汪国辉

摘 要：在开展装配式建造管理质量控制工作的过程中，要想最大限度的保证质量，BIM思想和激光扫描技术的应用必不可少。本文首先对装配式建造管理与质量控制工作的主要内容进行了研究，其次研究了在相关工作的开展过程中BIM思想和激光扫描技术应用的现实价值，最后从装配式建造管理工作的开展与质量控制工作的开展两个角度出发分别研究了BIM思想和激光扫描技术的应用策略。在此基础上，希望能够最大限度地发挥BIM和激光扫描的积极价值。

关键词：BIM;激光扫描;装配式建造管理;质量控制

中图分类号：TU756;TU712.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）07-0109-04

Abstract： In the process of quality control of assembly construction management， the application of BIM and laser scanning technology is necessary to ensure the quality to the maximum extent. In this paper， the main contents of assembly construction management and quality control were studied firstly， then the BIM idea and the practical value of laser scanning technology in the process of related work were studied. Finally， the BIM idea and the application strategy of laser scanning technology were studied from the two aspects of the development of assembly construction management and quality control. On this basis， we hope to maximize the positive value of BIM and laser scanning.

Keywords： BIM;laser scanning;assembly construction management;quality control

相对于传统的建造方式，装配式建造方式不仅对精度具有较高的要求，而且对结构构架的要求同样较高。在此情况下，如果不及时对建造管理方式及质量控制模式进行调整，装配式建造管理工作的质量就会受到严重影响。针对这一情况，浙江广厦建设职业技术学院相关专业人员经过研究，尝试将BIM思想引入其中，对原有管理方式进行优化，并在此基础上，合理应用激光扫描技术，提升装配式建造工作的精度，从而真正实现建造效率与建造质量的整体提升，为后续工作的开展打下良好的基础。

1 装配式建造管理与质量控制工作的主要内容

工程建设是一个十分复杂的系统，其中蕴含着多个不同的阶段，包括初期的规划和设计工作、中期的施工建造工作和后期的运营维护和拆除工作。从现阶段的情况来看，我国企业在开展项目管理工作的过程中依然采用传统模式，即先期设计、中期招标、后期建造的模式，负责相关工作的各方都需要与业主签订职责履行合同，各个阶段的工作处于相对独立的状态，缺乏联系是一个普遍存在的问题[1]。与此同时，近几年，国家根据实际情况出台了很多与装配式建筑相關的指导意见。从生产方式来讲，装配式建筑因效率高、周期短等优势成为近几年建筑行业的一个研究热点问题。从现阶段的研究情况来看，模块化设计、产品体系、可持续设计方面的研究有了长足的进步，但是，新型信息技术管理和管理精细化方面的研究还相对较为缺乏。从装配式体系建造的过程来讲，管理工作不仅要针对建造进度和建造流程展开，还要对相关工作流程进行细分，具体需要覆盖生产阶段、运输阶段、仓储阶段、安装阶段。装配式体系全生命周期管理流程如图1所示。

与此同时，从质量控制的角度来讲，以往装配构建都采用手动检查的方式，最常用的方式包括卷尺测量和全站仪测量。但是，这两种方法仅限于对线性材料进行测量，而对于一些复杂的构件，则很难达到理想的测量效果。

2 在装配式建造管理与质量控制工作中应用BIM和激光扫描技术的现实意义

2.1 使行业的数字化程度、信息化程度、协同化程度都有较大幅度的提升

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是一种全新的建筑信息化思想，无论是在行业的发展中，还是在实际应用过程中，都已经成为一个热点话题。随着建筑行业的发展，其对精细度的要求也在逐渐提升，对此，BIM技术的应用价值也得到了更多人的认可[2]。通过BIM的实际应用，建筑行业在生产过程中的数字化程度、信息化程度、协同化程度都有了较大幅度的提升。现阶段，国内建筑行业在应用BIM思想的过程中，三维信息模型的碰撞检查、生成、展示是最主要的领域，但是，相关思路的建立依然处在起步阶段。我国之所以在BIM应用方面落后于其他国家，主要是因为：第一，采用传统方式对现浇工作进行管理难度较高，环节较多，建造范式无法实现全面统一;第二，在开展BIM管理过程中，软件和方法都存在不成熟的问题，致使设计人员所设计的三维信息模型无法满足现实需要。

