淺析鋼筋集中加工技術在房屋建筑工程中的應用

劉毓川， 張元霄

(中國水利水電第十工程局有限公司， 四川成都 610072)

1 依托工程簡述

本課題依托工程為西昌市川興城中村棚戶區(qū)改造項目，該項目位于四川省涼山州西昌市川興鎮(zhèn)，緊鄰省道S307，各側均為規(guī)劃道路，地塊南北向長約130m，東西向長約480m。該工程總規(guī)劃凈用地面積：58 425.60m2，規(guī)劃總建筑面積為：2 909.51.77m2，其中地下建筑面積78 743.67m2，地上建筑面積212 208.10m2，主要由15棟(1～15號樓)二類高層住宅樓、16、17號樓(商業(yè))多層公共建筑、18號樓(公寓)二類高層公共建筑、門衛(wèi)室、垃圾用房及地下室組成。建筑概況詳見表1、表2。

表1 1～15#樓設計概要

表2 16～18#樓設計概要表

2 兩種鋼筋加工模式及指標分析

2.1 兩種鋼筋加工模式比較

傳統(tǒng)鋼筋加工與鋼筋集中加工優(yōu)缺點分析詳見表3。

綜合以上對比，可以得出鋼筋集中加工配送的優(yōu)勢：

(1)功效快，能保證工程進度；成型幾何尺寸好，能保證質量。

(2)利用BIM技術支持，較多節(jié)省人力，總體成本節(jié)約。

(3)有利于項目更好的創(chuàng)建標準化文明施工工地。

2.2 采用BIM鋼筋數控集中加工各項指標分析

2.2.1 經濟指標分析

2.2.1.1 傳統(tǒng)鋼筋加工成本分析

(1)傳統(tǒng)的現場鋼筋加工，本依托項目現場一般應設置五處鋼筋加工棚 400m2×5=2000m2。

成本：

C25地坪混凝土2000m2×0.2=400m2×420元/m2=16.8萬元。

搭、拆鋼筋操作棚及租金：1200m2×200元/m2=24萬元。

安裝五個鋼筋操作棚二、三級配電箱：(3000×5)+600×6×4=3.3萬元，線路(BV×25-1×16、BV×6+1×4)=10000×5=5.0萬元， 小計：8.5萬元。

表3 兩種鋼筋加工模式優(yōu)缺點分析

放置鋼筋原材與堆放半成品鋼筋砌筑、拆除支墩：

10000×5=5.0萬元

(2)傳統(tǒng)的鋼筋加工勞務費(含鋼筋箍筋及梁、板、柱、墻筋全部)小計=54.3萬元

直接費：180元/t

管理費：5%×180=9元/t

稅金：5.8%×180=10.44元/t

合計：199.44元/t

(3)傳統(tǒng)鋼筋加工的總成本(含原材)

傳統(tǒng)的鋼筋加工用量為設計圖算量加4 %的損耗(損耗數據來源于我司已實施的四個大項目實際總結出來的)，本依托項目鋼筋圖案總用量約38 000t,鋼筋原材按4 000 元/t計算，總成本如下：

54.3+38000×1.04×0.02萬元/t+38000×1.04×0.4萬元/t=16652.7萬元。

2.2.1.2BIM鋼筋數控加工配送方式生產成本分析

廠房初步規(guī)劃為鋼結構廠房，墻面、頂板采用彩鋼瓦鋪設，結構上具有較強支撐強度，同時具有可周轉性、經濟適用。廠房面積約4 100m2，其長49.8m，寬40m，高9m，廠房內部采取兩跨結構，共設置4臺5t梁式起重機，最大化滿足場內鋼材吊裝要求。場內布置兩條貨運車道，2個鋼筋原材料堆場以及2個成品堆場，分別設置6條盤螺生產線以及5條螺紋生產線。廠房規(guī)劃圖詳見圖1。

