BIM技术在钢筋工程中的应用分析梅俊

BIM技术在钢筋工程中的应用分析梅俊
发布时间：2023-07-28T03:50:46.807Z 来源：《工程管理前沿》2023年8期作者：梅俊[导读] 随着建筑业的不断快速发展，传统的粗放式管理明显已经不符合精细化的管理要求，这就显得数字化BIM技术的应用尤为重要。

建筑施工中钢筋工程作为极其重要的专业，对其进行数字化的加工及施工管理，能有效提高施工效率，降低施工成本。

本文介绍了BIM技术在钢筋工程中的应用分析，通过一种基于BIM的数字化管理手段来进行钢筋下料，余料匹配等管理工作，促进工程行业数字化转型升级，
为建筑行业高质量发展提供技术支撑。

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摘要：随着建筑业的不断快速发展，传统的粗放式管理明显已经不符合精细化的管理要求，这就显得数字化BIM技术的应用尤为重要。

建筑施工中钢筋工程作为极其重要的专业，对其进行数字化的加工及施工管理，能有效提高施工效率，降低施工成本。

本文介绍了BIM技术在钢筋工程中的应用分析，通过一种基于BIM的数字化管理手段来进行钢筋下料，余料匹配等管理工作，促进工程行业数字化转型升级，为建筑行业高质量发展提供技术支撑。

关键词：BIM技术；钢筋；余料匹配；成本管控
一、引言
BIM不仅仅是3D的实体模型，也不仅仅是软件的更新换代，其更多的传递了一种新的建筑理念，我们所建造的建筑物是一个整体，而其建设的各个环节却因种种技术、时间、空间、材料等因素被分离开来，导致建筑设计，结构设计，管道设计等诸多过程的信息交流相对闭塞，无法协同一致，在实际的施工建设过程中，无可避免的出现大量问题，造成很大的人力，物力资源浪费。

目前BIM技术在钢结构出图建模方面，特别是节点分析，已经有了一定成效，而在钢筋混凝土结构中的应用却仅停留在建筑建模阶段。

钢筋混凝土结构与钢结构相较，有施工图繁多，钢筋工程复杂，工程质量问题多，工程管理难度大等等诸多特点。

二、钢筋工程数字化管理背景
随着全球经济一体化，我国经济迅速发展，而建筑行业则是我国国民经济的支柱产业，推动了我国国民经济的增长。

因而，建筑行业的发展越来越备受关注，如何节约建筑行业的成本费用，保障工程质量已成为建筑行业的重要任务。

在建筑行业中，对工程造价的控制是十分关键的，尤其是对占有很大比重的钢筋工程，更要进行有效地工程造价控制。

加强对钢筋工程造价的控制，要从各个方面着手，以对其进行有效地控制，保障钢筋工程造价的质量，提高钢筋工程的经济效益。

一、钢筋工程造价控制出现问题的原因钢筋工程造价对整个建筑工程的成本有着重要的影响，有效地控制钢筋工程造价能减少工程成本费用，提高工程的效益，但现阶段，钢筋工程造价中仍然存在着一些因素，使得钢筋工程造价的管理工作不到位，缺乏控制效果。

目前，钢筋加工采用的下料软件都是对建筑单体进行建模及运用，软件内置的加工断料组合系统能够针对单体建筑进行分析，并输出施工下料单和加工单。

对于工程体量大的城市综合体项目，利用好钢筋余料，最大限度的降低钢筋损耗，成为降低工程成本的有利措施。

三、主要实施过程及优势分析
（一）BIM技术在钢筋施工管理中的运用过程
针对城市综合体体量大、钢筋使用量大的特点，利用BIM技术建立钢筋模型、并生成钢筋下料表及钢筋工程量，同时利用余料统计表确定一种基于BIM技术的钢筋施工管理方法，将余料利用到下一个下料表中，以提高余料的利用率，达到节材增效的目的。

