摘 要：随着我国经济腾飞发展，高速铁路的建设成为国民经济的先行发展方式。在高速铁路建设中，由于现有道路等复杂的地址地貌致使桥梁建设所占比重越来越大，而钢筋混凝土则为目前桥梁建设的主要结构形式，钢筋工程在高速铁路建设中日益变得更加重要。钢筋工程在实施过程中的质量保证、加工效率低、材料浪费一直是有待攻克几项难题，目前新工艺、新技术、新设备的应用正是解决这些问题的主要手段。
关键词：BIM技术 高速铁路 钢筋工程 智能加工
本文论述内容以BIM技术为基础，以科学的布局规划为依托，以信息化的综合管理为手段，已到达对高铁桥梁的钢筋工程数字化加工、批量生产，彻底实现BIM技术与智能建造的新模式，从管理水平和技术水平层次角度提升整体水平，并依此创造经济、示范效益。
一、国内高速铁路桥梁钢筋工程概况
我国高速铁路桥梁的墩身结构多为双曲线圆端形，大跨度连续梁多为不等高变截面形状，因此对于传统手段进行钢筋下料有很大难度，钢筋下料精度不精确，从而造成浪费。高速铁路桥梁工程中的钢筋主要为集中加工和供应，其中涉及桩基、承台、墩身、连续梁钢筋，主要包含钢筋剪切与弯曲、钢筋笼成型及锯切套丝等工序。总结以往钢筋工程项目经验，通过利用BIM技术在智能建造中的应用模式，开拓钢筋加工新模型，彻底解决钢筋加工守旧落后的模式和理念。从现存行业背景而言，传统行业对工人依赖程度高，由于劳动力价格上涨、供应不足使得这种模式已经成为制约行业发展的首要问题，此外，人工加工成品精度不足，造成了项目资源的浪费。
在国内急速发展制造业的背景下，把新模式立足于高效益、高质量上来。从原来的模式中进行改革，采用BIM技术在智能建造中相结合的模式，不但能保证质量，还能减少对人工的依赖，通过合理规划信息化和生产相结合的手段以实现效益与效率双提升。
二、BIM技术指导钢筋工程智能化加工主要设计思路
1.应用BIM技术实现智能建造
以BIM技术为基础数据源，构建信息化网络平台，把钢筋加工的工作任务都在平台内进行，BIM人员通过建立精确化模型，提供准确的钢筋数据，现场架子队人员根据现场排产情况进行下料订单，生产现场再根据订单要求及BIM数据内容安排生产及管理。
2.全过程智能管理
以物联网为依托，搭建局域网，利用条形码、二维码等智能标签，通过信息化网络平台实现智能建造中的全过程管理及产品追溯信息，加工人员可根据扫描条形码，给与加工设备加工命令，钢筋加工后其它人员可根据扫描二维码对钢筋进行全过程跟踪。
3.信息化技术实现架构搭建
工厂内部通过局域网服务器管理内部生产流程和设备，各部门根据权限分明，在公用网络的基础上实现各部门协同化工作，从而达到信息互通，达到闭合的信息化过程，实现整体信息化框架的搭建。
三、BIM指导钢筋智能化加工方案综述
1.BIM技术实施。
伴随着BIM 技术应用的普及程度不断提高，参数化、模型化的设计方式为成型钢筋工厂的信息化管理，提供了有力的基础保障与支持。本文中使用的软件为Allplan/Planbar，具体思路如下：
1.1规范调度安排
根据调度安排，合理制作现场各工序直接有序衔接，BIM组人员根据现场实际工点安排，对各构件进行BIM建模及应用开展，保障BIM工作与现场紧密结合，同时BIM组结合生产安排有序安排BIM工作。
1.2统一建模标准
实施BIM工作前，根据项目特点，制定建模标准，并严格按照建模标准实施。
软件内部标准，在工作开展前应该符合国内规范和钢筋横截面目录要求，确保在要求下开展建模工作，后续数据格式应符合设备及项目要求，同时要保证模型的精准性。
1.3建立树状结构