圖1 鋼筋集中加工廠房規(guī)劃

鋼結構加工廠建造成本:197.55萬元,詳見表4。

鋼結構廠房吊具成本：24.34萬元，詳見表5。

以上鋼結構加工廠成本與廠房吊具成本為估算成本，最終以實際為準。

鋼筋加工、配送勞務費用：(含稅及管理費)256元/t。

BIM鋼筋數據集中加工勞務大清包組成見表6。

采用BIM鋼筋集中加工方式鋼筋用量為設計圖算量加1.5 %的損耗(損耗是我公司根據已實施的四個項目實際總結出來的)：

38000×1.015×256=987.39萬元

原材費用：38000×1.015×4000/t=15428萬元

小計：16 637.28萬元

綜合經濟指標對比分析結論：采用BIM鋼筋集中加工配送總成本較傳統(tǒng)的鋼筋現場加工總成本有節(jié)余。

2.2.2 兩種加工方式效率和質量控制

2.2.2.1 效率

采用BIM鋼筋數控集中加工方式效率：按策劃方案計劃生產線，每條箍筋生產線一天加工約15t,雙線每天加工30t；彎曲切割中心每天加工除箍筋外的其余大直徑鋼筋30t,策劃計劃4條生產線即每天可加工120t，合計采用BIM鋼筋集中加工每天可生產150t，完全能保證本依托項目地下室及主體高峰鋼筋安裝進度需求。

表4 鋼結構加工廠房建造成本

表5 鋼結構廠房吊具成本

表6 鋼筋集中加工配送勞務大包單價組成 元/t

傳統(tǒng)加工每個加工棚每天加工箍筋及大直徑鋼筋一般為15～20t,現場5個加工棚每天合計能加工生產75～100t鋼筋，地下室及主體高峰鋼筋質量評比安裝進度很受制約。

2.2.2.2 采用BIM鋼筋集中加工方式生產箍筋與梁、板、柱、墻，質量保證上有四個步驟：

①創(chuàng)建BIM模型；②初步鋼筋放樣；③優(yōu)化鋼筋料樣；④數控鋼筋加工的優(yōu)化控制。這樣就最大限度保證鋼筋成型質量。傳統(tǒng)的鋼筋加工就是個體的操作，和每個生產工人的熟練程度、技術、識圖能力、理解能力有很大關系，生產出的產品質量個體差異大，彎曲半徑等經常不到位，達不到安裝要求。

2.2.3 更好創(chuàng)建標準化文明施工工地

(1)傳統(tǒng)的鋼筋加工棚在施工現場占地面積較大，擺放成品、半成品凌亂，鋼筋加工場地文明施工不好控制。

傳統(tǒng)的現場加工對安全管理、環(huán)保管理、消防管理難度也較大，工作面塊分不清晰，一般的鋼筋原材料無防護設施，加工的設備擺設受限制，現場安全、文明施工設施布置受制約。

(2)采用BIM鋼筋集中加工后，因為遠離施工現場單獨修建的鋼結構廠房完全是按生產流水線需要占用而搭設建設的既能保證生產需要，又能保證安全文明施工需要。廠房內原材料堆碼有序，生產的設備擺放有序，電器、線路符合安全生產和美觀需要，半成品堆碼有序，門崗配置齊全，保潔員工齊全，能最大限度地保證標準化文明施工的驗收。

綜合以上三點，通過經濟技術指標分析，生產效率和質量對比、保障安全文明施工、環(huán)保施工對比，本依托項目采用BIM鋼筋集中加工配送方式，將更有利于項目管理。

3 結束語

建筑行業(yè)主要材料混凝土已經實現商品化，裝配式建筑飛速發(fā)展，而鋼筋集中加工方面的進展依舊緩慢，在一定程度上制約了施工現代化發(fā)招的進程。隨著房建市場勞動力的短缺及人工成本的不斷提高，鋼筋集中加工將逐步取代傳統(tǒng)鋼筋現場加工，這也是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。綜上所述，基于BIM技術的鋼筋集中加工模式是一種行業(yè)領先、科技創(chuàng)新、標準提高的先進模式，充分發(fā)揮其節(jié)材、高效、高質量的技術經濟優(yōu)勢，具有很好的推廣應用價值及發(fā)展前景。