针对机电管线复杂的特点，利用BIM技术完成管线碰撞与深化，在施工前将隐藏的碰撞点等不合理问题解决，并利用三维模型和施工动画对施工人员进行交底。

安装前，采用无线控制器操控机器人进行管线安装部位的净空检测，对施工部位的高程进行复核，以此确定支吊架的高程。

管线安装后，以相同的净空检测方式，划定区域现场检测，依据检测结果快速判断管线净空是否复核设计要求，克服传统方式下随机抽样检测覆盖率较低易出错的问题。

本项目钢筋用量大，总用量达35318t，其中29#楼地下室钢筋用量3623.9t，30#楼地下室钢筋用量2642.5t。

如何控制钢筋使用量，最大限度的控制钢筋余料，减少材料的浪费，是成本控制的关键因素之一，因此项目在钢筋施工管理过程中引进BIM技术。

施工前建立各楼栋钢筋模型，统计各层钢筋工程量，基于此数据对分包队伍提交钢筋量进行审核，以达到控制总量的目的。

搭建BIM云平台，录入钢筋模型信息，查询各区域或单个构件的钢筋模型及信息，通过BIM模型提取钢筋加工表和楼层钢筋用量清单，钢筋加工表用于对比审核分包队伍提交的下料单，寻找差异以避免材料的浪费.楼层钢筋用量清单用于对比每层楼的实际钢筋用量，分析现场钢筋利用率，从而对分包队提交的钢筋计划进行有效管理。

项目部自主研发钢筋余料程序，通过导入余料统计表，在现场需要使用余料时，输入所需钢筋的直长及根数，程序自动计算钢筋组合的最优结果，导出余料的用量，以控制现场钢筋余料的走向，达到精细化成本管控的目的。

（二）各项指标情况：
1、基于BIM的钢筋施工管理的技术指标如下：
①单次材料计划中损耗率控制在1%以内；
②单位工程钢筋余料控制在1.5%范围内；
2、经济效益分析：通过在重庆仙桃数据谷三期二标段项目上实施BIM技术，将该技术运用在大型城市综合体项目施工管理过程中，取得了一定的经济效果。

该技术对于钢筋的损耗与传统粗放式管理相比减少约30%，使用三维模型共查出钢筋与钢筋冲突、构建之间碰撞、复杂节点设计有误等问题共1200余项，优化860余项，采用平台管理为工程减少质量问题损失约5%，减少安全问题损失约10%。

3、社会效益：通过在项目上实施BIM技术，降低技术人工劳动强度，节约人工成本，同时对缩短工期、保障施工节点有一定的作业，提高了经济效益等。

同时，BIM技术提高企业施工总承包工程市场竞争综合实力水平，具有绿色环保可持续生产的施工特点，非常值得采用和推广。

（三）BIM应用的优势：
1、通过建立钢筋BIM模型，基于BIM技术进行钢筋工程在施工过程中的管理，从深化设计、材料采购、集中加工、施工绑扎、检查验收等方面，进行全过程管控，从而降低钢筋的损耗率，减少材料的浪费，提高工程质量。

充分利用BIM、物联网、智能建造技术，将大数据和信息化融入到钢筋工程中，进行钢筋翻样、加工、施工、验收全过程精细化管理，降低钢筋损耗率，提高生产效率。

2、利用钢筋BIM模型，对钢筋和钢筋，钢筋和预埋件之间进行碰撞检查，快速发现设计中存在的不合理问题并及时解决，最大限度地避免项目返工的风险。

基于BIM技术的钢筋数控加工，深化后的钢筋BIM模型能输出有效数据辅助构件加工生产，通过BIM数据在系统中的传递、处理，最终实现钢筋无图化加工技术。

充分利用钢筋BIM模型，输出钢筋加工下料单，节省现场钢筋算量时间。

3、解决项目人员技术不专业问题，提高钢筋加工效率，降低加工成本。

有效解决现场钢筋余料难以利用、损耗大的问题，降低钢筋加工损耗，提高钢筋利用率。

辅助钢筋加工质量监管追溯，确保钢筋成品质量，保证项目人员对钢筋成品的质量管控。

避免现场钢筋加工条件限制，为项目提供充足的成品钢筋供应。

对钢筋集中加工过程信息储存集成，为项目钢筋应用管理提供有力的数据资料基础，提高项目信息化管理水平。

四、总结：
随着BIM技术的发展完善，将BIM技术应用于建筑工程全生命周期已经得到了众多学者的探讨与研究。

但是很多模块仅仅是停留在理论阶段，需要进行进一步应用于实践中。

在钢筋施工管理中应用BIM技术对分包队提交的计划单进行精细化审核，提升钢筋余料的使用，加强现场施工过程的管理及施工质量的控制，给钢筋管理带来了很大的提升，BIM技术在现场管控方向上还有很大的应用空间。

参考文献：
[1]刘晓逸，梁婷.基于 Revit 的 BIM 构件标准化关键技术研究[J].中国标准化，2017（4）：36.
[2]何关培.BIM和BIM 相关软件[J].木建筑工程信息技术2010（4）：110-117.
[3]李淑玉；石金山，浅谈钢筋工程管理中值得注意的几个问题[J]；工业建筑；2009年S1期。