装配式建筑是指由预制部品部件在工地装配而成的建筑。与传统建筑相比，装配式建筑具有构件生产质量稳定、施工速度快、对环境影响小等优点。装配式建筑的施工方式由湿作业向干作业转变、由现浇向装配为主转变。然而这种转变要求相关企业必须具备装配式建筑设计、构件生产、运输、现场吊装等阶段的关键技术，并且具备较高的施工管理水平。解决施工方式转变带来的质量管理问题，成为传统建筑业适应装配式建筑发展需要的新课题。

住建部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》指出，鼓励将BIM技术应用于装配式建筑的全生命期管理，建立基于BIM技术的云服务平台，实现装配式建筑的多个参与主体在各阶段与环节协同工作。

在装配式建筑的质量管理中，将BIM技术与物联网技术相结合，通过射频识别RFID、红外感应器、激光扫描器、全球定位系统GPS等信息传感设备，把装配式构件与互联网相连接，进行信息交换和通信，对装配式构件的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，以实现装配式建筑的相关构件信息在设计、生产、运输与施工等阶段的有效存取、传递和信息共享，使各参与方协同管理，提高装配式建筑全过程的质量管理水平。本文对BIM+物联网在装配式建筑质量管理要点进行分析，以期取得良好的管理效果。

根据装配式混凝土建筑的特点，通过物联网技术跟踪预制构件的数据信息，结合BIM技术进行装配式建筑全过程协同质量管理，有助于提升装配式建筑全过程质量管理水平。

装配式混凝土建筑的设计阶段包括方案设计、初步设计、施工图设计、深化设计。装配式建筑设计阶段核心是预制构件的设计质量，与一般建筑的设计阶段有所区别。设计阶段的质量管理应重点集中在采用BIM技术进行模型构建，通过建筑、机电、管线等专业模型的碰撞检查，对出现的碰撞问题进行修正。运用BIM技术对施工图纸进行前期的管线碰撞检查，重点解决管线碰撞问题，确定预留孔洞位置及尺寸。采用BIM技术对设计阶段进行质量管理，可以有效地解决预制构件安装过程中出现的管线铺设冲突等问题。

同时，设计阶段是建立BIM+物联网信息平台的关键阶段，是实现装配式混凝土建筑全过程质量控制的重要阶段。在BIM设计图纸上完成重点构件的射频识别RFID标记，为后期阶段施工和管理奠定基础。

装配式预制构件的生产，从钢筋加工、起吊件预埋、安装预留预埋、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、振捣、养护、脱模吊装、构件修补已实行全过程流水线生产。生产阶段质量控制主要在于预制构件的生产精度。预制构件精度不满足要求，将会影响后续吊装装配质量，需严格控制精度要求。生产阶段质量管理，按照BIM模型深化设计图纸，对预制构件尺寸、预留洞口、钢筋绑扎、预留拉筋进行质量控制。实现BIM协同管理和构件数据存取主要工作包括：

(1)采用RFID标签对预制构件进行数据存取，建立构件RFID信息数据库，可实现对构件进行可追溯跟踪质量控制，并将构件质量信息共享至装配式建筑BIM信息平台。

(2)通过BIM5D技术，对构件模具生产、加工、装车顺序与现场吊装计划进行统一，避免因为构件未加工或装车顺序错误影响现场施工进度。

装配式混凝土建筑预制构件生产完成后，运输阶段质量控制主要指预制构件运输过程中构件质量控制，防止出现混凝土裂纹及预留钢筋损坏等问题。采用RFID技术对构件进行运输质量跟踪，严格控制运输过程管理不善带来的构件质量问题。为此，将出厂前的发货检验确认和构件进场检验通过BIM项目数据库进行综合比对，确保运输问题中出现质量问题，进行有效监督。

