施工的全过程质量管理进行研究。针对工程质量要求高、施工难点多、管理难度大等问题,通过 BIM 技术、数字化管理平台、智慧工地系统三者的结合应用,实现对工程创优的施工全过程数字化质量管理研究,具有良好的工程应用前景。本文研究取得的主要成果及结论如下:

(1)通过分析鲁班奖工程评选及复查工作的要求及内容,结合以往成功案例形成创优工程质量控制点的细部策划总结,并结合质量控制的理论知识建立工程创优全过程质量控制体系。分析本工程的创优工作及施工质量控制的重难点,引入数字化技术,创新性地建立了现场数字化质量管控实施体系。

(2)在施工准备阶段,建立数字化模型并应用于图纸会审、场地策划、排砖深化、钢筋节点优化及管线综合排布优化等方面,构建本工程的数字化管理平台及现场数字化管理实施组织体系,并对现场人员进行数字化技术的应用培训,优化施工准备阶段的质量管理工作。提出图纸设计问题汇总文件 14 份,解决各专业图纸矛盾、碰撞问题共计 233 条,制作质量控制深化设计节点模型 76 个。

(3)在现场施工阶段,针对现场施工质量控制的重难点进行节点模型的可视化技术交底、模板脚手架搭设的数字化方案交底、工程质量创优亮点房间的样板展示以及重点施工做法的虚拟样板展示,制作各项现场施工技术交底动画,共计38 份。利用 Fuzor 模拟优化施工场区内各智能设备的布置规划,将设备与数字化管理平台进行数据对接后,实现施工现场的“BIM+智慧工地”质量管理模式。将数字化管理平台运用到现场施工阶段,进行现场质量管理应用,对现场质量管控工作进行优化。

(4)针对工程收尾阶段的质量管理应用研究,主要包含对竣工模型的完善更新及信息补充,数字化管理平台的见证取样、工序验收等质量验收模块现场应用,工程创优亮点记录及资料分类归档。

(5)通过引入数字化技术优化现场创优质量管理,项目取得了一系列应用成果,实现了工程无遗留质量问题,加快了施工进度,切实提高了项目质量管理水平。目前项目各项质量检查验收成果均达到预期目标,满足鲁班奖工程的质量要求,为今后此类创优评奖的工程建设项目提供参考。

参考文献(略)

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