基于BIM技术的特长隧道工程质量管理分析

杜存苍

（甘肃长达路业有限责任公司，兰州 730030）

1 引言

特长隧道具有施工周期长、地质环境复杂、施工难度大、组织关系复杂以及参建人员较多等特点，因此，在项目实施过程中工程质量管理难度较大，而传统工程质量管理模式存在明显弊端，主要依靠人工审查，易出现疏漏，难以及时发现一些隐蔽性较强的质量隐患，造成项目交付后出现质量缺陷，影响正常使用。采用BIM 技术可以实现项目全生命周期协同化、可视化管理，能够显著提升工程信息的准确性与时效性，同时，能够完成工程质量问题评估标识、协同管理、进度管控以及信息发布等多项工作，对于强化工程质量管理具有重要作用。

2 BIM技术及其特点

2.1 BIM技术概述

BIM（Building Information Modeling）技术全称为建筑信息模型，是由充足信息构成以支持新产品开发管理，并可由计算机应用程序直接解释的建筑或建筑工程信息模型，也可以理解为以数字技术为核心的建筑环境全生命周期管理[1]。BIM技术的核心是虚拟三维模型，以数字技术为基础，可以为三维模型提供完整的信息库，其中包含项目各方面信息，有效提高了项目的信息集成程度。

2.2 BIM技术的特点

BIM 技术的特点可以总结为可视化、模拟性、协调性以及优化性4 个方面。

可视化是BIM 技术最为突出的特点。利用数字化技术可以搭建虚拟三维模型，将建筑整体或者构件以三维立体形式展示出来，同时，还具备反馈性与互动性，其不仅能够使建筑图纸看起来更加直观、形象，也能使项目设计、施工以及运营在可视化状态下开展。

模拟性并非简单模拟建筑模型，最为关键的是BIM 技术支持过程模拟，在项目施工过程中，针对重难点部分可以利用BIM 技术进行模拟，从而将其直观地展示出来，在此基础上制订的施工技术交底方案可以更好地指导施工人员开展施工作业活动。

协调性指的是BIM 技术支持项目业主单位、设计单位、施工单位以及其他参建单位协同工作，支持多单位线上沟通，不必组织召开协调会。一旦在施工阶段发现质量问题，可以及时与相关单位进行协调，并在最短时间内制定补救措施，切实保障项目施工质量。

BIM 技术的优化性虽然并非其最为突出的特点，但是由于其可视化、模拟性以及协调性特征，使得BIM 技术可以使项目优化效果达到最佳，尤其是针对复杂工程项目，BIM 技术能够更加科学地对项目进行优化处理。

3 基于BIM技术的特长隧道工程质量管理

特长隧道工程在实施过程中面临的风险较多，并且存在诸多难点，因此，工程质量管理极为关键，直接影响着工程是否可以在保证质量的基础上如期交付。基于BIM 技术的工程质量管理与传统管理模式存在明显区别，其基本流程为：首先，根据BIM4D 结构的施工进度选择合适的质量检验批进行质量安全评估；然后，综合BIM 模型设计信息和实际施工信息的分析评估结果，标识质量安全问题；最后，根据分析结果反作用于BIM 模型，调整进度计划，同时完成跨平台信息发布。在工程施工阶段，需要不断重复上述流程，从而实现对工程施工质量问题的有效处理，切实保障工程施工质量。

3.1 工程质量问题评估标识

在隧道工程施工过程中，针对存在的质量问题需要做出有效处理。首先，应对工程质量问题进行评估，并做好标识，这样便于对工程质量问题进行观察分析。这就需要项目质量管理人员根据工程实际情况构建质量管理体系，在施工过程中，按照隧道工程施工质量标准确定质量检查方案，并基于BIM构建质量评价系统，从而发挥工程质量问题评估的价值。项目管理人员可以在BIM 三维模型中对存在质量问题的部分进行标识与定位，负责质量检验的相关人员可以基于三维可视化模型对相关信息进行审阅，从而准确描述工程质量问题，确保信息的准确性以及表达的完整性，并在此基础上实现精细化管理。在特长隧道工程实际施工过程中，项目质量管理人员可以根据工区、工点以及资料建立起分类化、多层级质量管理目录，并在BIM 平台中上传工程质量资料，要求必须细化到单个图钉，这样不仅便于查询，而且有助于实施精细化管理。关于工程质量问题的评估，可以根据其造成的影响或者危害分为特大、重大、严重以及一般4 个等级，用以描述工程质量问题的严重程度，不同等级的质量问题以不同颜色进行标注。此外，还需要将工程质量问题按照专业进行分类，比如，测量作业、开挖作业、混凝土浇筑以及钢筋布设等。

