基于BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)工程施工主材精細(xì)化管理

王志鵬

摘要：結(jié)構(gòu)工程施工階段，施工主材成本占工程造價(jià)的25%～40%，材料的管理水平是決定項(xiàng)目盈虧的關(guān)鍵因素。在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)背景下，傳統(tǒng)的材料管理模式已無(wú)法滿足施工材料精細(xì)化管理的要求。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)工程;BIM技術(shù);材料精細(xì)化管理

中圖分類號(hào)：U455?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

現(xiàn)代企業(yè)在進(jìn)行施工材料的采購(gòu)和使用當(dāng)中，除了需要對(duì)材料自身的采購(gòu)成本、基本質(zhì)量情況和施工難易度情況進(jìn)行考察外，還需要結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，以節(jié)能型、環(huán)保型施工為前提，進(jìn)行材料分析。對(duì)于施工企業(yè)來(lái)說(shuō)，復(fù)雜的材料管理環(huán)境進(jìn)一步加重管理成本，導(dǎo)致傳統(tǒng)材料管理陷入困境。

1企業(yè)施工材料管理現(xiàn)狀和難點(diǎn)

1.1材料認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜

首先是材料的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)于當(dāng)前綠建要求來(lái)說(shuō)，施工材料需要同時(shí)滿足施工安全和綠色環(huán)保等多方面要求。但是在相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)制定方面，目前僅有行業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，材料生產(chǎn)商一般會(huì)根據(jù)自身的材料生產(chǎn)情況和市場(chǎng)情況，制定材料質(zhì)量的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)綠色度的方式進(jìn)行管理。對(duì)于施工企業(yè)采購(gòu)來(lái)說(shuō)，不同材料供應(yīng)商之間的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜、混亂，會(huì)直接導(dǎo)致不同材料標(biāo)準(zhǔn)下的管理出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致管理失誤。

1.2材料類型豐富

目前應(yīng)用于建筑施工當(dāng)中的材料類型十分多樣，不同類型的材料在具體使用中表現(xiàn)出不同特點(diǎn)，企業(yè)施工管理需要充分了解材料類型和材料特征后，才能夠進(jìn)行材料管理工作。以墻體施工所使用的常見(jiàn)材料為例，內(nèi)墻材料和外墻材料有著本質(zhì)上的差別。其中內(nèi)墻材料主要用于保溫、保暖，因此一般為隔墻材料。常見(jiàn)材料如泡沫隔墻、水泥隔墻、輕集料砌塊或者聚苯顆粒隔墻等。而在外墻材料中，則主要為砌塊、混凝土材料，如聚苯板材料、砂漿材料、鋼筋等。而在類型細(xì)化當(dāng)中，仍然可以根據(jù)材料特性、使用用途進(jìn)行細(xì)化。傳統(tǒng)管理方式難以做到精準(zhǔn)管理。

1.3材料的市場(chǎng)選購(gòu)問(wèn)題

施工材料的市場(chǎng)價(jià)格和采購(gòu)方式，是企業(yè)工程施工和管理中成本控制的要點(diǎn)。管理當(dāng)中，除了需要做到對(duì)材料市場(chǎng)變化情況做出詳細(xì)分析，同時(shí)還能夠把握市場(chǎng)行情的變化趨勢(shì)，選購(gòu)質(zhì)量、價(jià)格均符合當(dāng)前施工項(xiàng)目實(shí)際需要的優(yōu)質(zhì)材料。單傳統(tǒng)管理優(yōu)于市場(chǎng)信息閉塞，無(wú)法準(zhǔn)確做出對(duì)于市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)的有效判斷，導(dǎo)致在材料采購(gòu)成本控制方面效果較差。

2基于BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)工程施工主材精細(xì)化管理措施

2.1精細(xì)化管理策劃

（1）實(shí)施軟件選擇及建模原則。采用品茗模板設(shè)計(jì)軟件作為模板深化工具。采用Revit作為三維建模及場(chǎng)地布置工具（含混凝土算量），采用Navisworks作為4D模擬工具。

