淺談BIM技術(shù)在鋼筋工程中的應(yīng)用
——以廣聯(lián)達(dá)鋼筋云翻樣軟件為例

文｜ 四川天藝生態(tài)園林集團(tuán)股份有限公司 沈江林 何湘 李世龍

一 引言

當(dāng)前建筑業(yè)受經(jīng)濟(jì)周期和國家政策影響較大,建筑業(yè)依賴固定資產(chǎn)投資拉動的高速增長已經(jīng)成為歷史,企業(yè)追求規(guī)模效益的時代已經(jīng)結(jié)束，所以現(xiàn)階段做好成本管理就越來越重要。鋼筋工程作為建筑工程工程量計算中最重要、造價占比最多的統(tǒng)計計算，它的成本管理是所有建筑材料中的重中之重。目前國內(nèi)對于鋼筋工程量統(tǒng)計仍然處于傳統(tǒng)模式，鋼筋統(tǒng)計量不能高效完成，料單不規(guī)范，鋼筋計劃控制雜亂等問題無法解決，所以為了改變這種傳統(tǒng)模式，建筑行業(yè)人員需要尋求新的出路。

本文以廣聯(lián)達(dá)云翻樣軟件為基礎(chǔ)，以BIM技術(shù)為框架，淺析了BIM技術(shù)在鋼筋工程中的一些應(yīng)用，提出了一些筆者認(rèn)為鋼筋工程中主要存在的問題以及在BIM應(yīng)用中存在的問題，并相應(yīng)的做出了應(yīng)用分析及優(yōu)化。

二 鋼筋工程的分析及問題

2.1 分析

筆者通過實際分析，做出了以下幾點針對于建筑鋼筋工程中的結(jié)論：

1.鋼筋所占材料比重大

鋼筋工程在單體造價中所占的比例很大，可達(dá)25%～30%。 鋼筋是主材中的 “主材”，所以鋼筋是工程造價成本控制的重點。

2.鋼筋材料的特殊性

由于鋼筋一般采用直入直出的方式交由勞務(wù)使用，管理難度上要大于其它材料，鋼筋的成品加工環(huán)節(jié)對于鋼筋的用量影響很大。

3.提升空間大，效果顯著

混凝土、模板等材料趨于標(biāo)準(zhǔn)化，鋼筋的管理還較為粗放，具備開源節(jié)流的空間。

4.鋼筋工程構(gòu)造復(fù)雜

鋼筋工程中部分節(jié)點較為復(fù)雜，難以施工，容易出錯，導(dǎo)致返工。

因此在鋼筋工程中使用BIM技術(shù)對于準(zhǔn)確控制工程造價，節(jié)約材料，輔助施工交底，提高施工質(zhì)量等方面有著重要的意義。

2.2 鋼筋工程中的問題

1.鋼筋的出入庫流程不規(guī)范，隨意使用原材，浪費(fèi)嚴(yán)重。

2.鋼筋損耗太大以至于結(jié)算時出現(xiàn)較大出入。

3.項目鋼筋工程過程控制粗放，成本分析采用數(shù)據(jù)與現(xiàn)場數(shù)據(jù)均難以準(zhǔn)確統(tǒng)計，與實際差距大，存在鋼筋量用超現(xiàn)象。

4.現(xiàn)場主要靠勞務(wù)翻樣，而已有翻樣人員水平參差不齊，勞務(wù)翻樣人員并沒有把節(jié)約材料和最合理的施工方案放在他們首要考慮的點上。

5.鋼筋料單易錯誤、不合理、難審核，一旦出錯浪費(fèi)材料，影響工期。

6.料單管理混亂，存在工程未完，料單找不全的現(xiàn)象。

7.分段分層鋼筋用量算不準(zhǔn)，無法確定鋼筋用量的合理性，只能采用總量控制，鋼筋量容易超出。

三 BIM在鋼筋工程中的應(yīng)用分析

本文主要選用廣聯(lián)達(dá)鋼筋云翻樣軟件進(jìn)行應(yīng)用分析，通過鋼筋BIM模型的建立，按照規(guī)范和施工要求完成各類構(gòu)件的計算，以輔助鋼筋工程進(jìn)行BIM應(yīng)用。

3.1 建立模型

使用時首先要進(jìn)行模型的建立，通過建立鋼筋模型將圖紙信息轉(zhuǎn)為計算機(jī)中的數(shù)據(jù)。建立模型類似于廣聯(lián)達(dá)鋼筋算量軟件，可通過圖紙讀取信息輔助鋼筋模型建立。然后通過圖紙讀取信息輔助鋼筋模型建立時先進(jìn)行圖紙的分割，利用CAD識別進(jìn)行構(gòu)件信息錄入，一鍵生成構(gòu)件，再進(jìn)行檢查、修改即可完成模型的快速建立?？梢詫?dǎo)入GGJ工程，快速的完成模型信息錄入。

