文／黃松鵬、李燕、張麗華、杜玉萍 中國(guó)建筑第二工程局有限公司 北京 100000

引言：

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步以及計(jì)算機(jī)行業(yè)的興盛，鋼筋放樣軟件由最初的二維平面CAD建模逐步發(fā)展成三維立體建模。CAD軟件能夠在平面中快速進(jìn)行鋼筋放樣，但是三維立體較差，在核電核島施工中，不能滿足邏輯分析要求；廣聯(lián)達(dá)鋼筋算量軟件（GGL）可以實(shí)現(xiàn)三維，但是針對(duì)核電核島復(fù)雜、不規(guī)則鋼筋，難以建立模型；E筋放樣軟件較為方便快捷，對(duì)于普通鋼筋較為適用，但是針對(duì)核電核島復(fù)雜鋼筋仍有局限；且目前鋼筋放樣軟件在民建應(yīng)用較為成熟，而在核電鋼筋放樣應(yīng)用并不適用。

Revit是建筑業(yè)BIM體系中使用最廣泛的軟件之一，Autodesk Revit提供支持建筑設(shè)計(jì)、MEP工程設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)工程的工具，Autodesk Revit Structure中有專門的鋼筋繪制版塊，并在往年的軟件升級(jí)中，功能逐漸得到優(yōu)化升級(jí)。同時(shí)Revit提供豐富的API（應(yīng)用程序編程接口），奠定了Revit平臺(tái)級(jí)軟件地位，基于Revit軟件平臺(tái)，開發(fā)鋼筋翻樣插件，把瑣碎的建模工作自動(dòng)化。同時(shí)開發(fā)功能完善的分段、切斷工具，自動(dòng)生成搭接、各類套筒連接及錨固板，配有智能的料單生成系統(tǒng)，再結(jié)合Revit自身功能使用，實(shí)現(xiàn)了核電鋼筋翻樣的快、精、準(zhǔn)，提高核電鋼筋施工效率、降低成本、確保工期。

1、軟件運(yùn)行環(huán)境

翻樣軟件是基于Revit平臺(tái)的，所以軟件運(yùn)行首先需滿足Revit運(yùn)行環(huán)境，再有所加強(qiáng)，具體如表1所示：

表1 軟件運(yùn)行環(huán)境

2、軟件功能設(shè)計(jì)

核電鋼筋BIM翻樣軟件是自主研發(fā)的鋼筋翻樣插件，軟件基于Autodesk Revit 2019開發(fā)，在Autodesk Revit 2019的基礎(chǔ)上優(yōu)化了鋼筋建模方法，針對(duì)復(fù)雜形體、復(fù)雜形狀開發(fā)了多種功能性插件，同時(shí)開發(fā)功能完善的分段、切斷工具，能自動(dòng)生成搭接、各類套筒連接及錨固板，并且配有料單生成系統(tǒng)，可快速導(dǎo)出料單，有效解決了項(xiàng)目鋼筋翻樣分段的問題。

系統(tǒng)包含賬號(hào)管理、參數(shù)配置、鋼筋布置、碰撞檢查、鋼筋加工、設(shè)計(jì)導(dǎo)航等六個(gè)模塊，合計(jì)72個(gè)功能子項(xiàng)，旨在加快核電項(xiàng)目鋼筋翻樣速度、提高模型翻樣質(zhì)量，保障鋼筋料單的完整性及準(zhǔn)確性。軟件界面如圖1所示：

圖1 軟件功能設(shè)計(jì)

3、BIM鋼筋翻樣過程概述

鋼筋翻樣是指施工技術(shù)人員按圖紙計(jì)算工料，同時(shí)列出詳細(xì)加工清單和加工簡(jiǎn)圖。其業(yè)務(wù)流程包含：①按設(shè)計(jì)圖紙創(chuàng)建鋼筋模型，并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化、創(chuàng)效；②對(duì)每根鋼筋進(jìn)行編碼，以便鋼筋加工生產(chǎn)跟蹤管理；③進(jìn)行碰撞檢查分析，檢查鋼筋和預(yù)埋件、套管、預(yù)應(yīng)力管之間的硬碰撞，及各工序操作空間等軟碰撞；④結(jié)合碰撞檢查報(bào)告對(duì)模型進(jìn)行合理調(diào)整；⑤審核模型的完整性和準(zhǔn)確性，審核合格則進(jìn)行下一步操作，審核不合格則繼續(xù)調(diào)整模型；⑥結(jié)合方案、規(guī)范進(jìn)行鋼筋分段；⑦導(dǎo)出鋼筋生成料單。

3.1 前期準(zhǔn)備

（1）制作BIM鋼筋翻樣樣板：樣板文件是在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提前對(duì)模型項(xiàng)目文件開展一定的設(shè)置和加載，如對(duì)保護(hù)層厚度、不同規(guī)格鋼筋彎曲直徑、彎鉤直段長(zhǎng)度等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)定。

樣板文件的設(shè)置有助于提升模型的標(biāo)準(zhǔn)化，減少因設(shè)置遺漏或者錯(cuò)誤產(chǎn)生的模型問題。創(chuàng)建完美的項(xiàng)目樣板文件，有助于降低軟件操作難度，提升模型質(zhì)量，工作事半功倍。

