摘要：目前我国施工中钢筋加工生产多数仍然采用传统的手工为主的加工方式，钢筋管理普遍存在钢筋超耗严重，原材利用率低，损耗控不住等多种问题。近年来，随着BIM技术以及数控钢筋加工设备在建筑行业的飞速发展，使目前工程项目的建造水平得到快速提升。通过对数控加工设备的应用，结合BIM翻样与模型数据有效对接，将会极大提高钢筋加工效率，使劳动强度与材料损耗率有效降低。基于此，本文将针对由中建一局西北公司承建的丝绸之路贸易产业中心项目在BIM技术在钢筋数控加工的应用进行数据分析，并将其与传统工艺进行对比分析，以此来突显其优势。
关键词：BIM技术、数控加工技术、钢筋加工
引言：传统的钢筋加工过程中，主要采用手工计算方式，计算结果具有较强的主观性，并采用钢筋加工棚进行钢筋加工，生产效率低下，钢筋超耗，原材料利用率低，管理难度上远远大于其他材料。而利用BIM技术的三维可视化、协调性、模拟性、可出图性、信息完备性等优势进行BIM放样工作，完成钢筋优化过程，提升原材料的利用率，同时提取钢筋下料单，并加工成任务条形码，传递到数控加工设备，完成钢筋加工工作，将极大提升材料利用率，提高生产效率，实现钢筋原材料精细化管理的目标。
一、BIM技术在钢筋数控加工项目中的应用
（一）技术应用
1.BIM钢筋深化设计
钢筋BIM深化设计的主要应用范围为钢筋算量、钢筋翻样、复杂钢筋节点的优化与检查、现场交底指导等方面，尤其对于钢筋翻样与节点碰撞优化来说，对模型精准度的要求极高，通过CAD对原始数据信息进行采集，将相关构件应用到BIM钢筋深化设计当中，输入相关数值，利用BIM技术的三维可视化、协调性、模拟性等优势，针对项目上的钢筋节点、梁板柱的钢筋进行深化设计，当所有结构连接节点深化完成后，就到了结果输出阶段，BIM小组人员通过BIM软件可生成直接指导构件加工的深化图，并生成方便加工的下料单以及现场施工及商务结算的构件清单。
2.加工料单生成
首先，利用相关软件对套料软件进行优化，利用excel对数据进行保存，以钢筋规格、下料长度与数量为依据，对套料分组情况进行计算，为原材断料提供参考，在BIM技术的支持下生成电子条形码加工料单。除了对套料软件进行完善以外，还具有套丝统计、余料利用等作用，能够对先前套料后的余料进行计算，力求在钢筋加工工能够进行精细化管理。使本次材料的用量得以节约[1]。
3.料单传递
在BIM技术的应用下，对工程量料单进行提取后，形成电子标签进行传递，此种方式有利于节约成本、提高质量、节约场地的成果，可以套裁钢材，能提高材料的利用率；使用高效率的数控钢筋加工设备，生产效率高，加工成本低，加工精度高；质量监督部门便于管理，能保证钢筋加工质量等等。
4.数控加工
将料单数据导出并传递以后，生成加工任务条形码，传递到钢筋数控加工端。技术人员将任务输入数控设备当中，由管理人员在后台事先安排好工作计划，加工人员便通过移动端获取当日所需完成的工作内容，明确当日生产的批次数量、型号以及尺寸信息，然后开动机械正式开始生产、加工与配送。与人工加工相比来看，数控加工无论在尺寸，还是在弯曲度等方面均更加精准，能够最大限度的降低劳动强度以及材料损耗。
（二）技术应用效果
利用BIM技术完成钢筋三维放样、数据自动化处理、数据加工机械对接等，能够使钢筋加工效率与质量得到极大提升，实现损耗精细控制。BIM技术在钢筋数控加工项目中的应用，在相同的单位时间内，与传统生产方式相比，钢筋半成品数量以及人均加工钢筋的数量得到显著提升，钢筋原料加工的利用率可达99.5%，经济效益与以往相比提高28.8%。
（三）经济效益对比：
1#地块钢筋总量的分析表
表1
钢筋几种加工投入使用后，需加工的钢筋总量为5764.8吨，其中地上线材部分总重量为3339.3吨，占地上部门钢筋总量的57.9%。本项目地上部分主体结构的总工期为180天，钢筋几种加工厂的使用时间为2017年9月10日到2017年12月31日，共110天，故每天平均需要加工的钢筋总量为5764.8/110=52.4吨。
