基于 BIM技术的结构工程施工主材精细化管理

基于 BIM技术的结构工程施工主材精细化管理

高君胜

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摘要：结构工程施工阶段，施工主材成本占工程造价的25%~40%，材料的管理水平是决定项目盈亏的关键因素。在经济和社会背景下，传统的材料管理模式已无法满足施工材料精细化管理的要求。

关键词：结构工程；BIM技术；材料精细化管理

中图分类号：U455

文献标识码：A

引言

现代企业在进行施工材料的采购和使用当中，除了需要对材料自身的采购成本、基本质量情况和施工难易度情况进行考察外，还需要结合当前国内绿色建筑标准的相关要求，以节能型、环保型施工为前提，进行材料分析。对于施工企业来说，复杂的材料管理环境进一步加重管理成本，导致传统材料管理陷入困境。

1企业施工材料管理现状和难点

1.1材料认定标准复杂

首先是材料的认定标准相对复杂，对于当前绿建要求来说，施工材料需要同时满足施工安全和绿色环保等多方面要求。但是在相关材料标准制定方面，目前仅有行业内部标准，材料生产商一般会根据自身的材料生产情况和市场情况，制定材料质量的认定标准，并通过绿色度的方式进行管理。对于施工企业采购来说，不同材料供应商之间的标准复杂、混乱，会直接导致不同材料标准下的管理出现差错，导致管理失误。

1.2材料类型丰富

目前应用于建筑施工当中的材料类型十分多样，不同类型的材料在具体使用中表现出不同特点，企业施工管理需要充分了解材料类型和材料特征后，才能够进行材料管理工作。以墙体施工所使用的常见材料为例，内墙材料和外墙材料有着本质上的差别。其中内墙材料主要用于保温、保暖，因此一般为隔墙材料。常见材料如泡沫隔墙、水泥隔墙、轻集料砌块或者聚苯颗粒隔墙等。而在外墙材料中，则主要为砌块、混凝土材料，如聚苯板材料、砂浆材料、钢筋等。而在类型细化当中，仍然可以根据材料特性、使用用途进行细化。传统管理方式难以做到精准管理。

1.3材料的市场选购问题

施工材料的市场价格和采购方式，是企业工程施工和管理中成本控制的要点。管理当中，除了需要做到对材料市场变化情况做出详细分析，同时还能够把握市场行情的变化趋势，选购质量、价格均符合当前施工项目实际需要的优质材料。单传统管理优于市场信息闭塞，无法准确做出对于市场价格变动的有效判断，导致在材料采购成本控制方面效果较差。

2基于BIM技术的结构工程施工主材精细化管理措施

2.1精细化管理策划

（1）实施软件选择及建模原则。采用品茗模板设计软件作为模板深化工具。采用Revit作为三维建模及场地布置工具（含混凝土算量），采用Navisworks作为4D模拟工具。

（2）流水施工段划分。流水施工技术是目前建筑工程中常用的施工技术，关键是流水施工段的划分。可以说，流水施工段划分的水平，很大程度上决定了施工能顺利开展。在精细化管理策划阶段，项目部采用Navisworks软件，链接项目进度计划，对结构阶段的施工进行4D模拟演示。优化调整流水施工段及进度计划，满足现场施工的同时，使施工间歇与施工紧密性达到科学合理的目标。

（3）钢筋精细化算量与分析。项目采用广联达云翻样软件作为钢筋翻样软件及班组料单审核工具，除了生成钢筋翻样配料单外，在工程设置中也重点关注了钢筋原材定尺设置、长度模数设置等利于断料优化的措施。预算部门采用广联达GGJ2013作为钢筋算量复核工具，对钢筋翻样成果进行复核。得益于软件的平台优势，软件直接导入翻样模型，除个别软件设置不同外，基本与钢筋翻样模型相同，满足了钢筋算量的要求的同时也减少了钢筋算量建模的工作。利用模型统一的优势，实现一模两算相互校核，减少了因个人对图纸理解不同而产生的错误，避免现场返工、图纸漏算等现象的发生。项目根据钢筋翻样结果，结合现场的实际施工因素，对钢筋进行用料分析，通过关联预制构件、砌筑阶段构造柱、圈梁等其他混凝土构件的钢筋用料表，将钢筋按损耗率类型分为3个等级，分别为高损耗组、中损耗组、低损耗组。高损耗组钢筋用量多，损耗量大，可用于非现浇结构的混凝土构件等钢筋制作；中损率组钢筋用量少，余料可利用价值低；低损耗组为盘圆钢筋用量大，损耗率低。按损耗等级采取不同的控制措施，重点控制高损耗组断料优化及余料二次利用，控制中损耗组进场总量，控制低损耗组钢筋半成品利用率。