把工作内容进行逻辑化梳理，设计理念应用树状结构进行分类，有助于理清工作思路，同时可以让项目内的元素，能直观展示在工作图表中。
1.4绘制曲面及路径
在软件中进行模型曲面及路径的绘制，需要依据模型的精度，用以明确各曲面及对应路径的数量关系，相对而言路径数量越多，模型精度更加准确，误差越小，曲面元素根据设计图纸或导入 CAD 直接利用 CAD 底图数据，使CAD设计和BIM建模工作的完美结合，其中软件自带的工具，能精准快速画出任意截面。
1.5 3D建模
在曲面及路径绘制完成后，通过截面和路径，生成1:1的实体模型。建模工作是开展后续工作的关键，确保建模过程中的准确性，尽可能减少误差，提高精度。
1.6铺设钢筋
建模工作完成后，对照设计图纸进行模型钢筋的创建，创建钢筋模型时，需核对钢筋数据设计图纸是否一致。不同构件可根据其具体情况选择不同的方式创建，根据钢筋特性及钢筋连接方式，可分为多树状逻辑建模，把不同型号及类别的钢筋创建在不同的逻辑层，钢筋建模前，需复核模型及确定钢筋精度毫米级或厘米级，钢筋建模共分以下三步：
（1）画钢筋线：可以通过沿模型剖面图的边线或者手动绘制钢筋轨迹线形成钢筋。
（2）渐变钢筋：通过软件快速生成渐变钢筋命令以实现桥墩和梁体渐变箍筋、分布筋、拉筋钢筋创建。
（3）钢筋沿路径扫描：桥墩竖向面筋可沿模型外面渐变生成。
（4）根据钢筋原材长度设置搭接和断开的位置，并可以直接统计出所需套筒规格及数量。
1.7成果输出
（1）通过BIM模型软件可以自动输出生产材料用量清单（混凝土、钢筋、预埋件用量清单）。
（2）输出的BIM的钢筋加工数据可支持多品牌钢筋加工设备数字化加工。
（3）根据项目需要，导出施工图级别的图纸，对于重难点部位结构进行详细解读。
2.智能化钢筋加工管理
成型钢筋加工厂的智能化设备本系统的基础，通过信息化网络平台，在平台内实现整个加工任务流程，技术人员通过平台导入成型钢筋加工需求信息（BIM软件导出的数据）、系统自动形成生产任务，系统对工厂内的任务进行自动统筹规划、管理，依据导入数据内容安排对应对的生产任务同时进行生产数据统计。
通过局域网服务器对工厂内部生产流程进行统筹管理，通过网络实现终端服务器与生产设备的数据互通，在生产过程中通过二维码、条形码可实现外部设备对数据信息读取。
本系统同一个局域网内，即PC控制终端、钢筋成型设备在同一网络内。通过软件在PC 上进行任务录入，无需工人在钢筋设备上操作任务，减少人工依赖、实现傻瓜生产。支持多客户、多项目任务同时录入，根据需求时间对生产任务进行分类和计划排产。排产完成并打印相关任务的料排后，生产任务将被下发到指定的钢筋设备进行生产加工。下发到钢筋设备上的任务在执行完成后会将完成结果反馈到软件系统，便于形成后期的产能统计数据。
办公室管理人员通过软件系统实现对工厂车间内设备统一调度、集中管理，一方面，软件操作人员全部的操作都可以在办公室内完成，无需人员进入车间就可以通过网络的形式将生产任务按需下发到制定的加工设备的操作台及PLC 中，并根据设备的实际生产情况对生产进度进行自动的跟踪统计；另一方面，车间内工人在生产过程中只需按设备上获取的任务逐个进行生产即可，而无需关注当前任务以外加工时间顺序、套裁下料等其他问题，实现傻瓜式的操作。
四、结束语
综上所述，将BIM技术应用于指导钢筋智能化加工在钢筋工程中优势明显，并且可以解决传统钢筋加工中的诸多问题，可以进一步提升加工的效率和效果。
参考文献：
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