1）钢筋集中加工合计成本：
钢筋集中加工成本合计为：109.55+171.5+97+94=442.05万元
考虑设备折旧：厂房按30%回收，设备折旧50%，则总费用为：
109.55*0.7+171.5*0.5+97+64=323.44万元。
2）传统钢筋加工成本：
传统钢筋加工人工费用为每吨240元，包括各种机械费用；
加工棚两个，每个27000元；
场地硬化：8m*20m*2=320㎡，硬化厚度200mm，合计320*0.2*450=28800元；
不可预见费：每吨10元，合计14.718万元；
总费用：240*14718+54000+28800+147180=3762300元。
3）经济指标对比
表2
二、BIM放样+钢筋数控加工与传统钢筋深化加工优势对比
（一）解决传统建筑钢筋加工质量通病
在以往传统钢筋加工工艺中，由于设备较为简易，操作人员素质与技术水平不高，在加工中用笔划线、砸钉子定尺等简易方式，在弯曲角度上凭借个人经验，此种方式主观性较强，准确度不高，成型钢筋往往千差万别，使原材料遭到大量浪费。而在BIM放样＋钢筋数控加工技术的应用背景下，采用自动化钢筋加工工艺与先进的数控设备，能够确保钢筋弯曲不伤肋，精准度得以显著提升，通过实践证明，最大误差不超过2mm，甚至能够做到零误差，钢筋质量的合格率超过99%。
（二）BIM放样钢筋深化设计优势
以往的钢筋设计主要采用手工计算的方式，计算结果具有较强主观性，而在BIM技术应用以后，能够对钢筋进行三维高效建模翻样，实现料单数据的自动化处理，并加工成任务条形码，借助网络传输到数控加工设备当中，完成钢筋转运与分拣设备等工作，在钢筋深化设计方面存在显著优势[2]。
（三）降低建筑钢筋加工损耗
在BIM技术＋钢筋数控加工技术背景下能够在同一时间为多个工程配送钢筋，并采用专业下料管理软件，对余料、原料等进行优化，力求符合多个工程、多个部位对钢筋长度、尺寸上的需求，使钢筋直径损耗降到最低，有效缓解加工下料剩余长度无法充分利用的浪费行为。从实际研究结果中看出，与传统方式相比来看，BIM技术＋钢筋数控加工技术能够使钢筋损耗降低6%左右，每吨钢材大概节约30元以上。
（五）提高建筑钢筋人均加工效率
在传统加工方式中，几乎每个环节均涉及到人力搬运、专人操作等问题，而BIM放样＋钢筋数控加工技术的应用，能够使技术人员的计算机水平得到显著提升，借助智能化管理软件与自动化加工设备，将工艺参数输入到计算机当中，按照尺寸、数量等完成钢筋自动上料、下料、自动输送与弯曲成型等加工流程，人均钢筋加工效率得到极大提高，以小直径箍筋加工为例，以往每名工人一天加工1.5-2吨，而BIM技术应用后，利用数控弯箍机、高效调直机等人均日产能够达到8-10吨，取得了十分可观的应用效果[3]。
结论：综上所述，将BIM技术应用到钢筋数控加工项目当中，能够使资源效益得到充分发挥，以先进技术提升成本控制目标，使施工进度得到进一步加快，这同样也是日后钢筋加工发展的主要趋势。同时，此种方式的应用与传统工艺相比优势显著，不但能够钢筋质量得以提高，还能够降低原材料上的损耗，使整个企业在市场中的竞争力增强，大力的促进了企业的经营与开发，带来更多的经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]盛宇，陈玉振.“钢筋云翻样BIM技术”在项目管理中的应用[J].中国科技纵横，2017（1）.
[2]赵岩.BIM技术在钢筋工程中的应用[D].北京建筑大学，2015.
[3]沈彬彬.基于BIM技术在某工程复杂节点钢筋设计中的应用[J].绿色环保建材，2018（4）.
论文作者:王萌1,杨晓慧2,邵亚飞2,王兴伟1,张杰1
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：钢筋论文; 加工论文; 数控论文; 技术论文; 套料论文; 利用率论文; 方式论文; 《基层建设》2019年第1期论文;