2.2 使信息化建造模式的实用性得到大幅度提升

在采用装配式体系进行建造的过程中，统一装配是最常用的方式。这种方式最早用于工业领域，是信息化管理的雏形，其在一定程度上为BIM管理模式的推广提供了可能。但是，在此过程中，统一装配的方式也对装配过程的精确性和结构构建的质量提出了更高的要求，相比于以往，信息化建造模式不仅能很好地满足装配过程的精确性高要求，同时也能够减少大量的人力劳动强度，具有较高的实用性。从现阶段的情况来看，在检测安装效果以及评价装配构件质量的过程中，人工处理测量是最常用的方式。采用这种方式不仅要耗费大量时间，而且会影响测量精度。要解决上述问题，激光扫描技术是一个十分重要的手段。其不仅具有高效的特点，而且在质量控制方面也有着十分积极的现实意义，还能实现对建造活动的实时跟踪。在实际应用过程中，激光扫描系统主要通过对现场的3D点云模型进行扫描，在此基础上，达到获取设计模型的目的，通过精细匹配的方式明确建造误差。从装配式建筑自身来讲，估算钢筋位置、评估缺陷、控制混凝土板件的加工尺寸、保证位置构建的平整度是最主要的研究方面。但是，从实际的角度上分析，研究结果并未与信息化建造管理过程的结果融合到一起，致使数字化质量检测的优势发挥十分有限。在装配式建造过程中应用激光扫描技术，将BIM思想和检测结果有机融合到一起，能使信息化建造模式的实用性得到大幅度提升。

3 装配式建造过程中BIM和激光扫描技术的应用

3.1 装配式建造过程中BIM技术的应用

在实际应用过程中，相比于传统的基于二维纸质媒介传递建筑信息的方式，BIM技术具有十分明显的优势。其通过将装配构件、技术设备、管理人员和管理软件有机联系到一起，能够充分发挥信息技术的优势，提升建造效率[3]。学者张建平对我国施工实际需要进行研究，针对BIM技术实际应用过程中的系统流程、技术架构、应对措施等方面提出了自己的见解;同时，与BIM系统为基础研究了辅助软件4D系统。其他学者也从各个方面进行了研究，有学者对装配式建筑建造的特点进行研究，从射频识别技术出发，采取BIM思想展开建造工作;还有研究人员分析了传统建造过程中存在的问题，借助BIM思想对施工建造总体的平台架构进行了调整，明确了施工工作具体的流程;还有学者研究了装配式建筑构件的生产过程，对具体的生产流程和控制要点进行说明，建立了完善的流程模型。

从整体来看，在装配式建造工作的开展过程中引入BIM模型，能够有效提升各方的协同性。现阶段，在开展装配式建造工作的过程中，BIM模型的应用主要体现在以下两方面：第一，对装配式构建的要点进行描述和梳理，在此基础上，实现流程的信息化;第二，借助RFID技术追踪装配构件，在此基础上，将BIM模型应用到实际施工流程中。

3.2 装配式建造过程中激光扫描技术的应用

通过BIM的方式进行装配式建造，在一定程度上解决了二维图纸效率慢的问题，但是对于建造过程中各个节点的情况依然缺乏足够的关注。在这样的情况下，就需要利用到三维激光扫描技术，对物体外表面扫描进行数字化记录，在此过程中，全面整合BIM流程。

