基于bim技术的钢筋工程应用探索与实践

1、基于BIM技术的钢筋工程应用探索与实践明磊2017年4月24日01企业BIM应用发展及专业化需求目录content02钢筋BIM模型化翻样探索与实践03基于BIM的钢筋集约化加工探讨04基于BIM的钢筋精细化管理升级05钢筋工程BIM应用落地实践思考企业BIM应用发展及专业化需求1企业BIM应用情况2004年2008年2012年2014年2015年2016年2017年开始关注机电专业开始尝试应用 BIM （深圳T3航站楼、湖北大厦机电项目等）机电、钢结构、幕墙等专业开始深入应用 BIM （中国移动深圳信息大厦、北京浦项建设项目、重庆中渝项目等）房建领域技术层面全面尝试应用 BIM （广州东塔项

2、目、天津117大厦、深圳平安大厦、武汉绿地中心、武汉中心、武汉宜家项目等）房建领域管理层面全面推广应用BIM （北京腾讯大厦、中国尊项目、广州琶洲保利、上海阿里巴巴EPC项目等）基础设施领域开始尝试应用BIM （巴基斯坦PKM高速公路、武汉轨道21号、线、荆门环城高速路项目等）基础设施领域深入推广应用BIM （宜昌伍家岗长江大桥、成都地铁21号线项目等）中建三局自 2004 年开始关注BIM 技术，为国内最早推广此项技术的施工企业之一。目前为止，局属各公司均进行大范围的探索实践，BIM技术在企业和项目层面、房建和基础设施领域、工程专业技术及施工管理方面、标准体系建设与创新研发应用等业务板块均得

3、到全面推广应用。企业BIM课题研发情况中建三局BIM立项研发课题局自2011年开始BIM课题研究，目前为止，中建总公司级课题2项，局级课题12项（不含总公司），公司级课题40项。工程技术研究院BIM所研发课题序号年份课题名称级别12011建筑信息模型在机电安装过程中的应用局级22013建筑工程施工及交付阶段BIM 研究与应用局级32014基于BIM的钢筋深化设计、数控加工及高效配送技术研究与应用总公司级4基于BIM和物联网的机电管线工厂化生产技术研究局级5600米级超高层建筑机电综合施工技术应用研究局级6总承包工程进度管理BIM平台开发与应用局级7机电工程施工P-BIM标准研究局级82015多

4、专业融合5D数字化协同信息管理平台研发与应用局级9复杂深基坑BIM应用技术研究局级102016基于BIM+物联网的道路工程施工装备监控技术应用研究局级11中央制冷机房“模块化、预制化及装配化”施工技术局级12机电整体预制装配式技术应用研究局级132017基于实景扫描的BIM技术在公路工程项目中的应用研究局级14基于BIM技术的公路工程智慧建造技术研究与应用总公司级基于BIM的钢筋深化设计、数控加工及高效配送技术研究与应用基于BIM+物联网的道路工程施工装备监控技术应用研究基于BIM的深基坑工程应用研究BIM技术在顶模系统全过程中的应用研究 基于BIM+LBS的施工人员数字化管理应用研究基于BI

5、M的超高层项目塔吊安全与工效信息化管理应用研究 工程技术研究院发展情况中建三局工程技术研究院，负责局主业（房屋建筑、基础设施）核心技术与行业引领性技术研究。其中，BIM技术研发及BIM课题统筹管理由隶属研究院的BIM研究所负责开展，而局各公司 BIM课题研发及推广应用由局属公司研究分院及BIM中心负责执行。主要开展BIM（建筑信息模型）和相关现代信息技术（互联网+、物联网、云平台、大数据等）的技术集成与工程应用研究。土建施工领域专业化需求分析我们为什么选择钢筋工程钢筋工程行业困境量大面广钢筋占工程结构工程造价约30%我局2016年作业量达720万吨有益探索钢结构BIM应用及产业化发展机电安装专

6、业化BIM应用发展常规翻样手段有限，难以解决复杂问题数据不透明，不利于团队协作质量效率有限，从业人员辛苦常规加工加工质量控制难，材料浪费大加工效率低，劳动强度成本高分散作业，不利于产业化升级效益来源不明确效益策划如何准确管理缺乏精细化管理数据如何有效联动料单准确性较差三边工程如何保证料单准确标准化程度较低如何降低钢筋加工成本我们该如何解决BIM协同翻样云管理系统钢筋集约化加工核心：全流程信息流转我们对BIM的理解数字建构 Digital TectonicMBIInformation数字建造 Digital Fabrication建筑模型大数据建筑行业贯穿流程定位：建筑信息化手段（工具而已）核心

