创新工程监督手段,推进工作模式转型

上海市建设工程安全质量监督总站

 

  回顾工程监督工作,从产生到现在差不多有40年的历史,面对国家体制机制的变革,市场经济的高速发展以及各种建设投资方式的出现,监督工作模式转型一直是监督系统探索研究的主题。上海建设工程质量监管工作从传统的节点到位监督到质量安全标准化体系管理,经历了将近10年的时间,基本趋于成熟。在去年的华东质量论坛上向大家介绍了质量标准化体系管理的思路、特点以及取得的一些工作成效。如果说标准化体系解决的是工作模式转型的方向性和整体性的问题,那么监督方式的创新则是加快模式转型,推进监督工作改革的助推器,同时也是符合国家科技创新政策要求的一项重要工作。今天借论坛这个平台,向各位同行介绍一下,上海在运用BIM技术开展工程质量监督工作中所做的一些探索。


 

一、BIM技术在质量管理工作中应用的背景

  当前建设工程呈现投资大、技术复杂、新材料应用频繁等特点,导致建设工程质量安全监督需要收集、处理和反馈的信息量也越来越大,因此建设工程质量安全监督工作量不断增大、综合性加强、技术要求也随之大大提高。BIM作为一项革命性的新技术,为提高建设工程安全质量监督工作效率提供了新方法。上海在工程监督领域运用BIM技术主要基于以下三个方面的需要:

一是行业改革发展的客观需要。从全国层面看,住建部在2011年发布的《2011~2015年建筑业信息化发展纲要》中提出,“十二五”期间,基本实现建筑企业信息系统的普及应用,加快建筑信息模型(BIM)运用推进;在2012发布的《关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知》中指出启动编制五项BIM相关标准的编制工作;在2013年发布的《住建部工程质量安全监管司2013年工作要点》中要求研究BIM技术在建设领域的作用,并在2014年工作要点中提出制定推动BIM技术应用的指导意见。从上海地方层面看,2014年1月,上海市人民政府在政府工作报告中明确提出推广建筑信息模型(BIM)的工作运用;在2014年10月《上海市推进BIM技术应用的指导意见》中提出到2017年,本市规模以上政府投资工程全部应用BIM技术,规模以上社会投资工程普遍应用BIM技术。2014年8月,上海市建设管理委《关于在本市推进建筑信息模型技术应用的指导意见》,提出通过分阶段、分步骤推进BIM技术试点和推广应用,到2016年底,基本形成满足BIM技术应用的配套政策、标准和市场环境,本市主要设计、施工、咨询服务和物业管理等单位普遍具备BIM技术应用能力。这些政策规定的出台,都说明政府在推进BIM技术运用于建设工程中的力度。

二是提升质量安全管理水平的需求。近年来全国接连发生多起较大伤亡安全质量事故,造成了重大的经济损失和人员伤亡。国务院、住建部、上海市委市政府为此分别做出重要批示,要求落实质量安全生产责任制和相应措施,进一步加强现场质量安全管理。联系已发生的一些较大社会影响事件,质量安全问题不仅是现场存在的表面问题,还涉及勘察设计以及市场行为等深层次原因。事故的发生不仅在于工程的技术难度和施工风险,而且还在于市场、现场的信息联动不顺畅,以及质量安全过程监控不到位和风险预报不足等原因,依靠传统手段很难从整体上系统地解决这些问题,在安全质量监督研究中治标不治本,头疼医头,脚痛医脚的现象长期困扰,得不到很好解决。

  三是监管工作升级换代的自身需求。从监管工作状况看,面对严峻形势和繁重任务,建设工程监管工作的瓶颈问题仍然突出,比如监管力量配置与工程建设的大规模发展不匹配,由于监管机构定位还不明确,人员和经费缺乏而直接导致监管力量稀缺。因此,亟需通过应用新技术、新工具突破监管工作现有资源和技术瓶颈,增加标准化监管的可操作性,提高工作效率。


 

二、BIM技术简介及在监管中应用的价值

  首先简单介绍下BIM技术,BIM(BuildingInformation Modeling)是一个信息载体,在这个载体中,涵盖了建筑施工过程中产生的所有信息,包括设计图纸的二维信息、建筑实体的三维信息、施工工期的四维信息、工程量的五维信息。BIM技术可以从信息载体中提取各种信息为质量控制服务。

  BIM价值主要体现在五个方面:可视化、协调性、模拟性、优化性、出图。

  可视化对建筑业的作用非常大, BIM将以往线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们面前,使得专业人员对项目需求是否得到满足的判断更加直观、明确、高效。

  协调性的主要表现是解决结构、安装、装修等各专业之间、勘察、设计、施工、运营等不同阶段之间的衔接问题。也就是说,BIM可以在建筑物建造各阶段对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据。

  模拟性,BIM将原本需要在真实场景中实现的建造过程与结果,在数字虚拟中预先实现。在招投标阶段和施工阶段可以进行4D模拟,从而确定合理的施工方案来指导施工。同时,还可以进行5D模拟,实现成本控制。

  在优化性方面,目前基于BIM的优化主要包括项目方案优化和特殊项目优化,可以对施工难度较大和问题较多的专项方案进行优化,大大减少专家评审,节约人力资源。

  在出图上,BIM相比于CAD,操作者可随机同步提供和阅读BIM模型内任一专业、任一节点、任一时间段的图纸、技术资料和文件。一方面解决了施工现场常见的三套图问题,另一方面也为监督工作提供便利。