（4）模板深化。项目采用品茗模板设计软件，根据相关的施工方案对模板和支撑架进行建模。软件可以自动计算工程量、生成计算书及深化布置图。利用BIM软件的计算结果，确定材料的用量、损耗率以及模板等周转材料的周转频次，同时生成深化设计图纸。在满足施工工期的要求下按照深化图纸施工，大幅减少了材料的浪费，提高了周转材料的使用效率。

2.2场使用阶段

现场采取限额领料的方式，按照材料精细化管理控制流程对每个流水施工段的施工主材严格把控。施工完成后对流水段材料用量进行统计，并分析是否达到预期要求，对超出目标的部分进行讨论分析。并在下一个流水段重点监控类似情况，减少材料的重复浪费。为保证材料使用按策划进行，提高工程质量。项目成立精细化管理执行小组，在施工过程中的各项主材严格管理。按照钢筋的规格型号、加工数量以及钢筋间距。项目对钢筋加工区域重点监控、对钢筋下料尺寸进行优化，提高钢筋的半成品加工率。

对钢筋余料通过前期策划，分类整理及存放，用于混凝土预构件、砌筑阶段构造柱、圈梁等其他混凝土构件的使用。施工过程中对模板安装完成后进行全数尺寸检查。为提高模板工程质量及保证模板周转频次，执行小组对模板工程进行如下措施：对模板安装及拆除工人进行岗前培训；对木龙骨截面尺寸进行分组，分批次使用；全数检查支撑间距，严格按照方案执行；模板拆除后清理，涂刷脱模剂；模板边缘粘贴双面胶带；模板使用完毕后，分类集中码放（含废料）。现浇混凝土施工过程中，项目部根据Revit模型统计工程量，在满足现场实际混凝土工程量的同时，重点控制混凝土现浇板标高及板厚，减少混凝土尺寸误差。

2.3信息协同管理

在施工材料的使用环节中，往往设计多个单位。除施工方外，还包括业主、供应商、设计主管单位等，其本身是一条完整的生产链条。BIM系统协同，需要利用信息技术手段，形成多方间的信息交互，使材料施工信息能够通过多方讨论，最终完成决策。

2.4信息追溯管理

信息追溯是凭借具体材料类型、材料分类，进行独立编码，并完成材料自身从生产到施工的完成信息流程追踪。管理单位在利用追溯机制后，可以实现对于某一项材料生产源信息、质量信息的追踪，同时完成对于材料上游信息的记录，提升材料管理的精准性。

2.5精细化管理

精细化管理是指施工材料的细节管理，BIM系统当中，系统自身可以对材料使用所涉及的多个层面加以分析和模拟，并展示出管理要点和管理方向。精细化管理一般遵循全寿命原则，凭借材料生命周期的节段划分，明确不同节段的实际管理需求，使管理细节得以充分明确。施工材料中，采购、运输、质量控制以及最后的施工运营等，都将作为精细化管理的最终体现，呈现在BIM系统当中。

结束语

基于BIM技术的结构工程施工主要材料的精细化管理，克服了传统企业物料管理模式中的一些弊端，进一步规范了材料管理成本控制。通过精细化管理策划及实施降低了施工主材的损耗率及周转材料的周转频次。通过实测实量小组的精细化管理实施，提高施工质量过程管理，提高了项目管理水平和管理人员的素质，为提升企业品牌竞争力打下基础。

参考文献

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[3]刘祖雄.基于BIM技术的桥梁工程施工材料精细化管理[J].中外公路，2018（2）：312–317.