弘毅大成科?技
Hongyi·dacheng?
BIM模型，開啟精準(zhǔn)翻樣新時代
手工翻樣，是根據(jù)二維圖紙在腦中構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)，頭昏眼花、心力交瘁不說，出現(xiàn)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(chǔ)，輸入混凝土保護層厚度、縱筋和底筋型號、鋼筋間距數(shù)值，點擊“確定”，鋼筋分布自動顯現(xiàn)，再選擇自定制的料單模板文件，點擊“導(dǎo)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(shù)中心駐廠員工、被人稱為“廠長”的邵凌自豪地介紹，“獨立基礎(chǔ)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(zhǔn)。遇到復(fù)雜結(jié)構(gòu)，鋼筋種類多而密，交錯穿插廣而深，沒有個兩三年的翻樣經(jīng)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(chǔ)上自主開發(fā)的系列智能布筋組件程序。
在中建三局副總經(jīng)理兼總工程師張琨的親自參與和指導(dǎo)下，課題組結(jié)合鋼筋工程BIM應(yīng)用特點和需求，最大范圍地調(diào)研分析了國內(nèi)外的常用的鋼筋BIM應(yīng)用軟件，最終選定了TeklaStructures作為應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺軟件，其鋼筋建模、料表統(tǒng)計等基礎(chǔ)功能較完善，但由于是國外軟件，存在缺乏國內(nèi)規(guī)范支持等“水土不服”的問題，直接使用比傳統(tǒng)手工翻樣效率還低。
為此，局技術(shù)中心成立了專門的軟件二次開發(fā)小組，根據(jù)規(guī)范要求和翻樣需求，針對基礎(chǔ)、梁、柱、板等常規(guī)構(gòu)件，歷時半年開發(fā)出十幾個高效布筋組件，基本覆蓋常規(guī)框架結(jié)構(gòu)混凝土及鋼筋建模需求。這些組件導(dǎo)入軟件后，只需填入鋼筋的基本信息即可實現(xiàn)高效建模，同時采用自主開發(fā)的鋼筋模型化智能斷料程序輔助斷料，在滿足規(guī)范要求的前提下達到效率和成本的最優(yōu)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(xiàn)，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(xiàn)錯誤要么是數(shù)據(jù)錄入不準(zhǔn)確，要么是設(shè)計本身有問題，可以及時更正。而傳統(tǒng)翻樣往往到現(xiàn)場施工時才能發(fā)現(xiàn)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(guī)結(jié)構(gòu)的組件開發(fā)后，目前正在攻關(guān)異形混凝土結(jié)構(gòu)布筋組件，力爭盡快實現(xiàn)推廣。
數(shù)控工廠，精細(xì)加工成本降到底
在BIM數(shù)控鋼筋加工廠外，勞務(wù)隊伍按傳統(tǒng)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(shù)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(xì)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(nèi)鋼筋棒材加工區(qū)和線材加工區(qū)分列兩側(cè)：一側(cè)布置了1臺數(shù)控鋼筋彎箍機；另一側(cè)布置有1臺數(shù)控鋼筋剪切生產(chǎn)線和1臺數(shù)控斜面式鋼筋彎曲中心。同時場內(nèi)還配備著門式起重機、套絲機、叉車等輔助生產(chǎn)設(shè)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(jīng)過調(diào)直、彎曲，復(fù)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(xiàn)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(shù)控加工，不但尺寸、彎曲度等比人工加工更精準(zhǔn)，還可以實現(xiàn)損耗精細(xì)控制。目前，加工廠已完成天河機場試點區(qū)域停車樓T-W-5區(qū)和T-W-6區(qū)的全部鋼筋加工任務(wù)，鋼筋總用量1506噸，只產(chǎn)生了8.9噸廢料，整體利用率為99.41%，遠超傳統(tǒng)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(tǒng)上，只要后續(xù)用上了的這些都不算作廢材計入損耗。
加工精細(xì)有賴料單精細(xì)。軟件翻樣完成后，導(dǎo)出的原始料單還需要使用自主開發(fā)的“料單處理程序”進行優(yōu)化調(diào)整與工位分配，使切割鋼筋長短搭配科學(xué)，實現(xiàn)套料最優(yōu)、廢材最少，同時不同的工位使用與其對應(yīng)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(chǎn)生多少廢料，已提前知道，過程加工“蕭規(guī)曹隨”就行，不可能再出現(xiàn)傳統(tǒng)人工加工隨意切割的現(xiàn)象，從源頭杜絕了額外損耗。
數(shù)控加工不但快速、精準(zhǔn)，還能大大提升綜合效益。根據(jù)天河機場項目試點區(qū)域鋼筋加工給出的數(shù)據(jù)，1500噸鋼筋、4個工人、70天即可完成，與傳統(tǒng)加工按綜合單價包給勞務(wù)隊相比，共產(chǎn)生直接經(jīng)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(zhàn)搶工，多批量、大數(shù)量的料單常常讓加工工人們應(yīng)接不暇，現(xiàn)場勞務(wù)隊領(lǐng)料、使用也常常忙中出錯。如何實現(xiàn)有效管理？中建三局?jǐn)?shù)控BIM加工廠有新“神器”—鋼筋工程BIM云管理系統(tǒng)。
在這里，工廠料單已不再以紙質(zhì)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(wù)發(fā)送至數(shù)控設(shè)備“大腦”中，管理人員在后臺提前規(guī)劃安排好工作任務(wù)計劃，工人使用移動端獲取當(dāng)日的即時加工任務(wù)，掃一掃條形碼料牌，確認(rèn)該批次的批次數(shù)量、型號、尺寸信息后開動機器……一項任務(wù)完成后再自動跳轉(zhuǎn)到下一條任務(wù)。
除了料單管理，這套自主研發(fā)的系統(tǒng)，還將集成原材料管理、加工生產(chǎn)管理、半成品管理、出庫管理于一體，包含原材進場、儲存狀態(tài)、加工生產(chǎn)實時進度狀態(tài)、加工時效統(tǒng)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(wù)隊領(lǐng)取等信息，實現(xiàn)鋼筋在項目的全周期管控、數(shù)據(jù)化呈現(xiàn)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(xiàn)鋼筋原材進場與半成品出場時的智能自動計數(shù)？如何實現(xiàn)鋼筋半成品場內(nèi)的機械化轉(zhuǎn)運與分裝打包？如何將鋼筋的BIM模型應(yīng)用到現(xiàn)場綁扎？如何實現(xiàn)現(xiàn)場鋼筋準(zhǔn)確化對量與精準(zhǔn)化供應(yīng)？如何進一步降低運營成本？如何邁向鋼筋生產(chǎn)加工的工業(yè)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(shù)控BIM鋼筋加工廠也將落成，該技術(shù)的實踐、優(yōu)化與完善會繼續(xù)深入，期待把上述難題逐一攻克。