7、：信息（动态化）应用：专业+BIMBIMRebarBIMRebar可替代性的体力劳动，我们希望交给施工设备解决有规律重复性的工作，我们希望交给计算机程序解决BIM必须植根于专业土壤，才能发挥其效益我们不应只是是BIMer，而是懂BIM的钢筋工BIM能为钢筋带来什么？BIM技术特点钢筋BIM应用钢筋可视化：主要解决空间碰撞及复杂节点交底问题钢筋信息化：主要解决钢筋计量及加工数据准确问题钢筋协同性：主要解决建模翻样及环节沟通效率问题钢筋深化软件二次开发建模标准、翻样流程实现数控加工高效配送形成新技术、新设备工作流程标准积累与开发企业化应用资源库模型数据与加工数据间的连接与传递促进钢筋加工产业升级结

8、合物联网等技术，研究适合于钢筋高效配送的编码系统及工作流程与标准研究思路钢筋工程的数字化建造之路钢筋BIM模型化翻样探索与实践2钢筋BIM模型化翻样实施路线软件本地化：软件基础配置文件定制钢筋图形索引标准Database文件数据传递高效建模智能断料肢长角度组件开发模板建模标准智能断料程序辅助修改工具参数化驱动，但需人工计算建模方法不符合操作习惯软件本地化不足，缺乏标准提供打断等基本功能断料操作极其繁琐相关数值计算非常不方便只有简单的计量信息缺钢筋简图、角度信息等不便于做相应的归类统计等构件类型状态编号构件名称编号钢筋类型名称编号钢筋颜色和等级区分建模标准：保障信息准确性及流程贯通协同棒材套料优

9、化基础数据库：以全流程应用为目标钢筋BIM翻样开发思路总体开发思路将必要的支座对象纳入选择集并获取支座实体信息程序内置钢筋弯锚规范计算公式和长度计算公式引入并开放与钢筋直径d相关的倍数系数的设置设计更加简洁并符合操作流程的交互界面开发原则主筋箍筋负筋拉筋附加筋矩形梁配筋精细简化钢筋BIM翻样开发成果钢筋BIM翻样开发思考钢筋BIM模型的建模细度钢筋BIM翻样主要内容钢筋BIM模型应用成果需求为导向，建模是投入，效益看产出站在需求的角度来看待建模的必要性精确VS效率，保证精度前提下提高效率自动化建模VS分构件、钢筋类型流程建模高效建模组件式参数化内置图集规范适应现场工艺排布图三维模型智能断料核心

10、智能算法可视化程序操作固化经验式积累料单本地数据文件云数据库插件AutoCAD外部程序其他应用获取数据整理储存绘制模型双向修改模型数据原始数据云端储存后续利用基于BIM的钢筋集约化加工探讨3钢筋集约化加工应用现状房建项目常规加工现状数控设备应用现状效率低：对于大尺寸、大直径钢筋加工，一般需要2-3人协同作业；工作强度大：工人耗体力、带班管理人员耗脑力；钢筋损耗大：单构件加工，没有整体考虑套裁优化。加工优点劳动投入少钢筋损耗小节约现场施工用地加工效率高加工精度高任务安排灵活性差应用范围钢筋加工量大、时间紧迫的项目标准化程度较高的项目（基础设施领域应用多）房建领域推广应用难点三边工程图纸问题多，料

11、单准确性低，无法提前加工标准化程度低无法体现数控加工批量化的优势生产管理方式适应性差现行单构件加工管理方式无法适应批量化加工生产场地狭小施工现场场地无法满足数控设备厂房建设要求承发包模式利益牵涉面复杂常规以劳务分包模式为主，数控模式推广利益面影响较大应对措施软：开发适合房建工程的生产管理系统（信息化管理）硬：生产流程应用探索，设备改造人海战术占地小，作业灵活，非批量化加工优势明显批量化加工优势明显钢筋集约化加工探索成果数据应用的传递问题计量复核与加工精度问题流程应用与批量化加工生产问题效率统计与生产数据精细化问题传统料单所需数据数控设备所需数据新增弯折角度、条码数据需求数控设备加工误差小、精度

