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(shí)際工程中，基于Autodesk Revit軟件二次開發(fā)“鋼筋翻樣系統(tǒng)”，針對(duì)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(wú)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(wèn)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(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：

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(wèn)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：

3、BIM鋼筋翻樣過(guò)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(wèn)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(wèn)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(guò)陣列對(duì)相同類型鋼筋進(jìn)行批量布置，也可通過(guò)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(guò)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。

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(guò)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(guò)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(wèn)題，沖突問(wèn)題形成報(bào)告及時(shí)反饋，優(yōu)化施工邏輯，減少施工問(wèn)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(yǔ)：

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(guò)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)。

參考文獻(xiàn)：

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

作者簡(jiǎn)介：

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

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