弘毅大成科?技
Hongyi·dacheng?
BIM模型，開啟精準翻樣新時代
手工翻樣，是根據二維圖紙在腦中構建三維結構，頭昏眼花、心力交瘁不說，出現差錯自然在所難免。
在天河機場項目BIM翻樣辦公室，記者看到了另一番景象。工作人員在軟件中打開工程BIM模型，選中一個獨立基礎，輸入混凝土保護層厚度、縱筋和底筋型號、鋼筋間距數值，點擊“確定”，鋼筋分布自動顯現，再選擇自定制的料單模板文件，點擊“導出”，一份料單立馬生成，整個過程只用了30秒鐘。
“同樣的工作，手工翻樣的話，最快也需要10分鐘”，局技術中心駐廠員工、被人稱為“廠長”的邵凌自豪地介紹，“獨立基礎還算是很簡單的活兒。”
在BIM模型中進行軟件翻樣，除了快，更重要的是精準。遇到復雜結構，鋼筋種類多而密，交錯穿插廣而深，沒有個兩三年的翻樣經驗，絕對“啃”不動。而采用軟件一切變得“soeasy”，這全靠在BIM軟件平臺基礎上自主開發的系列智能布筋組件程序。
在中建三局副總經理兼總工程師張琨的親自參與和指導下，課題組結合鋼筋工程BIM應用特點和需求，最大范圍地調研分析了國內外的常用的鋼筋BIM應用軟件，最終選定了TeklaStructures作為應用的基礎平臺軟件，其鋼筋建模、料表統計等基礎功能較完善，但由于是國外軟件，存在缺乏國內規范支持等“水土不服”的問題，直接使用比傳統手工翻樣效率還低。
為此，局技術中心成立了專門的軟件二次開發小組，根據規范要求和翻樣需求，針對基礎、梁、柱、板等常規構件，歷時半年開發出十幾個高效布筋組件，基本覆蓋常規框架結構混凝土及鋼筋建模需求。這些組件導入軟件后，只需填入鋼筋的基本信息即可實現高效建模，同時采用自主開發的鋼筋模型化智能斷料程序輔助斷料，在滿足規范要求的前提下達到效率和成本的最優化。
對于翻樣者及審核者而言，查錯也變得簡單。翻樣效果會在模型中及時呈現，哪里縱橫鋼筋互相“打架”，哪里鋼筋伸到混凝土外面來了，都一目了然，而出現錯誤要么是數據錄入不準確，要么是設計本身有問題，可以及時更正。而傳統翻樣往往到現場施工時才能發現問題，“亡羊補牢”既浪費了時間，還得重新加工、多耗材料和人工。
為進一步提高鋼筋BIM翻樣的適用范圍，課題組在完成常規結構的組件開發后，目前正在攻關異形混凝土結構布筋組件，力爭盡快實現推廣。
數控工廠，精細加工成本降到底
在BIM數控鋼筋加工廠外，勞務隊伍按傳統方法進行加工的鋼筋棚中，各種鋼筋廢料不論型號、新舊隨意堆砌，很多甚至約有3、4米長，看著都可惜。
走進BIM數控鋼筋加工廠，一堆堆加工好的半成品分門別類、堆碼整齊，仔細觀察各堆長短、彎折度等，幾乎沒有差別，而廢料只有一小堆、偏居一角。
廠房內鋼筋棒材加工區和線材加工區分列兩側：一側布置了1臺數控鋼筋彎箍機；另一側布置有1臺數控鋼筋剪切生產線和1臺數控斜面式鋼筋彎曲中心。同時場內還配備著門式起重機、套絲機、叉車等輔助生產設備。
只見9米長的螺紋鋼原材依次前進，被剪切成要求尺寸，然后套絲、接套筒、再彎折成型；盤螺原材經過調直、彎曲，復制出一個個直徑1米的圓形箍筋。工人們要做的只是不斷將鋼筋抬上加工平臺、按下啟動鍵。“以前賣的是大力氣，現在有了機器，干活又快又輕松，兩個字：安逸”，來自四川的工人小邱很是高興。
BIM翻樣，數控加工，不但尺寸、彎曲度等比人工加工更精準，還可以實現損耗精細控制。目前，加工廠已完成天河機場試點區域停車樓T-W-5區和T-W-6區的全部鋼筋加工任務，鋼筋總用量1506噸，只產生了8.9噸廢料，整體利用率為99.41%，遠超傳統方法鋼筋加工。更何況，加工廠把長度小于1米的短鋼筋都定義為廢料，而傳統上，只要后續用上了的這些都不算作廢材計入損耗。
加工精細有賴料單精細。軟件翻樣完成后，導出的原始料單還需要使用自主開發的“料單處理程序”進行優化調整與工位分配，使切割鋼筋長短搭配科學，實現套料最優、廢材最少，同時不同的工位使用與其對應的加工料單，方便高效。此時，加工一個批次鋼筋半成品，需要多少噸原材，會產生多少廢料，已提前知道，過程加工“蕭規曹隨”就行，不可能再出現傳統人工加工隨意切割的現象，從源頭杜絕了額外損耗。
數控加工不但快速、精準，還能大大提升綜合效益。根據天河機場項目試點區域鋼筋加工給出的數據，1500噸鋼筋、4個工人、70天即可完成，與傳統加工按綜合單價包給勞務隊相比，共產生直接經濟效益191237元。
配套升級，精確管控貫穿全過程
鋼筋作為建筑施工的一大主材，使用量大，種類各異，型號繁多。遇到備戰搶工，多批量、大數量的料單常常讓加工工人們應接不暇，現場勞務隊領料、使用也常常忙中出錯。如何實現有效管理？中建三局數控BIM加工廠有新“神器”—鋼筋工程BIM云管理系統。
在這里，工廠料單已不再以紙質方式送到加工工人手里，只需在電腦上輕輕一點，將加工任務發送至數控設備“大腦”中，管理人員在后臺提前規劃安排好工作任務計劃，工人使用移動端獲取當日的即時加工任務，掃一掃條形碼料牌，確認該批次的批次數量、型號、尺寸信息后開動機器……一項任務完成后再自動跳轉到下一條任務。
除了料單管理，這套自主研發的系統，還將集成原材料管理、加工生產管理、半成品管理、出庫管理于一體，包含原材進場、儲存狀態、加工生產實時進度狀態、加工時效統計分析，以及該批次鋼筋加工后用于工程什么部位、由哪個勞務隊領取等信息，實現鋼筋在項目的全周期管控、數據化呈現和圖形化展示。
沒有最好，只有更好—課題組的追求不止于此。“如何實現鋼筋原材進場與半成品出場時的智能自動計數？如何實現鋼筋半成品場內的機械化轉運與分裝打包？如何將鋼筋的BIM模型應用到現場綁扎？如何實現現場鋼筋準確化對量與精準化供應？如何進一步降低運營成本？如何邁向鋼筋生產加工的工業4.0時代？”課題組成員明磊拋出了一連串問題，“這些都是我們要努力的方向。”
今年，中建三局第二個數控BIM鋼筋加工廠也將落成，該技術的實踐、優化與完善會繼續深入，期待把上述難題逐一攻克。