3.2 鋼筋計算

模型建立完成后要進(jìn)行必要的工程設(shè)置，錄入必要的參數(shù)后即可進(jìn)行鋼筋計算。計算完成后可進(jìn)入報表輸出界面設(shè)置報表范圍進(jìn)行報表輸出，在此處可以生成鋼筋配料單，最后結(jié)果可輸出為EXCEL表格，進(jìn)行電子化存儲及查看。

3.3 料單處理

料單是鋼筋加工、提量、綁扎、結(jié)算的依據(jù)，它的重要性可想而知，而傳統(tǒng)施工現(xiàn)場的料單經(jīng)常會出現(xiàn)人工錯誤，如果未及時發(fā)現(xiàn)的話，會造成鋼筋加工后無法使用的尷尬局面，一方面會造成許多浪費(fèi)，另一方面會影響施工進(jìn)度。

而且傳統(tǒng)施工料單經(jīng)常會存在斷料不合理的情況，提交鋼筋料單時未考慮優(yōu)化斷料，而造成加工鋼筋時難以合理加工，鋼筋廢料就會加大。

不僅如此，傳統(tǒng)鋼筋翻樣料單大多數(shù)為紙質(zhì)，不易保存，且料單丟失的現(xiàn)象時有發(fā)生，這不僅影響了工程最終的結(jié)算，而且還極大地影響了工程項目的成本分析。而我們借助于BIM鋼筋軟件，進(jìn)行鋼筋優(yōu)化計算，生成鋼筋配料單，可對現(xiàn)場料單做一個較好的審核，并且能夠生成電子料單，易于保存查看，并對最后結(jié)算以及成本分析提供數(shù)據(jù)支持。

3.4 鋼筋排布

鋼筋計算完成后應(yīng)利用鋼筋排布功能進(jìn)行鋼筋排布檢查，對于不合理或錯誤處應(yīng)予以改正，修改后可進(jìn)行料單輸出并可導(dǎo)出鋼筋翻樣排布圖指導(dǎo)施工，以某樓層項目為例，進(jìn)行鋼筋排布應(yīng)用說明。首先可利用鋼筋排布功能進(jìn)入排布圖中去，對于不合理的地方進(jìn)行調(diào)整，在鋼筋排布圖中可手動調(diào)整鋼筋的連接方式、錨固方式、連接長度、錨固長度等，可調(diào)整箍筋、拉筋的套數(shù)，還可劃線布置鋼筋，調(diào)整后可輸出構(gòu)件配料單，與現(xiàn)場配料單進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)構(gòu)件重量差距不大，主要差距存在于箍筋與拉筋數(shù)量存在出入，主筋斷料處略有不同,最后可生成CAD格式鋼筋排布圖，指導(dǎo)施工。柱鋼筋排布圖類似于梁，可顯示整樓柱鋼筋排布，通過調(diào)整，可快速完成鋼筋的下料計算。也可根據(jù)CAD梁柱結(jié)構(gòu)詳圖，在revit Structure軟件中用預(yù)置的三維鋼筋節(jié)點布置模塊，形成三維梁柱鋼筋并進(jìn)行布置：對布置好的三維梁柱鋼筋根據(jù)施工現(xiàn)場自由組合，拆分，將構(gòu)件進(jìn)行施工工序的編號，生成相應(yīng)的施工工序流程模擬。板鋼筋排布圖顯示整層板鋼筋的排布情況，可通過調(diào)整底筋、面筋顯示選項進(jìn)行清楚查看，并且可將板鋼筋一根根顯示出來，利用反算工具來調(diào)整接頭位置。而墻鋼筋排布類似于板鋼筋排布，本文不再詳述。

在鋼筋排布中，鋼筋排布圖功能主要為配合生成準(zhǔn)確的鋼筋配料單，可與現(xiàn)場料單進(jìn)行審核或直接用于施工下料。鋼筋排布圖也可導(dǎo)出為CAD圖紙，可對現(xiàn)場施工進(jìn)行指導(dǎo)。

圖1 鋼筋料單

3.5 可視化鋼筋

可利用鋼筋BIM模型生成三維效果，對單構(gòu)件進(jìn)行鋼筋三維構(gòu)造效果查看，并且對于復(fù)雜節(jié)點，可利用revit建模進(jìn)行三維展示，并可借助navisworks，lumion 等軟件進(jìn)行動態(tài)展示，還可借助于基于CAD平面的鋼筋信息計算軟件，對于鋼筋模型難以解決的鋼筋計算問題進(jìn)行輔助解決。也可使用構(gòu)件法借助CAD圖紙進(jìn)行鋼筋構(gòu)造計算，計算后軟件會顯示出翻樣結(jié)果，對于結(jié)果應(yīng)進(jìn)行檢查，對于不合理或錯誤處應(yīng)予以改正，無誤后可生成鋼筋料單。