装配施工阶段，从构件进场、吊装、试安装、施工等方面加强质量控制。采用BIM及物联网技术可以有效解决或避免传统施工管理无法解决的施工质量问题。主要实现以下控制：

(1)预制构件进场，加强进场检验，重点检查预制构件外观质量、产品合格证和相关试验报告是否齐全。通过BIM信息共享平台，与构件RFID出厂信息进行比对，及时发现运输过程的质量问题。检查合格后的预制构件方可存入堆放场地或直接进行吊装。

(2)预制构件吊装前严格按照吊装规范要求进行吊装，避免吊装不规范造成预制构件碰损或出现裂缝等问题。

(3)施工前采用BIM技术进行预制构件试安装，复核预制构件安装过程中的拼装位置、预制构件拼装节点结构构造形式、电气点位位置等内容，提前解决构件安装中的冲突问题。

(4)采用BIM可视化技术对构件安装进行技术交底，可以有效解决预制构件安装等技术问题。运用BIM5D技术进行施工模拟，对关键节点及施工隐蔽质量缺陷进行控制，提前采取措施进行处理和预防，实现精准施工。如采用BIM施工模拟，可以将预制构件与现浇部分钢筋进行施工前模拟，将冲突问题提前反馈，并加以优化解决。

(5)对构件安装环节，例如混凝土浇筑、灌浆、安装等过程进行物联网传感器追踪，通过实时动态监控，将构件施工结果进行比对，实现施工过程的质量可追溯。

现以青岛西海岸新区某装配整体式混凝土结构建筑(下文统称为PCA项目)为例，对其进行质量管理应用分析。该项目为7栋高层住宅小区，基础形式为筏板基础，主体结构为剪力墙结构，建筑面积75834.54平方米，建筑高度59.8米，建筑层数地上20层，地下3层。该项目装配率为50%，地下3层、地上1层及20层全部为现浇形式，2-19层主体装配式构件包括预制叠合梁、预制叠合板、预制外墙、预制空调板、预制楼梯。

PCA项目采用BIM+物联网技术对装配式混凝土建筑进行设计、生产、运输、施工全过程质量管理，提高项目管理信息化水平及质量管理水平，有效节约成本、缩短工期。

初步设计阶段采用BIM模型进行预制构件拆分，确定构件的外形尺寸，保证构件拆分一致性，提高构件重复性，并将拆分后的设计方案交与业主审核，深化设计方案要求业主协同设计方、构件厂、运输方进行协同设计优化。

深化设计方案最终确定后，结合各参与方要求，进行构件数据标记。深化设计方案中构件模型应根据生产、堆放、运输、吊装等要求进行尺寸优化，并满足节点连接的要求，采用BIM技术进行碰撞检查，避免施工中出现的碰撞问题。

PCA项目采用BIM建模软件进行3D建模，并进行管线碰撞检查及管线综合见图1，有效解决管线碰撞点，并对设计图纸进行优化。模型建立完成之后，对各专业模型进行碰撞检查，共发现碰撞点823个，发现并解决图纸土建问题386处，避免后期返工，节省造价约200万元。根据碰撞检查报告，对这些问题依次进行处理，并提出优化方案和建议，可以提前解决管道之间的避让问题，在最大程度上优化地下室的净空高度以及吊顶的高度，让建筑物的空间使用率达到最大化。

深化设计方案确定后，确定构件拆分模型，对构件模型进行信息标记，包括构件的尺寸、钢筋配置、构件位置等信息，形成构件BIM信息库，便于生产阶段进行信息存取。

生产阶段为避免出现构件质量不符合要求需返厂处理，构件库存堆积或者因赶工构件供不应求等状况，构件厂需结合施工进度计划进行生产计划安排，并与运输方和施工方进行协同管理，提前了解施工方的进度计划及实际施工状况，与运输方协调构件的运输方案等，采用BIM平台进行各参与方协同管理，可以提高管理效率。

生产阶段采用二维码对构件进行标记，完成构件的入库及运输方出库信息统计，并将信息实时传递到数据库中。将构件的生产信息包括构件尺寸、质量要求、生产日期和生产条件、生产责任人等，以二维码信息进行标记，后续通过移动端扫码读取相关质量信息。PCA项目的预制构件采用二维码识别技术进行数据标识，有效解决了构件的数据存取，提高了构件质量信息的存取效率。

