建筑工程中鋼筋技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究

楚加慶 劉英俊 謝敏 盧文華 彭鎮(zhèn)東 賀方圓

摘? ? 要：建筑工程的總成本構(gòu)成中，鋼筋工程占據(jù)了較大比例，在保證建筑工程質(zhì)量前提下，若通過技術(shù)手段降低鋼筋成本，便能達(dá)到節(jié)約工程總造價的目的。針對目前建筑工程中鋼筋利用效率低的問題，結(jié)合武漢一在建工程，從技術(shù)角度出發(fā)，通過不同途徑對鋼筋工程進(jìn)行進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，替代傳統(tǒng)鋼筋做法，以利于對施工成本進(jìn)一步進(jìn)行精細(xì)化管理，對于同類建筑工程有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：建筑工程;鋼筋;成本;技術(shù)創(chuàng)效

1? 前言

建筑工程中，鋼筋工程一般體量較大，占據(jù)了工程總造價的較大比例，且鋼筋工程一般是隱蔽工程，具有不可逆性，對施工企業(yè)來說，若鋼筋精細(xì)創(chuàng)效方面未引起足夠的重視，則會造成不可估量的浪費。同時建筑市場萎靡、產(chǎn)能過剩、競爭激烈無不困擾著建筑企業(yè)，所以施工企業(yè)對成本進(jìn)行精細(xì)化管理與創(chuàng)新創(chuàng)效的必要性不言而喻。

建筑工程中創(chuàng)新創(chuàng)效是指在確保工程安全、質(zhì)量、進(jìn)度的條件下，通過技術(shù)方案優(yōu)化、工藝及設(shè)備更新、技術(shù)手段創(chuàng)新等手段，從而使工期縮短、減少損耗、能夠直接降低工程成本等，達(dá)到有效降低綜合施工成本的目的。其中，通過技術(shù)手段為企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)效和成本精細(xì)化管理提供了一個重要的可選途徑。技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)效是指在滿足工程結(jié)構(gòu)安全性的前提下，采取技術(shù)創(chuàng)新手段以替代傳統(tǒng)做法，從而達(dá)到成本創(chuàng)效的目的，鋼筋的創(chuàng)新創(chuàng)效一直被業(yè)內(nèi)人士所持續(xù)關(guān)注。

楊林虎[1]等從對鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度控制的角度出發(fā)，研究了不同設(shè)計裂縫控制寬度對鋼筋混凝土構(gòu)件維護(hù)成本的影響;王輝[2]等研發(fā)了鋼筋BIM翻樣智能輔助系統(tǒng)，優(yōu)化了鋼筋BIM翻樣斷料功能不足的問題;薛建英[3]等通過Revit API，利用遺傳-爬山混合算法將鋼筋總用量進(jìn)行求解，使得鋼筋利用率達(dá)到最高，為施工中鋼筋下料提供最優(yōu)解;漏家俊[4]列舉了單根鋼筋原料分割的所有可行解，最后運用MATLAB軟件求解鋼筋下料最優(yōu)方案，指出運用MATLAB提高了工作效率，同時節(jié)約了材料成本;張紅標(biāo)[5]以鋼筋的設(shè)計工程量作為變量，以建筑成本作為目標(biāo)函數(shù)，基于數(shù)學(xué)規(guī)劃，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的量化配置。

目前，盡管基于鋼筋成本創(chuàng)效開展了較多的研究工作，但都從宏觀成本控制和工程設(shè)計的角度出發(fā)，能直接用于現(xiàn)場的技術(shù)性創(chuàng)效案例并不多見，鮮見通過技術(shù)創(chuàng)新達(dá)到鋼筋成本創(chuàng)效的方法。本文首先對建筑工程中鋼筋創(chuàng)新創(chuàng)效進(jìn)行簡單概述，再以武漢一在建的建筑工程，列舉了應(yīng)用于工程中的創(chuàng)新創(chuàng)效措施，通過對該工程中的鋼筋分項工程采取措施前后所耗費成本進(jìn)行對比，驗證了施工企業(yè)采取技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)效的必要性和必然性，為同類工程提供了可借鑒的實際經(jīng)驗。

2? 鋼筋工程技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)效應(yīng)用措施

2.1? 工程概況

武漢江夏區(qū)在建的中醫(yī)醫(yī)院整體遷建項目為一大型中醫(yī)院新建工程，該工程建筑物為417層的連體建筑，其中住院部最高17層，建筑面積為24052m2;門診醫(yī)技樓位于場地西側(cè)和南側(cè)為45層，其中門急診部建筑面積為13112m2、醫(yī)技部建筑面積為10732m2，另外其它附屬配套建筑物面積合計為4304m2，并配有兩層地下室，建筑面積為35886m2，總建筑面積達(dá)88086m2。該工程采用筏板基礎(chǔ)，持力層為第（4）-2層中風(fēng)化泥巖。結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)抗震等級均為二級，框架柱和剪力墻邊緣構(gòu)件采用機械連接或者焊接。