（2）結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入：BIM鋼筋翻樣是以結(jié)構(gòu)模型為載體，需要我們提前建立好結(jié)構(gòu)模型并按拆分原則拆分，原因一方面考慮到計(jì)算機(jī)性能限制，要保證鋼筋翻樣的運(yùn)行流暢，減少建模中產(chǎn)生的問題；另一方面拆分模型有助于后期斷料及生成料單。

（3）熟悉圖紙：鋼筋翻樣的本質(zhì)是將圖紙鋼筋構(gòu)件的規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量等內(nèi)容，按照規(guī)范要求，精準(zhǔn)合理的形成排版圖及料表，是施工現(xiàn)場(chǎng)的有效依據(jù)，熟悉圖紙是施工技術(shù)中重要的一環(huán)。

3.2 快速翻樣方法

在確定起始點(diǎn)后可利用鋼筋翻樣系統(tǒng)功能“模型線轉(zhuǎn)鋼筋”完成鋼筋形狀的放樣，然后對(duì)鋼筋參數(shù)及編號(hào)等信息進(jìn)行編輯，通過陣列對(duì)相同類型鋼筋進(jìn)行批量布置，也可通過構(gòu)件類別工具選擇主體編輯間距、長(zhǎng)度等參數(shù)信息布滿鋼筋，針對(duì)鋼筋長(zhǎng)度參差不齊的情況可使用平偏、延縮對(duì)齊命令完成布置?？紤]到核電鋼筋數(shù)量較多，鋼筋編號(hào)編輯較為繁瑣，翻樣系統(tǒng)開發(fā)了尾號(hào)自動(dòng)設(shè)置功能，鋼筋編號(hào)按順序自動(dòng)編碼，使鋼筋翻樣更加高效。

核電廠房墻板有大量洞口，進(jìn)行翻樣時(shí)鋼筋遇洞口切斷，還需單獨(dú)布置構(gòu)造筋，工作量較大，通過結(jié)構(gòu)建模時(shí)對(duì)洞口位置統(tǒng)一使用空心族放置，可使用翻樣系統(tǒng)“樓板、墻體洞口切筋”“樓板、墻體洞口附加筋”工具，一鍵切斷鋼筋添加附加筋，對(duì)洞口位置進(jìn)行快速翻樣處理。

圖2 BIM鋼筋翻樣示意

3.3 鋼筋生成料單處理

鋼筋模型建立完成后，下一步需要做分段處理，使用翻樣系統(tǒng)中“鋼筋分段”、“鋼筋切斷”等工具，將上述建立好的鋼筋模型，按施工分段方案、施工要求及典型大樣圖規(guī)則進(jìn)行分段。分段過程中需要考慮鋼筋加工和現(xiàn)場(chǎng)安裝的實(shí)際情況，如：鋼筋加工完成時(shí)斜切面的平整度，在采用機(jī)械連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)偏差，需對(duì)鋼筋長(zhǎng)度做出調(diào)整，避免影響保護(hù)層厚度。

在鋼筋翻樣系統(tǒng)導(dǎo)航欄中，刷新鋼筋列表后，對(duì)指定區(qū)域、層數(shù)或編號(hào)的鋼筋導(dǎo)出生成料表，進(jìn)行加工使用。

4、應(yīng)用概述

核電工程是施工難度較高的大型工業(yè)項(xiàng)目，其復(fù)雜結(jié)構(gòu)部位相對(duì)較多，例如：在筏基厚度2.2m有多處集水坑和設(shè)備預(yù)留坑；環(huán)形區(qū)樓板厚度不同且有大量設(shè)備預(yù)埋件、洞口套管；安全殼閘門洞口區(qū)域截面較多，加厚區(qū)兩側(cè)寬度漸變等，傳統(tǒng)翻樣方式難以保證料單的準(zhǔn)確性，通過BIM鋼筋翻樣系統(tǒng)，可直接進(jìn)行鋼筋三維翻樣，可視化狀態(tài)下不同板厚鋼筋層數(shù)關(guān)系一目了然，并與各物項(xiàng)進(jìn)行碰撞檢測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)鋼筋碰撞、鋼筋長(zhǎng)度等一系列問題，沖突問題形成報(bào)告及時(shí)中饋，優(yōu)化施工邏輯，減少施工問題，模型優(yōu)化完成后生成鋼筋料表用于加工使用。

結(jié)束語：

本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)BIM鋼筋翻樣在核電項(xiàng)目的應(yīng)用研究進(jìn)行闡述，此項(xiàng)技術(shù)是一項(xiàng)降本增效特質(zhì)的新技術(shù)、新工藝，還可以衍生出鋼筋碰撞檢測(cè)分析、鋼筋自動(dòng)化加工、鋼筋工程算量等技術(shù)實(shí)施。BIM鋼筋翻樣系統(tǒng)的投入使用，為鋼筋工程BIM深化設(shè)計(jì)創(chuàng)造了條件，為鋼筋模塊化生產(chǎn)、安裝創(chuàng)造了條件，并且實(shí)現(xiàn)了鋼筋工程全過程信息化管理，同時(shí)將逐步引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備，為鋼筋工廠化加工鑒定了基礎(chǔ)。

圖3 鋼筋模型導(dǎo)出料單

圖4 環(huán)形區(qū)域鋼筋翻樣