BIM模型具有高效性的特点，激光扫描技术具有精确性的特点。将两者结合引入装配式体系建造中是一种新的装配式建造途径。国内很多工程项目的施工过程中都引入了这一思想，工程效益大幅度提升。例如：在对大小井特大桥钢管汞肋进行拼装的过程中，技术人员通过三维激光扫描技术与BIM模型进行了虚拟预拼装，大幅度提升了后期整体拼装的效率。然而，现阶段我国研究人员所做的探索更多的是进行综合运用，具体包括在地形建模领域的应用和在基坑扫描中的应用等。

4 装配式管理控制过程中BIM和激光扫描技术的应用

4.1 装配式管理控制过程中BIM技术的应用

在应用BIM技术进行装配式管理控制的过程中，能够形成一个可视化信息管理平台，这一信息管理平台具有可落地的特点[4]。本次研究中，研究人员将自行开发实践和企业调研有机融合到一起，在管理平台框架的设计过程中包含项目管理、模型转换、ID管理、质量控制、进度追踪、实时状态6个模块。要想提升建造过程管理的整体效益，质量控制和ID管理工作的开展是重点。质量控制工作的开展过程中，各个方面都有所涉及。具体框架构成如图2所示。

4.2 装配式管理控制过程中激光扫描技术的应用

在装配式管理控制工作的开展过程中，激光扫描技术发挥了十分重要的作用，其一方面能夠对管理控制体系进行扫描，另一方面能够对装配式构件进行有效扫描，在此基础上，获取被测对象的相关数据，从不同的建造阶段出发，采取点云处理的方式进行计算，明确构件之间的误差，最后，将检测所获得的数据上传至系统中[5]。整体过程大致可以分为三个方面，即点云数据处理、确定扫描系统以及确定扫描策略。

实际扫描过程中，需要覆盖全部点云数据。通常情况下，对形状规则的梁柱进行扫描的过程中，只需要依据其伸展方向对主面进行扫描即可。但是对于相对复杂的构件来说，则需要从各个方向分别进行扫描，在此基础上，保证数据的完整性，避免质量问题，实现质量管理控制。例如，如果板件的厚度较小，对其中一个面进行扫描就可以对整个构件的情况进行判断。通常，在安装装配式体系构件和生产相关构件的过程中，批量操作是最常用的方式，合理选择扫描策略能够大大节约扫描时间，提升扫描效率，在此基础上，为后续点云处理工作的展开打下良好的基础。如此，达到对装配过程以及构件质量进行质量控制的目标，保证问题发现的及时性，避免质量问题的进一步扩大。

本次研究中，研究人员就从装配式体系出发，从质量控制和建造过程的流程管理两个方面进行了研究，使激光扫描数字化质量控制和BIM信息化思路有机地融合到了一起，对传统的建造管理方法进行优化。通过激光扫描技术和BIM信息化思路的合理应用，实时对项目进展进行更新，在此基础上，真正达到追踪项目质量的目标。管理方法的优势具体见表1。

5 结语

在对装配式建造工作的开展进行管理以及质量控制的过程中，BIM思想和激光扫描技术发挥了十分重要的作用，通过两者的充分融合，一方面能够实现建造效率的提升，另一方面对于建造精确性的提升也有着十分积极的现实意义。

参考文献：

[1]王宏军，张震.绿色建筑中的BIM工程进度管理的应用[J].现代盐化工，2020（1）：104-105.

[2]黄军才，杜运坡.BIM技术在公共建筑机电设备安装工程中的应用研究[J].工程建设与设计，2020（2）：263-264.

[3]孙斐.装配式建筑全过程一体化数字化的实现探究[J].工程建设与设计，2020（2）：275-276.

[4]王涛，范广顺，凌王章.基于地面三维激光扫描技术的单木信息提取[J].价值工程，2020（2）：279-281.

[5]刘金典，张其林，张金辉.基于建筑信息模型和激光扫描的装配式建造管理与质量控制[J].同济大学学报，（自然科学版），2020（1）：33-41.

[6]林佳瑞， 张建平. 面向建筑运维的BIM模型功能空间识别[C]// 第四届全国BIM学术会议论文集. 2018.