基于BIM技術的結構工程施工主材精細化管理

王志鵬

摘要：結構工程施工階段，施工主材成本占工程造價的25%～40%，材料的管理水平是決定項目盈虧的關鍵因素。在經濟和社會背景下，傳統的材料管理模式已無法滿足施工材料精細化管理的要求。

關鍵詞：結構工程;BIM技術;材料精細化管理

中圖分類號：U455?文獻標識碼：A

引言

現代企業在進行施工材料的采購和使用當中，除了需要對材料自身的采購成本、基本質量情況和施工難易度情況進行考察外，還需要結合當前國內綠色建筑標準的相關要求，以節能型、環保型施工為前提，進行材料分析。對于施工企業來說，復雜的材料管理環境進一步加重管理成本，導致傳統材料管理陷入困境。

1企業施工材料管理現狀和難點

1.1材料認定標準復雜

首先是材料的認定標準相對復雜，對于當前綠建要求來說，施工材料需要同時滿足施工安全和綠色環保等多方面要求。但是在相關材料標準制定方面，目前僅有行業內部標準，材料生產商一般會根據自身的材料生產情況和市場情況，制定材料質量的認定標準，并通過綠色度的方式進行管理。對于施工企業采購來說，不同材料供應商之間的標準復雜、混亂，會直接導致不同材料標準下的管理出現差錯，導致管理失誤。

1.2材料類型豐富

目前應用于建筑施工當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出不同特點，企業施工管理需要充分了解材料類型和材料特征后，才能夠進行材料管理工作。以墻體施工所使用的常見材料為例，內墻材料和外墻材料有著本質上的差別。其中內墻材料主要用于保溫、保暖，因此一般為隔墻材料。常見材料如泡沫隔墻、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。而在類型細化當中，仍然可以根據材料特性、使用用途進行細化。傳統管理方式難以做到精準管理。

1.3材料的市場選購問題

施工材料的市場價格和采購方式，是企業工程施工和管理中成本控制的要點。管理當中，除了需要做到對材料市場變化情況做出詳細分析，同時還能夠把握市場行情的變化趨勢，選購質量、價格均符合當前施工項目實際需要的優質材料。單傳統管理優于市場信息閉塞，無法準確做出對于市場價格變動的有效判斷，導致在材料采購成本控制方面效果較差。

2基于BIM技術的結構工程施工主材精細化管理措施

2.1精細化管理策劃

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

（2）流水施工段劃分。流水施工技術是目前建筑工程中常用的施工技術，關鍵是流水施工段的劃分。可以說，流水施工段劃分的水平，很大程度上決定了施工能順利開展。在精細化管理策劃階段，項目部采用Navisworks軟件，鏈接項目進度計劃，對結構階段的施工進行4D模擬演示。優化調整流水施工段及進度計劃，滿足現場施工的同時，使施工間歇與施工緊密性達到科學合理的目標。

（3）鋼筋精細化算量與分析。項目采用廣聯達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，在工程設置中也重點關注了鋼筋原材定尺設置、長度模數設置等利于斷料優化的措施。預算部門采用廣聯達GGJ2013作為鋼筋算量復核工具，對鋼筋翻樣成果進行復核。得益于軟件的平臺優勢，軟件直接導入翻樣模型，除個別軟件設置不同外，基本與鋼筋翻樣模型相同，滿足了鋼筋算量的要求的同時也減少了鋼筋算量建模的工作。利用模型統一的優勢，實現一模兩算相互校核，減少了因個人對圖紙理解不同而產生的錯誤，避免現場返工、圖紙漏算等現象的發生。項目根據鋼筋翻樣結果，結合現場的實際施工因素，對鋼筋進行用料分析，通過關聯預制構件、砌筑階段構造柱、圈梁等其他混凝土構件的鋼筋用料表，將鋼筋按損耗率類型分為3個等級，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，可用于非現澆結構的混凝土構件等鋼筋制作;中損率組鋼筋用量少，余料可利用價值低;低損耗組為盤圓鋼筋用量大，損耗率低。按損耗等級采取不同的控制措施，重點控制高損耗組斷料優化及余料二次利用，控制中損耗組進場總量，控制低損耗組鋼筋半成品利用率。

（4）模板深化。項目采用品茗模板設計軟件，根據相關的施工方案對模板和支撐架進行建模。軟件可以自動計算工程量、生成計算書及深化布置圖。利用BIM軟件的計算結果，確定材料的用量、損耗率以及模板等周轉材料的周轉頻次，同時生成深化設計圖紙。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，提高了周轉材料的使用效率。

2.2場使用階段

現場采取限額領料的方式，按照材料精細化管理控制流程對每個流水施工段的施工主材嚴格把控。施工完成后對流水段材料用量進行統計，并分析是否達到預期要求，對超出目標的部分進行討論分析。并在下一個流水段重點監控類似情況，減少材料的重復浪費。為保證材料使用按策劃進行，提高工程質量。項目成立精細化管理執行小組，在施工過程中的各項主材嚴格管理。按照鋼筋的規格型號、加工數量以及鋼筋間距。項目對鋼筋加工區域重點監控、對鋼筋下料尺寸進行優化，提高鋼筋的半成品加工率。

對鋼筋余料通過前期策劃，分類整理及存放，用于混凝土預構件、砌筑階段構造柱、圈梁等其他混凝土構件的使用。施工過程中對模板安裝完成后進行全數尺寸檢查。為提高模板工程質量及保證模板周轉頻次，執行小組對模板工程進行如下措施：對模板安裝及拆除工人進行崗前培訓;對木龍骨截面尺寸進行分組，分批次使用;全數檢查支撐間距，嚴格按照方案執行;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）。現澆混凝土施工過程中，項目部根據Revit模型統計工程量，在滿足現場實際混凝土工程量的同時，重點控制混凝土現澆板標高及板厚，減少混凝土尺寸誤差。

2.3信息協同管理

在施工材料的使用環節中，往往設計多個單位。除施工方外，還包括業主、供應商、設計主管單位等，其本身是一條完整的生產鏈條。BIM系統協同，需要利用信息技術手段，形成多方間的信息交互，使材料施工信息能夠通過多方討論，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，進行獨立編碼，并完成材料自身從生產到施工的完成信息流程追蹤。管理單位在利用追溯機制后，可以實現對于某一項材料生產源信息、質量信息的追蹤，同時完成對于材料上游信息的記錄，提升材料管理的精準性。

2.5精細化管理

精細化管理是指施工材料的細節管理，BIM系統當中，系統自身可以對材料使用所涉及的多個層面加以分析和模擬，并展示出管理要點和管理方向。精細化管理一般遵循全壽命原則，憑借材料生命周期的節段劃分，明確不同節段的實際管理需求，使管理細節得以充分明確。施工材料中，采購、運輸、質量控制以及最后的施工運營等，都將作為精細化管理的最終體現，呈現在BIM系統當中。

結束語

基于BIM技術的結構工程施工主要材料的精細化管理，克服了傳統企業物料管理模式中的一些弊端，進一步規范了材料管理成本控制。通過精細化管理策劃及實施降低了施工主材的損耗率及周轉材料的周轉頻次。通過實測實量小組的精細化管理實施，提高施工質量過程管理，提高了項目管理水平和管理人員的素質，為提升企業品牌競爭力打下基礎。

參考文獻：

[1]?季秋野.精細化管理在A公司施工項目管理中的應用研究[D].上海：復旦大學，2009.

[2]?楊顯貴.企業精細化管理體系設計與方法探析[J].企業家天地，2010（1）：67–68.

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

（作者身份證號碼：130625199202131616）