（2）流水施工段劃分。流水施工技術(shù)是目前建筑工程中常用的施工技術(shù)，關(guān)鍵是流水施工段的劃分。可以說(shuō)，流水施工段劃分的水平，很大程度上決定了施工能順利開(kāi)展。在精細(xì)化管理策劃階段，項(xiàng)目部采用Navisworks軟件，鏈接項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，對(duì)結(jié)構(gòu)階段的施工進(jìn)行4D模擬演示。優(yōu)化調(diào)整流水施工段及進(jìn)度計(jì)劃，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的同時(shí)，使施工間歇與施工緊密性達(dá)到科學(xué)合理的目標(biāo)。

（3）鋼筋精細(xì)化算量與分析。項(xiàng)目采用廣聯(lián)達(dá)云翻樣軟件作為鋼筋翻樣軟件及班組料單審核工具，除了生成鋼筋翻樣配料單外，在工程設(shè)置中也重點(diǎn)關(guān)注了鋼筋原材定尺設(shè)置、長(zhǎng)度模數(shù)設(shè)置等利于斷料優(yōu)化的措施。預(yù)算部門采用廣聯(lián)達(dá)GGJ2013作為鋼筋算量復(fù)核工具，對(duì)鋼筋翻樣成果進(jìn)行復(fù)核。得益于軟件的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，軟件直接導(dǎo)入翻樣模型，除個(gè)別軟件設(shè)置不同外，基本與鋼筋翻樣模型相同，滿足了鋼筋算量的要求的同時(shí)也減少了鋼筋算量建模的工作。利用模型統(tǒng)一的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)一模兩算相互校核，減少了因個(gè)人對(duì)圖紙理解不同而產(chǎn)生的錯(cuò)誤，避免現(xiàn)場(chǎng)返工、圖紙漏算等現(xiàn)象的發(fā)生。項(xiàng)目根據(jù)鋼筋翻樣結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工因素，對(duì)鋼筋進(jìn)行用料分析，通過(guò)關(guān)聯(lián)預(yù)制構(gòu)件、砌筑階段構(gòu)造柱、圈梁等其他混凝土構(gòu)件的鋼筋用料表，將鋼筋按損耗率類型分為3個(gè)等級(jí)，分別為高損耗組、中損耗組、低損耗組。高損耗組鋼筋用量多，損耗量大，可用于非現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的混凝土構(gòu)件等鋼筋制作;中損率組鋼筋用量少，余料可利用價(jià)值低;低損耗組為盤圓鋼筋用量大，損耗率低。按損耗等級(jí)采取不同的控制措施，重點(diǎn)控制高損耗組斷料優(yōu)化及余料二次利用，控制中損耗組進(jìn)場(chǎng)總量，控制低損耗組鋼筋半成品利用率。

（4）模板深化。項(xiàng)目采用品茗模板設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)相關(guān)的施工方案對(duì)模板和支撐架進(jìn)行建模。軟件可以自動(dòng)計(jì)算工程量、生成計(jì)算書及深化布置圖。利用BIM軟件的計(jì)算結(jié)果，確定材料的用量、損耗率以及模板等周轉(zhuǎn)材料的周轉(zhuǎn)頻次，同時(shí)生成深化設(shè)計(jì)圖紙。在滿足施工工期的要求下按照深化圖紙施工，大幅減少了材料的浪費(fèi)，提高了周轉(zhuǎn)材料的使用效率。

2.2場(chǎng)使用階段

現(xiàn)場(chǎng)采取限額領(lǐng)料的方式，按照材料精細(xì)化管理控制流程對(duì)每個(gè)流水施工段的施工主材嚴(yán)格把控。施工完成后對(duì)流水段材料用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并分析是否達(dá)到預(yù)期要求，對(duì)超出目標(biāo)的部分進(jìn)行討論分析。并在下一個(gè)流水段重點(diǎn)監(jiān)控類似情況，減少材料的重復(fù)浪費(fèi)。為保證材料使用按策劃進(jìn)行，提高工程質(zhì)量。項(xiàng)目成立精細(xì)化管理執(zhí)行小組，在施工過(guò)程中的各項(xiàng)主材嚴(yán)格管理。按照鋼筋的規(guī)格型號(hào)、加工數(shù)量以及鋼筋間距。項(xiàng)目對(duì)鋼筋加工區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)控、對(duì)鋼筋下料尺寸進(jìn)行優(yōu)化，提高鋼筋的半成品加工率。