运输方需根据施工方的采购计划，分析采购构件的类型、数量、进场时间，提前做好运输计划。运输计划主要包括车辆的选型、车次规划、运输路线规划等，确保顺利完成运输任务。根据车辆的运载能力、可用空间、构件的堆放特点，结合路线的限高、限宽、限载等要求，进行运输路线的规划。采用BIM技术进行运输计划的编制，

采用二维码识别技术对构件进行持续跟踪，将运输车辆对应的构件信息、车牌号、运输司机信息、发车时间、计划路线、负责人等相关信息添加到运输计划信息表中，并通过数据平台导出运输跟踪数据。抵达现场后，运输方与施工方进行相关信息的确认。PCA项目采用构件出库信息与构件进场信息比对，通过车辆GPS定位，进行运输过程数据跟踪，实现对运输阶段的质量监控。

利用BIM+物联网技术进行的三维技术交底，形成技术交底二维码，交底技术参数明确，内容直观，生动形象；通过扫描二维码的方式使作业人员随时都能进行技术交底，提高作业人员的作业水平，从而提高施工质量。

PCA项目根据各工序施工方案中的施工工艺流程，以BIM三维模型为体现，对关键节点进行三维可视化技术交底，施工人员按照施工技术要求进行规范化施工。

对施工现场的周边环境、各生产操作区域、通过3D模型以动态的方式进行合理布局，最终选择分析最佳方案在进场前得到更佳的布置方案且得到事先预演(图2)。运用BIM技术进行三维场布，为后续施工奠定基础，提高施工效率及质量，从而做到安全文明施工、节能减排、提高产值。

将施工单位提供的Project进度计划导入BIM5D PC端，将进度计划和模型进行关联，再对计划进行模拟检查，避免计划的错、漏、逻辑关系不严谨等问题，从而对进度计划进行优化，科学合理的组织施工，达到节约工期的目的，如图3所示。通过BIM技术对施工进度进行模拟论证，优化资源配置计划，使主体工期缩短31天，节省费用约465万。

通过BIM5D手机端拍照上传现场质量问题，并在模型中关联发现质量问题的部位，落实整改人，责任人责任班组及整改期限，并可以下发问题整改单。整改责任人则需要在限定时间内完成质量问题的整改，并将整改情况拍照回复，交由问题发起人进行审核验收，验收合格后方可关闭该质量问题。通过BIM5D平台形成质量问题整改闭环，提高现场质量管理水平。

预制构件进场后，质检人员对预制构件出厂标签进行核对，并进行外观质量检查，检查构件的构件尺寸、预留钢筋、钢筋间距、预留孔洞、有无裂缝等出厂质量问题。现场检查存在缺少预留拉筋、预留孔洞与实际不符等问题，及时与构件生产单位进行沟通，反馈出厂质量问题，改进生产质量缺陷。对于验收合格的构件，采用RFID手持读写器对构件进行数据读取，完成构件进场质量数据上传，并与出厂数据进行比对，并检查运输阶段出现的质量问题。

通过采用BIM+物联网技术进行质量管理研究，有效提高项目的质量管理水平。PCA项目基于BIM5D平台项目协作，提高办公效率20%，提高信息化水平创造价值40万元；基于BIM可视化交底及三维场布，提高项目管理水平，创造价值80万元；基于物联网技术进行全过程质量管理，避免施工质量问题81处，节约成本130万元，整个项目实现节约成本795万元、缩短工期31天。

我国装配式建筑当前处于快速发展阶段，施工过程中存在的质量问题较多，探究装配式建筑全过程的质量管理机制，具有一定的现实意义。将BIM和物联网技术应用于装配式建筑的质量管理中，通过对装配式建筑全过程的质量问题进行优化管理，可进一步提升装配式建筑的质量管理水平。