基于以上性能,监督员在根据标准规范和相关法规政策检查工程时,可充分利用BIM模型信息化、可视化的特点,提升技术水平和管理效率。


 

三、BIM在质量监管中的应用探索

  近年来,BIM 技术在建设工程的实践应用面正逐步扩大。除了上海中心、迪斯尼、世博园区、国展中心这些代表性的总承包项目,还有机电安装、钢结构、幕墙等专业工程也分别运用了BIM技术。下面就以上海中心为试点开展的一些探索工作向大家做简要介绍。

  在质量控制中,强调的方法为事前、事中、事后控制,概括起来就是事前确定方案、事中加强控制,事后做好核验总结。在质量事前控制中,应用BIM可视化、所见即所得的特性,加强与工程建设参与方的沟通,做好监管工作的交底工作,对施工质量进行预控。在事中控制中,应用BIM信息化、可视化、协同工作的特性,对施工质量进行全过程监督,实现质量过程控制。在事后控制中,应用BIM信息载体的特性,做到信息集成利用,及时反馈问题,辅助做好验收工作以及质量问题的跟踪处理。

(一)BIM在监督准备工作中的应用

  通过数字沙盘,对施工现场的地形、地貌从各个视角进行预览,直观具体地了解施工现场状况,全方位地观察复杂节点或异形构件,加深对重要部位的理解,更好地领会监督目标。

  根据工程特点、规模,结合监督管理相关要求,在建设单位提交的BIM模型上标记建设工程质量控制的关键点,形成可视化的质量监督计划,作为工作开展的指导文件。督促施工单位在各工种、工序施工前做好技术交底,做到有针对性,有责任人,防止走过场、流于形式。

(二)BIM在施工过程中的监管应用

  一是工程材料、构配件和设备质量抽检。项目施工过程中使用到的工程材料、构配件和设备的质量,对工程施工最终质量至关重要。施工单位、监理公司利用BIM的信息载体特性,将相关材料信息资料输入模型,利用模型的关联性,形成一个以模型为载体,附加全部构件具有完整性、可追溯性的质量信息三维资料库。监督员在质量检查过程中,利用模型可以即时方便地查询各项材料进场时的合格证、质保书、检测报告等质量资料。

  二是危险性较大分部分项工程风险控制。在此环节中,首先要求施工单位在编制专项施工方案基础上,进行BIM可建造性分析,结合周边环境条件、设备、工期等因素,开展施工方案模拟,通过模拟参数,充分预估施工技术风险,完善各项技术措施,提高专项方案准确性。对于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程施工方案必需经过专家评审,利用BIM施工模拟,可直观反映施工工序,提高评审针对性和有效性。在施工过程中,监管单位可以结合专项方案的BIM施工模拟成果,判断现场施工情况是否与原施工专项方案相符,重点检查重要的构造节点和特殊部位,降低施工风险,提高施工质量。

  三是实体质量的监督。通过BIM模型与实体结构的图片对比,检查现场质量,一目了然,位置精准,提高实物质量监督的准确率。

  四是质量问题的跟踪。对于现场检查发现的问题,通过模型录进质量资料,软件自动完成现场质量分析,针对出现质量问题的地方,及时向施工单位发出通知单,做出跟踪检查警示。待整改完成后,将整改过程补录模型,做到质量控制闭环。

(三)BIM在竣工阶段的监管应用

  监督员通过核验模型中加载的质量信息,确认验收的前提条件是否具备;通过将验收时需要重点审核的相关信息输入模型,当场核查重点环节和部位的施工质量。通过便携式设备保存图纸、验收标准、BIM模型,在现场开展模型与实物的比对,及时发现隐蔽工程验收中存在的差别,提高验收质量,提高工作效率。

(四)运用BIM协助质量投诉处理

  质量投诉是工程领域仅次于施工扰民的第二大投诉内容,作为政府监管机构,需要迅速开展调查,分析原因,并及时有效处理,这项工作已经上升到维护社会稳定的政治高度,各界都非常重视,但调查处理过程往往因当事方互相推诿,难以取证,难以定责。如果借助BIM技术,在问题调查阶段,可以调用工程的BIM模型,追溯还原当时的施工数据,快速查询施工属性信息,找到问题症结,确定处理方案,为快速找到原因,明确责任,解决矛盾提供便利。

(五)对于质量通病的防治

  质量通病防治是质量管理的重要内容,对此,结合BIM技术,我们也做了一些探索。产生质量通病的原因很多,有材料材性问题,也有因施工不规范而引起的通病,或者是因设计缺陷、设备使用不当等造成的。通过BIM技术,可以建立材料信息与模型构件的关联,加强对建筑材料管理,减少材性影响建筑物质量的概率。施工过程中,借助BIM模型,可以标记质量通病经常发生的重点部位,如隔断墙施工、板材拼接的节点构造、门窗安装、嵌缝材料使用等,提前做好技术交底工作,加强施工过程中的控制。未来,可以通过BIM技术,利用大数据,建立数学模型,形成常见质量通病问题的BIM模型库,全面深入地开展对质量通病的防治研究。


 

  BIM技术在上海工程现场质量管理中的应用还刚刚起步,尚处于探索阶段,很多地方还需要完善,希望今天的交流发言能够得到大家更多的意见和帮助。


 

  谢谢!

 

摘自《工程质量监督与检测》


 

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