0 引言

　　随着发展装配式建筑上升到国家战略层面，全国各地陆续出台相关产业发展政策，装配式建筑已成为建筑业转型升级的重要着力点，装配式建筑预制构件企业如雨后春笋般蓬勃发展。构件自身质量是整个工程质量的关键，但因为预制构件行业发展速度快、专业人员和产业技术人员匮乏，虽然有行业标准和地方标准等产业配套质量管理体系，在预制构件生产过程中，预制构件质量问题仍时有发生。因此，通过对装配式构件在生产过程中存在的质量问题进行分类总结，从信息化角度有针对性地提出相应的解决措施。

　　1 预制构件的质量缺陷及成因

　　1.1 外观质量问题

　　生产环节的质量控制不到位，导致预制混凝土构件外观存在质量缺陷，如构件表面有蜂窝、麻面、气泡、阳角漏浆、裂缝、缺棱掉角等外观缺陷。上述问题的产生绝大部分是由于模板拼缝不严漏浆、振捣操作技术不佳、脱模吊装操作不合理所造成。此外，构件在吊装过程中易产生裂缝，究其原因是预制板跨度大，桁架钢筋布置方向不合理以及吊点、吊具选择不恰当。

　　1.2 构件尺寸误差问题

　　构件的几何尺寸直接关系到施工现场吊装精度，构件上、下边沿尺寸不一主要原因是模具胀模、轻微变形等导致，特别是在构件浇筑振捣过程中使模具侧模磁盒偏移，造成墙板尺寸出现误差质量通病。

　　1.3 钢筋笼及锚固问题

　　钢筋质量问题主要体现在以下几个方面:(1)出筋长度与设计要求不符;(2)钢筋笼绑扎存在松动;(3)箍筋间距不均匀、不垂直;(4)锚固板扭矩不符合要求。这些问题的发生主要是由于:提前制作的钢筋笼入模后两端出筋长度无法控制，钢筋笼入模，钢筋网片无法精准入槽，暴力敲打钢筋网片入模导致钢筋笼绑扎松动。

　　1.4 预埋件尺寸与位置偏差

　　预制混凝土构件在生产过程中，常出现预埋件位置偏移、堵塞、脱落及预埋管线盒上浮或内陷等问题。出现此类问题都是由于构件生产时，预埋件并未很好固定，在振捣时发生脱落或偏移。预埋管线未采取保护措施，振捣过程中混凝土易进入管线导致堵塞。

　　2 通过信息化手段提升质量管理水平的思路和实践

　　2.1 预制构件企业质量管理现状

　　1)质量管理的过程信息与设计、制造等环节缺乏衔接，信息交换依靠纸质介质完成，速度和准确度无法满足管理需要。

　　2)质量管理过程和结果文件量大，纸质文件管理工作量巨大。

　　3)过程管理数据依靠手工记录，对历史数据难以按各种需求进行分类统计和查询数据。

　　4)出现质量问题追溯难，生产过程数据往往分散在个人手上，归集难、管理难;存储和运输过程中易出现构件变形、开裂，责任不好追查。

　　5)混凝土原材料质量变化大。

　　6)有经验的管理人员缺乏，作业人员素质低，培训成本高，经验传承难。

　　2.2 全面质量管理信息化思路

　　为改变当前质量管理中存在的问题，将设计、原材料采购、生产过程、成品管理、物流运输等环节中产生的各类质量活动进行流程化管理，各类质量信息进行结构化存储、管理以方便产品信息追溯，所以需借助更加高效的技术手段来辅助质量管理方式的创新与提升，通过建立质量管理信息系统，借助信息化技术来提升质量管理水平。实施质量管理信息化不仅是对传统管理过程的电子化，而且是对传统管理工作方式的信息化改造。

　　2.2.1 系统定位

　　质量管理信息系统是企业信息系统的重要组成部分，与包含项目管理、原材料采购管理、物流管理、仓库管理的ERP(企业资源计划)系统和包括工厂管理(资源管理、调度管理、维护管理)、工厂工艺设计(文档管理、标准管理、过程优化)、过程管理(回路监督控制、数据采集)的MES(制造执行系统)系统都有密切关系。质量信息化的建设思路是全面覆盖与产品质量有关的业务，实现构件产品质量管理信息的数据库存储，并能进行统计、分析、预警、追溯等，实现质量管理业务的数字化和流程化。通过与ERP系统和MES系统的数据交互，便打通了构件生产企业设计、采购、生产、库存、物流的全过程链，实现业务流程的标准化、协同化。另外，MES系统通过与BIM对接，打通生产数据从设计向生产的传递和共享，也为质量追溯提供了基础，如图1所示。