對(duì)鋼筋余料通過(guò)前期策劃，分類整理及存放，用于混凝土預(yù)構(gòu)件、砌筑階段構(gòu)造柱、圈梁等其他混凝土構(gòu)件的使用。施工過(guò)程中對(duì)模板安裝完成后進(jìn)行全數(shù)尺寸檢查。為提高模板工程質(zhì)量及保證模板周轉(zhuǎn)頻次，執(zhí)行小組對(duì)模板工程進(jìn)行如下措施：對(duì)模板安裝及拆除工人進(jìn)行崗前培訓(xùn);對(duì)木龍骨截面尺寸進(jìn)行分組，分批次使用;全數(shù)檢查支撐間距，嚴(yán)格按照方案執(zhí)行;模板拆除后清理，涂刷脫模劑;模板邊緣粘貼雙面膠帶;模板使用完畢后，分類集中碼放（含廢料）。現(xiàn)澆混凝土施工過(guò)程中，項(xiàng)目部根據(jù)Revit模型統(tǒng)計(jì)工程量，在滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際混凝土工程量的同時(shí)，重點(diǎn)控制混凝土現(xiàn)澆板標(biāo)高及板厚，減少混凝土尺寸誤差。

2.3信息協(xié)同管理

在施工材料的使用環(huán)節(jié)中，往往設(shè)計(jì)多個(gè)單位。除施工方外，還包括業(yè)主、供應(yīng)商、設(shè)計(jì)主管單位等，其本身是一條完整的生產(chǎn)鏈條。BIM系統(tǒng)協(xié)同，需要利用信息技術(shù)手段，形成多方間的信息交互，使材料施工信息能夠通過(guò)多方討論，最終完成決策。

2.4信息追溯管理

信息追溯是憑借具體材料類型、材料分類，進(jìn)行獨(dú)立編碼，并完成材料自身從生產(chǎn)到施工的完成信息流程追蹤。管理單位在利用追溯機(jī)制后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于某一項(xiàng)材料生產(chǎn)源信息、質(zhì)量信息的追蹤，同時(shí)完成對(duì)于材料上游信息的記錄，提升材料管理的精準(zhǔn)性。

2.5精細(xì)化管理

精細(xì)化管理是指施工材料的細(xì)節(jié)管理，BIM系統(tǒng)當(dāng)中，系統(tǒng)自身可以對(duì)材料使用所涉及的多個(gè)層面加以分析和模擬，并展示出管理要點(diǎn)和管理方向。精細(xì)化管理一般遵循全壽命原則，憑借材料生命周期的節(jié)段劃分，明確不同節(jié)段的實(shí)際管理需求，使管理細(xì)節(jié)得以充分明確。施工材料中，采購(gòu)、運(yùn)輸、質(zhì)量控制以及最后的施工運(yùn)營(yíng)等，都將作為精細(xì)化管理的最終體現(xiàn)，呈現(xiàn)在BIM系統(tǒng)當(dāng)中。

結(jié)束語(yǔ)

基于BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)工程施工主要材料的精細(xì)化管理，克服了傳統(tǒng)企業(yè)物料管理模式中的一些弊端，進(jìn)一步規(guī)范了材料管理成本控制。通過(guò)精細(xì)化管理策劃及實(shí)施降低了施工主材的損耗率及周轉(zhuǎn)材料的周轉(zhuǎn)頻次。通過(guò)實(shí)測(cè)實(shí)量小組的精細(xì)化管理實(shí)施，提高施工質(zhì)量過(guò)程管理，提高了項(xiàng)目管理水平和管理人員的素質(zhì)，為提升企業(yè)品牌競(jìng)爭(zhēng)力打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]?季秋野.精細(xì)化管理在A公司施工項(xiàng)目管理中的應(yīng)用研究[D].上海：復(fù)旦大學(xué)，2009.

[2]?楊顯貴.企業(yè)精細(xì)化管理體系設(shè)計(jì)與方法探析[J].企業(yè)家天地，2010（1）：67–68.

[3]?劉祖雄.基于BIM技術(shù)的橋梁工程施工材料精細(xì)化管理[J].中外公路，2018（2）：312–317.

（作者身份證號(hào)碼：130625199202131616）