黃松鵬 李燕 張麗華 杜玉萍

【摘要】本文結(jié)合BIM鋼筋翻樣在實際工程中，基于Autodesk Revit軟件二次開發(fā)“鋼筋翻樣系統(tǒng)”，針對核電土建工程中配筋率大，鋼筋密集，異型結(jié)構(gòu)多，洞口、預(yù)埋件、預(yù)應(yīng)力管道等相互干涉，無法使用傳統(tǒng)鋼筋翻樣軟件、方法進(jìn)行配筋，開發(fā)了多種功能性插件，解決復(fù)雜部位排布及相關(guān)碰撞等問題，滿足了鋸齒環(huán)梁、進(jìn)水道等特殊位置鋼筋翻樣要求。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);Autodesk Revit;鋼筋翻樣;二次開發(fā)

【abstract】this paper combining with BIM steel sample in actual engineering， based on the Autodesk Revit software secondary development "reinforced double sample system，" for nuclear power in the civil engineering reinforcement ratio， reinforcement， special structure， the mouth of the cave， embedded parts， prestressed pipe， such as mutual interference， unable to use traditional software， method for reinforcement steel bar， A variety of functional plug-ins have been developed to solve the problems of complex parts arrangement and related collisions， and meet the requirements of steel bar sample turning in special positions such as serrate ring beam and inlet channel.

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.04.071

引言：

隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步以及計算機(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）可以實現(xiàn)三維，但是針對核電核島復(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，對于普通鋼筋較為適用，但是針對核電核島復(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、MEP工程設(shè)計和結(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中，功能逐漸得到優(yōu)化升級。同時Revit提供豐富的API（應(yīng)用程序編程接口），奠定了Revit平臺級軟件地位，基于Revit軟件平臺，開發(fā)鋼筋翻樣插件，把瑣碎的建模工作自動化。同時開發(fā)功能完善的分段、切斷工具，自動生成搭接、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、軟件運行環(huán)境

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

2、軟件功能設(shè)計

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，針對復(fù)雜形體、復(fù)雜形狀開發(fā)了多種功能性插件，同時開發(fā)功能完善的分段、切斷工具，能自動生成搭接、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，有效解決了項目鋼筋翻樣分段的問題。

系統(tǒng)包含賬號管理、參數(shù)配置、鋼筋布置、碰撞檢查、鋼筋加工、設(shè)計導(dǎo)航等六個模塊，合計72個功能子項，旨在加快核電項目鋼筋翻樣速度、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：

3、BIM鋼筋翻樣過程概述

鋼筋翻樣是指施工技術(shù)人員按圖紙計算工料，同時列出詳細(xì)加工清單和加工簡圖。其業(yè)務(wù)流程包含：①按設(shè)計圖紙創(chuàng)建鋼筋模型，并結(jié)合工程經(jīng)驗進(jìn)行優(yōu)化、創(chuàng)效;②對每根鋼筋進(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)合碰撞檢查報告對模型進(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)驗的基礎(chǔ)上，提前對模型項目文件開展一定的設(shè)置和加載，如對保護(hù)層厚度、不同規(guī)格鋼筋彎曲直徑、彎鉤直段長度等相關(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)置遺漏或者錯誤產(chǎn)生的模型問題。創(chuàng)建完美的項目樣板文件，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算機(jī)性能限制，要保證鋼筋翻樣的運行流暢，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，然后對鋼筋參數(shù)及編號等信息進(jìn)行編輯，通過陣列對相同類型鋼筋進(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、長度等參數(shù)信息布滿鋼筋，針對鋼筋長度參差不齊的情況可使用平偏、延縮對齊命令完成布置?？紤]到核電鋼筋數(shù)量較多，鋼筋編號編輯較為繁瑣，翻樣系統(tǒng)開發(fā)了尾號自動設(shè)置功能，鋼筋編號按順序自動編碼，使鋼筋翻樣更加高效。

核電廠房墻板有大量洞口，進(jìn)行翻樣時鋼筋遇洞口切斷，還需單獨布置構(gòu)造筋，工作量較大，通過結(jié)構(gòu)建模時對洞口位置統(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，對洞口位置進(jìn)行快速翻樣處理。

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)場安裝的實際情況，如：鋼筋加工完成時斜切面的平整度，在采用機(jī)械連接時會出現(xiàn)偏差，需對鋼筋長度做出調(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，對指定區(qū)域、層數(shù)或編號的鋼筋導(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)項目，其復(fù)雜結(jié)構(gòu)部位相對較多，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，并與各物項進(jìn)行碰撞檢測，提前發(fā)現(xiàn)鋼筋碰撞、鋼筋長度等一系列問題，沖突問題形成報告及時反饋，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)合工程實例，對BIM鋼筋翻樣在核電項目的應(yīng)用研究進(jìn)行闡述，此項技術(shù)是一項降本增效特質(zhì)的新技術(shù)、新工藝，還可以衍生出鋼筋碰撞檢測分析、鋼筋自動化加工、鋼筋工程算量等技術(shù)實施。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，并且實現(xiàn)了鋼筋工程全過程信息化管理，同時將逐步引進(jìn)自動化設(shè)備，為鋼筋工廠化加工鑒定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中建《建筑工程施工BIM應(yīng)用指南》委員會：《建筑工程施工BIM應(yīng)用指南》.

[2]葉勇，陳裴，肖映灼，等.BIM技術(shù)在先進(jìn)核電工程鋼筋深化設(shè)計中的應(yīng)用.

作者簡介：

黃松鵬，男，中國建筑第二工程局有限公司核電建設(shè)分公司，太平嶺項目BIM工程師。

此論文由中國建筑第二工程局有限公司資助的《核電鋼筋三維實體實景翻樣、智能加工系統(tǒng)研究》，課題編號：91110000100024296D180011，課題組研究發(fā)表