　　图1 质量管理系统定位  

　　2.2.2 系统应用逻辑结构分析

　　为方便部署与维护，质量管理信息系统可基于B/S(浏览器/服务器)架构，客户端可通过采用Web浏览器模式/手机/工业级手持终端(PDA)进行访问和操作。在应用层系统的核心模块以与质量管理相关的业务场景为基础，包括质量文件管理、实验室管理、原材料质量管理、制造过程质量管理、成品质量管理、物流运输质量管理，以及相应的质量统计报表、质量分析报告等。

　　应用层还包括一些基础数据管理，如质量文件分类、基础设置项、选择项及权限体系等。

　　支撑层主要是一些组件、数据接口、网络以及软硬件环节等保障系统能正常运转。系统应用逻辑结构如图2所示。

　　2.3 质量管理信息化应用实践

　　2.3.1 采用BIM技术进行深化设计

　　目前我国装配式建筑处于推动发展阶段，装配式设计技术及经验不足，普遍存在各专业设计沟通不足、各专业图纸不相匹配、设计深度不够现象或深化设计时未充分考虑构件施工难度及后续的安装施工，导致在构件生产阶段出现各种困难甚至无法安装，进而造成大幅度修改，导致工期延误且成本增加。装配式建筑的设计往往涉及建筑设计、结构设计、水电设计、预制构件生产以及现场吊装施工等多个专业之间的相互协调与配合。因此，在深化设计阶段，加强各专业设计与构件生产厂家及现场吊装施工单位的沟通和交流非常重要。让各专业设计图纸最大限度满足构件生产和吊装施工要求，尽可能避免出现预制构件生产中设计变更。

　　图2 系统应用逻辑结构  

　　随着BIM(building information modeling)技术的普及和发展，真正实现协同工作和信息共享变成可能。采用BIM技术，建立三维可视化模型并分析预制构件集合属性，实现预制混凝土构件的分类与数量的优化目标，利用BIM的可视化与协调性，通过所见即所得，解决各相关环节沟通不到位，且协调的数据及时展现。尽可能减少生产和施工环节的质量管理工作量。

　　在图1中BIM与MES系统进行了对接，BIM中的结构化生产数据信息同步到MES中，以构件编码为唯一标识，将构件与钢筋、构件与预埋件、构件与混凝土建立直接联系，为生产过程管控与质量管理提供数据基础，也让质量追溯变成可能。

　　2.3.2 统一编码是实现追溯的重要技术

　　提前定义好构件编码规则，系统中预设这些规则，并根据规则生成编码，利用二维码或RFID技术，在预制构件生产前与构件绑定，源头贴码，从而实现一物一码。自定义构件编码规则界面如图3所示。

　　图3 自定义构件编码界面 

　　2.3.3 质量文件管理

　　质量文件管理包括质量文件的生成和利用2大部分。质量文件可通过手工上传(如质量管理规范类文件)，也可在预制构件过程检验/成品检验完成后自动生成(如过程检验记录)，并按项目和工序生成知识地图(见图4)及支持全文检索，方便使用。

　　图4 项目知识地图 

　　所以系统在后台支持:(1)质量文件分类设置，支持自定义文档分类;(2)支持定义文件属性，如可定义文件名称、文件关联项目、文件关联工序、关键词;(3)支持版本管理;(4)支持权限设定，按人/岗位/角色/部门等多维度设定文件的新建、查看、编辑、删除、共享等，并可设定附件下载还是在线查看等。

　　2.3.4 实验室管理

　　实验室管理包括混凝土配合比设计试验、混凝土抗压强度、混凝土拌合物凝结时间试验、钢筋室温拉伸试验等检验文档的管理。

　　2.3.5 原材料质量管理

　　原材料质量管理与ERP中原材料入库前检验相结合，针对灌浆套筒、水泥、骨料、混合料、钢筋、预埋件等原材料按相应国家标准或行业标准要求的检验内容进行检验合格后，形成验收报告、对供应商提供的合格证拍照留档等作为质量管理文件存储在系统中，同时记录验收人、验收日期、存储库房等属性，便于跟踪、查询。