2.2? 主筋優(yōu)化

2.2.1? 梁底筋通長

按照以往做法，梁下部鋼筋普遍對中間支座采取互錨的做法，但是這種做法降低了施工難度，但是增加了鋼筋損耗，該工程將梁底通長筋能通則通，不做連接加工。通過采用該措施，僅地下室部分，節(jié)省鋼筋0.5t。

2.2.2? 豎向筋一次通頂

該工程地下室外墻高度為9m10m，減少縱筋搭接（每根豎向筋節(jié)約2處搭接），加快綁扎進(jìn)度，大大節(jié)省了鋼筋的用量0.1噸。

2.3 構(gòu)造筋優(yōu)化

2.3.1? 馬鐙筋優(yōu)化

該工程設(shè)計有抗浮錨桿以提供抗拔力，馬鐙筋雖作為一種構(gòu)造措施，但是該工程筏板基礎(chǔ)面積較大，故技術(shù)人員考慮將抗浮錨桿統(tǒng)一預(yù)留出一定的長度，筏板鋼筋施工時以臨時代替馬凳筋使用，同時不會影響抗浮錨桿的后期正常使用功能，該措施完全代替了馬鐙筋，為工程大大節(jié)省了鋼筋用量。

2.3.2? 架立筋優(yōu)化

深基坑采用鋼管與型鋼支架代替深基坑架立筋，基礎(chǔ)坑中坑采用鋼管和工字鋼支架，經(jīng)過安全荷載驗算，在確保施工安全的前提下，減少了鋼材用量。

2.3.3? 鋼筋支撐優(yōu)化

模板通常需要設(shè)置支撐，按照通常做法，現(xiàn)場工人通常會采用鋼筋支撐方式，在保證截面的情況下，采用混凝土尾料制作的成品混凝土塊代替以前鋼筋支撐的做法，板內(nèi)馬鐙同樣可采用混凝土塊支撐。采用砼塊的做法節(jié)約了鋼筋用量的同時，混凝土支撐對模板造成的損壞更小，經(jīng)過效果對比，采用混凝土尾料作支撐，代替鋼筋支撐，效果更好。

2.4? BIM協(xié)助翻樣

BIM技術(shù)運用到鋼筋節(jié)點用于翻樣，尤其鋼筋聚集位置，鋼筋布置較大程度上取決于工人的經(jīng)驗，由于工人識圖能力參差不齊，經(jīng)常導(dǎo)致現(xiàn)場鋼筋排布錯誤，甚至導(dǎo)致返工等增加工程成本和工期的影響。

2.5? 控制余料，減少損耗

本工程鋼筋體量大，若余料不充分控制和利用，則將產(chǎn)生鋼筋成本浪費，故本工程要求現(xiàn)場采用當(dāng)天的預(yù)料當(dāng)天用完的做法，不得堆料;同時限制現(xiàn)場工人隨意對柱、墻縱筋收頭。

3? 結(jié)束語

鋼筋工程占據(jù)了建筑工程總成本構(gòu)成中的較大比例，若能在保證建筑工程質(zhì)量前提下，通過技術(shù)手段降低鋼筋成本，便能達(dá)到節(jié)約工程總造價的目的。借助武漢一在建醫(yī)院工程，提出鋼筋創(chuàng)新創(chuàng)效措施，并將其應(yīng)用到工程實際中，結(jié)果顯示：施工中技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)效手段的合理適度運用，對于施工企業(yè)的成本精細(xì)化管理不容忽視，為同類建筑工程鋼筋的做法提供了一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊林虎，李克非，李全旺.裂縫控制寬度對氯鹽侵蝕環(huán)境中鋼筋混凝土受彎構(gòu)件劣化及維護(hù)成本的影響[J].土木工程學(xué)報，2013（11）：17.

[2] 王輝，明磊，付俊，胡正歡，邵凌，田府洪.房建項目鋼筋BIM智能翻樣技術(shù)創(chuàng)新與實踐[J].施工技術(shù)，2019（4）：7072.

[3] 薛建英，閻超，孟繁敏，寧澎.基于BIM的建筑工程鋼筋用量優(yōu)化及可視化施工的研究[J].中北大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2020（1）：6065.

[4] 漏家俊.基于MATLAB的鋼筋下料優(yōu)化算法[J].建筑施工，2018（2）：292294.

[5] 張紅標(biāo).鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本優(yōu)化研究[J].工程造價管理，2016（2）：4651.