12、高数控加工流程探索现场扫码加工流程设备稳定性有待提高梁构件分拣打包过程较繁琐、后期需改进钢筋集约化加工探索成果加工量统计分析梁、板、柱等构件类半成品加工数量少，容易窝工钢筋半成品特性分析从经济性、可操作性、设备产能等方面证明新模式可行根据钢筋半成品类别及实际的工位操作量来选配效率化的设备钢筋集约化加工应用设备改造房建领域集约化应用设备存在问题房建领域集约化应用设备改造思路产能匹配：生产线需形成配套规模以增效，单设备或少量的设备不能发挥全部功效现场场地：对于现场场内加工，有限的场地与较大的生产线占地矛盾突出适应范围：对于原材及产品的多样性不适应、对于大直径钢筋不适应精度控制：对长度及角度精度控制

13、不足，误差无法弥补钢筋集约化加工的思考关于集约化加工的理解基于工位的效能匹配与应用问题集约化加工运营模式思考数控加工集约化加工设备综合利用，数控设备+常规设备场地综合优化，场内加工+场外加工施工部位差异对待，地上阶段VS地下阶段人机互动 VS 无人化工厂所需设备特点：根本在于效能产出比输出，适应房建施工现场环境及灵活化的加工订单需求加工生产组织协调问题生产资源、生产力的协同共享间接成本有效分摊基于BIM的钢筋精细化管理升级4施工现场钢筋管理主要存在的问题现场钢筋管理主要问题试图解决办法及管理系统流程搭建进料及堆料找料问题材料库存盘点问题集中加工信息交接没有料牌的板筋料牌基本信息缺失梁钢筋未垫木

14、枋分隔箍筋、板筋混装短料浪费较多箍筋、拉钩缺失现场问题倒逼我们要提高钢筋精细化管理程度钢筋工程BIM云管理系统的开发探索，试图采用信息化手段向管理要效益！云管理系统应用流程钢筋BIM信息化管理的思考钢筋BIM信息化到底解决了什么问题？钢筋BIM信息化为什么没有取得很好效果？钢筋BIM信息化未来该往哪个方向发展？精细化的设计+粗放式的体检立足于施工现场管理场景的需求，逐步提高工效，培养产业化工人钢筋工程现行管理涉及到的部门众多钢筋BIM信息化应该是一个责任主体来实施应用适应施工现场管理环境的信息化才能更好实施信息流通不对称问题钢筋原材计划不准问题半成品信息追踪问题各个环节重复数据录入和分析问题钢

15、筋工程BIM应用落地实践思考5成果落地试点项目情况 试点区域加工生产钢筋半成品1506t，产生约8.9t废料，钢筋利用率为99.41%。天河机场T3航站楼项目合作共赢创新价值理应如此规模效益BIM翻样中心BIM翻样软件数据转换软件工程项目1钢筋BIM生产云管理系统工程项目2工程项目n根据图纸建模钢筋模型钢筋断料模型施工料单加工任务单结合现场情况断料及调整设备生产能力数据需求与能力匹配任务分拆派发数据积累在线下单数据组织转换生产数据库钢筋半成品配送钢筋原材集中采购、集约化加工精细化管理（营改增，采购权）混凝土模型钢筋集约化加工中心（固定）钢筋移动式化加工中心（现场）钢筋加工制作成果落地建议工作流

16、程适应当前生产需求的可行模式有哪些？单项目-多项目-区域化-公司级-产业化提供一种新的选择，绝非简单意义的替代没有完美的工具，但值得探索适用当下的完美方法钢筋BIM成果应用中的效益真正来源？生产效率提高，管理效益提升。阳光下的效益接受和兼容多种模式并存的协作发展模式视不同的需求来选择不同的手段和方式成果落地实践问题思考BIM翻样去BIM平台化、云端化、智能化（Web3.0、物联网、数据自校核）数控设备加工设备智能化、小型化、模块化、物联网 信息化管理BIM数据流转、为我所用、大数据应用、深度学习集约化模式空间上，解决占地的问题时间上，解决物料库存和资金占用问题我们期望：设计方：倡导设计标准化及施工优化性政府方：鼓励推进钢筋产业化发展新型模式任