　　2.3.6 制造过程质量管理

　　预制构件种类包括预制外墙板、预制内墙板、预制柱、预制叠合梁、预制叠合板、预制外挂墙板、预制楼梯板、预制阳台板、预制空调板、预制女儿墙等，但一般工艺流程可归纳为:模具组装(模台清洁、模具组装、刷脱模剂或缓凝剂)→钢筋笼制作→钢筋笼入模→预埋件布置(预埋件、连接件、孔眼定位、钢筋和隐蔽工程验收)→混凝土浇筑(混凝土浇筑前检查、振捣、浇筑表面处理)→养护(预养护、自然养护、蒸汽养护、养护剂养护)→构件脱模(混凝土强度检测、拆模、构件运输)→成品检验(表面检查、尺寸检查、模拟检查)。将这些工序作为流程固化在系统中，并可配置哪些是关键工序，针对关键工序要进行质量控制。

　　1)模具组装检查将模具组装关键信息如模具尺寸、清洁程度、脱模机/缓凝剂刷涂程度、钢模拼接处密封程度、工序责任人、模具设计图纸等作为必需的质量检查项目固化在系统中，品质管理人员在现场通过手持工业终端(PDA)操作，拍照留存检验结果，对于不合格的，当场整改，系统记录检验过程及整改过程，最终形成模具组装过程检验质量文件。

　　2)钢筋笼加工质量检查钢筋笼检查信息包括尺寸偏差、焊接质量、箍筋位置数量、拉筋位置数量、绑扎是否牢固等检测内容结构化固化到系统，在现场相关业务人员在钢筋笼入库前先粘贴二维码，通过PDA扫描构件二维码记录检测结果，并进行实物拍照上传到系统中，对于不合格的，当场整改，系统记录检验过程及整改过程以及责任人、班组、检查时间等内容，并形成钢筋笼质量检测报告。

　　3)钢筋笼入模及隐蔽工程检查对钢筋笼入模位置偏差、钢筋与套筒的保护层厚度、出筋位置/数量/尺寸、套筒/波纹管等连接件的定位偏差等检测内容固化到系统中，并现场拍照上传到系统中，对于不合格的，当场整改，并现场通过PDA记录检验过程及整改过程以及责任人、班组、检查时间等内容并形成隐检报告。

　　4)混凝土浇筑检查检查混凝土配合比通知单是否到位、混凝土浇筑顺序是否符合要求、检查施工缝留置是否合理、施工过程中钢筋是否移位、模板是否有胀模或漏浆、检查混凝土振捣情况及混凝土表面平整度、现场坍落度检查等情况记录，并现场通过PDA录入相关信息并拍照上传到系统中，记录检查时间、责任人、班组等信息并形成混凝土浇筑检查质量报告。

　　2.3.7 成品质量管理

　　成本质量检查包括初次检测和复检2部分内容。

　　初次检测包括对构件表面检测，如是否有蜂窝、孔洞、夹渣、疏松、裂缝、破损等，对尺寸进行检查包括深处钢筋是否偏位、套筒是否偏位、孔眼是否偏位、孔道是否歪斜、预埋件是否偏位、外观尺寸及平整度是否符合要求。检测的同时逐项通过PDA操作记录检测结果，并现场拍照作为附件上传到系统中，会同责任人、班组、检查时间等信息一起形成成品质量报告。若存在不合格品，进行维修，对维修后的构件进行复检，记录复检结果，拍照并上传照片，合格的入库，不合格的做报废处理。

　　2.3.8 物流运输质量管理

　　成品从生产车间吊运到堆场后，进行入库质量检验，从堆场装车出库时要进行出库质量检验，物流到工程施工现场卸车时要进行质量检验。系统提供上述各环节的质量检验确认单，确保每个环节不出现质量纰漏。

　　2.3.9 质量统计分析

　　根据各环节的质量检测报告，系统会自动形成质量统计报表，并可按项目生成质量报告知识地图，还可根据项目、工序或合格与否等内容进行统计分析，帮助管理人员进行有针对性管理。

　　2.3.1 0 质量追溯

　　通过扫描二维码可快速定位构件所属项目、构件分类、构件编号、楼栋、楼层、方量、质量、尺寸、混凝土强度等级等基本信息，还可追溯到在生产过程的各道工序上操作时间、操作人、质量检测结果、图片等内容，并可下载。

　　3 结语

　　质量管理信息化本身并不能直接提升构件质量，但可有效提高质量管理的效率，减少不合格率，进而增强预制构件企业核心竞争力:(1)信息化使产品质量的收集、查询更方便;(2)信息化保证快速准确的统计、分析;(3)信息化提升了信息传递的透明度和准确性;(4)提升了构件的内部质量追溯的速度，减少了由于构件质量问题对工程进度和质量的影响。