3.2 工程质量进度控制

基于BIM 技术的特长隧道工程质量管理，其核心是工程质量进度控制。利用BIM 技术可以结合工程施工特点以及项目动态质量评估体系构建3D 模型，从而使特长隧道工程各项施工活动能够在动态监测下进行。关于工程质量进度控制，具体要做好以下3 方面的工作：

1）根据BIM 系统对项目各方面统计数据的处理分析结果，判断各个时间段内的施工活动情况，并在此基础上选择和确定质量检查内容，从而为工程质量进度控制提供基础依据，并且能够有效提升BIM 系统识别与质量检查工作的价值。

2）利用BIM 技术可以对特长隧道工程施工活动进行动态模拟，并在此基础上确定合理的施工方案和施工顺序，并以此为参照确定质量检查方案与进度计划。比如，在实际施工过程中，BIM 系统会根据当前施工活动对设备材料的需求进行动态化管控，系统会设定设备材料消耗预警值，当系统根据项目反馈的数据判断设备材料消耗达到预警值时，会进入报警状态，提醒项目管理人员及时进行调配，以确保项目施工活动正常进行。

3）通过对各道施工工序的信息数据进行统计分析，系统可以判断当前阶段施工情况甚至是整个项目的实际情况，为选择待检验批提供可靠依据。若施工环节因质量问题影响到项目整体进度计划，需要对进度计划进行变更，可以利用质量安全检验信息集成BIM4D，对项目进度计划进行动态化调整。

3.3 工程质量问题协同管理

利用BIM 技术可以对各个施工环节参与的单位以及人员进行协同管理，合理分配质量管理任务，明确各个岗位的管理职责，同时，也能实现信息共享。在工程施工过程中，根据不同施工环节对人员、材料以及机械设备的需求完成相关信息配置，利用网络将各项信息发送至填报人员，而填报人员则根据任务工单的要求对质量问题进行检验。具体而言，工程质量问题协同管理流程如下：

1）派工单。首先，BIM 系统根据项目进度计划以及动态监测结果自动生成派工单，并且允许管理人员手动添加派工单；其次，操作人员需要选择流程负责人，同时，选择作业班组、材料以及机械设备，相应流程系统会自动推送至流程负责人移动端；最后，流程负责人需要在施工作业前对涉及的人员、材料以及机械设备进行检验，并将检验情况做好记录。

2）人员管理。针对不同施工作业活动，在施工时仅允许派工单中勾选的施工班组、流程负责人等具备相应权限的人员进入施工现场，以避免闲杂人员影响施工活动开展。在施工过程中，还需要利用定位芯片技术以及闸机等设备对施工现场进行管控。通过实施现场管控以及权限管理，可以为施工现场质量监督以及质量问题追溯提供保障。

3）材料、机械设备管理。派工单中勾选的材料、机械设备是由BIM 系统根据工程模型以及施工需求确定，同时，与设备材料库连接，通过设备材料出库量以及实际使用量可以实现对设备材料的精准控制，不仅能有效避免设备材料浪费，而且能够有效确保设备材料及时供应。

4）施工。BIM 系统推送派工单时，会备注好相关信息，比如，技术交底、安全交底，流程负责人以及施工班组可以及时、准确接收完整信息，同时，若在施工过程中出现问题，流程负责人也可以通过这种方式进行反馈。基于BIM 技术的工程质量问题协同管理可以显著提升工作效率，明确管控流程，是保障隧道工程质量的重要手段[2]。

3.4 工程质量问题发布

基于BIM 技术的工程质量管理在工程质量问题发布方面支持PC 端、移动端等多平台发布，同时，由于采用的是同一数据库与三维模型，可以充分保障信息的一致性与准确性，能够为项目质量管理人员提供极大的便利。首先，移动端的工程质量信息发布可以确保现场质量监管人员以及技术人员能够及时发现、识别工程质量问题，并做好详细记录，最终将结果推动至相关部门或者负责人处，使问题能够得到及时处理。此外，移动端的工程质量信息发布也支持项目质量人员对质量问题整改后的效果进行复核。其次，PC 端的工程质量信息发布便于项目质量管控人员对存在的质量问题进行整理分类、编辑、查阅，同时，也便于快速作出审批。在特长隧道工程施工过程中，利用BIM 技术支持多平台信息发布优势，使工程质量问题能够快速传达，显著提升信息传递效率，同时，也能协调多部门协同处理，对于保障隧道工程质量具有重要作用。

4 结语

综上所述，特长隧道工程项目实施过程中，面临的工程质量风险较高，项目整体质量管理难度较大，而以BIM 技术完成工程项目信息集成，在确保信息一致的基础上实现信息的高效共享，有助于准确完成工程质量问题评估标识，落实项目质量进度管理，实现协同管理，提高工程质量问题信息传递效率，有效强化了项目质量管理。随着BIM 技术的不断发展，未来其在隧道工程质量管理方面必然能够发挥更大作用。