3.6 鋼筋工程中的計劃控制

在鋼筋工程中，計劃控制是管理鋼筋的重要手段，計劃控制不僅是通過每個階段計劃量與實際量做對比，做到階段可控，而且還通過統(tǒng)計每個階段的鋼筋用量，合理安排資金。做好鋼筋工程的計劃控制，可避免因過度采購導(dǎo)致的資金積壓問題或采購量不足影響進(jìn)度計劃問題。同時，也能根據(jù)市場情況，現(xiàn)場用量優(yōu)化采購過程，降低成本。然而在傳統(tǒng)鋼筋工程實際計劃中采用的是預(yù)算量，而預(yù)算算法與現(xiàn)場實際情況有較大偏差，當(dāng)拆分到每個流水段時比較困難，且計算很可能不準(zhǔn)確，而按經(jīng)驗損耗率來推算原材并不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致預(yù)算結(jié)果與現(xiàn)場實際用量對不上。

而BIM鋼筋軟件借助于精確的分區(qū)分層鋼筋料單信息去確定施工中的鋼筋用量，進(jìn)行鋼筋報量審核，以增強(qiáng)過程控制的力度，同時在成本分析中鋼筋工程數(shù)據(jù)會更為接近實際，利于做好成本分析。

四 總結(jié)與思考

4.1 總結(jié)

要想用BIM技術(shù)來做好鋼筋工程，首先需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)鋼筋圖集，與現(xiàn)場相結(jié)合， 提高鋼筋識圖能力與現(xiàn)場鋼筋管理能力。其次通過學(xué)習(xí)手算翻樣以及計算機(jī)BIM軟件，深入學(xué)習(xí)鋼筋構(gòu)造，與勞務(wù)翻樣單對比學(xué)習(xí)，掌握鋼筋翻樣技能，達(dá)到審核勞務(wù)料單的水平。而在掌握手算翻樣的基礎(chǔ)上與BIM技術(shù)相結(jié)合，提高翻樣效率與準(zhǔn)確性，最終實現(xiàn)取代勞務(wù)班組下料，達(dá)到指導(dǎo)施工水平。所有料單電子化存儲，使材料計劃有據(jù)可依，使鋼筋用量有跡可循，使成本分析精確無誤。最后在鋼筋計算能夠應(yīng)用于現(xiàn)場的基礎(chǔ)上進(jìn)行鋼筋原材模擬預(yù)加工計算，達(dá)到材料的最佳利用率，減少現(xiàn)場加工損耗，在電子化料單的基礎(chǔ)下實現(xiàn)工廠化、 自動化鋼筋加工。

4.2 BIM應(yīng)用中的問題總結(jié)

1.主流建模軟件revit建模復(fù)雜，對計算機(jī)要求高，難以滿足現(xiàn)場需求。速博鋼筋、isbim、斯維爾BIM、廣聯(lián)達(dá)BIM等軟件均不成熟，且主要以預(yù)算鋼筋量為主，還不能完全滿足現(xiàn)場需求。

2.BIM技術(shù)雖然理論豐富，但是與實際相去甚遠(yuǎn)，對于鋼筋工程基本沒有成熟的解決方案以及可借鑒的工作流程。

3.人員技術(shù)能力不足，工程技術(shù)與bim技術(shù)能力均難以滿足更深入的應(yīng)用。

4.在鋼筋料單的應(yīng)用中直接生成的鋼筋配料單不能直接使用，需進(jìn)行修改校對后才可以使用。

5.使用鋼筋排布圖功能需要有較高的鋼筋構(gòu)造以及翻樣能力，從而保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，且部分構(gòu)件排布圖不易識別與調(diào)整。

6.在revit建模中對于建模的計算機(jī)硬件要求高，建模效率低下，僅適用于重要的復(fù)雜節(jié)點展示，不適用于一般鋼筋展示。

7.在鋼筋計算及計劃控制中對人員素質(zhì)要求高，必須有較高的鋼筋構(gòu)造知識及熟練的軟件操作能力，對于難以處理的節(jié)點應(yīng)進(jìn)行手算，對于料單的準(zhǔn)確性依賴于人員的能力。

4.3 總結(jié)及展望

1.現(xiàn)階段鋼筋bim軟件功能不完善，計算結(jié)果不準(zhǔn)確，構(gòu)件下料還不能滿足一鍵下料直接使用的水平，必須人工進(jìn)行每構(gòu)件復(fù)核、修改才可應(yīng)用于現(xiàn)場施工，節(jié)點以及復(fù)雜部分還不能建立模型進(jìn)行計算。

2.軟件不是萬能的，也不應(yīng)拘泥于某一款軟件，對于軟件所生成計算結(jié)果需要人為去調(diào)整，因此BIM鋼筋應(yīng)用要滿足現(xiàn)場需求首先要提升個人的技術(shù)水平。

3.對于鋼筋下料的應(yīng)用必須電算與手算相結(jié)合，對于軟件可較好處理的構(gòu)件進(jìn)行修改利用，對于軟件無法處理或處理不好的構(gòu)件進(jìn)行手工翻樣，以滿足現(xiàn)場的實際需求。

4.應(yīng)積極的思考新的應(yīng)用點，來促進(jìn)鋼筋BIM應(yīng)用的發(fā)展，這樣才能更好的促進(jìn)鋼筋工程的精細(xì)化管理。