黄松鹏 李燕 张丽华 杜玉萍

【摘要】本文结合BIM钢筋翻样在实际工程中，基于Autodesk Revit软件二次开发“钢筋翻样系统”，针对核电土建工程中配筋率大，钢筋密集，异型结构多，洞口、预埋件、预应力管道等相互干涉，无法使用传统钢筋翻样软件、方法进行配筋，开发了多种功能性插件，解决复杂部位排布及相关碰撞等问题，满足了锯齿环梁、进水道等特殊位置钢筋翻样要求。

【关键词】BIM技术;Autodesk Revit;钢筋翻样;二次开发

【abstract】this paper combining with BIM steel sample in actual engineering， based on the Autodesk Revit software secondary development "reinforced double sample system，" for nuclear power in the civil engineering reinforcement ratio， reinforcement， special structure， the mouth of the cave， embedded parts， prestressed pipe， such as mutual interference， unable to use traditional software， method for reinforcement steel bar， A variety of functional plug-ins have been developed to solve the problems of complex parts arrangement and related collisions， and meet the requirements of steel bar sample turning in special positions such as serrate ring beam and inlet channel.

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.04.071

引言：

随着社会的发展与进步以及计算机行业的兴盛，钢筋放样软件由最初的二维平面CAD建模逐步发展成三维立体建模。CAD软件能够在平面中快速进行钢筋放样，但是三维立体较差，在核电核岛施工中，不能满足逻辑分析要求;广联达钢筋算量软件（GGL）可以实现三维，但是针对核电核岛复杂、不规则钢筋，难以建立模型;E筋放样软件较为方便快捷，对于普通钢筋较为适用，但是针对核电核岛复杂钢筋仍有局限;且目前钢筋放样软件在民建应用较为成熟，而在核电钢筋放样应用并不适用。

Revit是建筑业BIM体系中使用最广泛的软件之一，Autodesk Revit提供支持建筑设计、MEP工程设计和结构工程的工具，Autodesk Revit Structure中有专门的钢筋绘制版块，并在往年的软件升级中，功能逐渐得到优化升级。同时Revit提供丰富的API（应用程序编程接口），奠定了Revit平台级软件地位，基于Revit软件平台，开发钢筋翻样插件，把琐碎的建模工作自动化。同时开发功能完善的分段、切断工具，自动生成搭接、各类套筒连接及锚固板，配有智能的料单生成系统，再结合Revit自身功能使用，实现了核电钢筋翻样的快、精、准，提高核电钢筋施工效率、降低成本、确保工期。

1、软件运行环境

翻样软件是基于Revit平台的，所以软件运行首先需满足Revit运行环境，再有所加强，具体如表1所示：

2、软件功能设计

核电钢筋BIM翻样软件是自主研发的钢筋翻样插件，软件基于Autodesk Revit 2019开发，在Autodesk Revit 2019的基础上优化了钢筋建模方法，针对复杂形体、复杂形状开发了多种功能性插件，同时开发功能完善的分段、切断工具，能自动生成搭接、各类套筒连接及锚固板，并且配有料单生成系统，可快速导出料单，有效解决了项目钢筋翻樣分段的问题。

系统包含账号管理、参数配置、钢筋布置、碰撞检查、钢筋加工、设计导航等六个模块，合计72个功能子项，旨在加快核电项目钢筋翻样速度、提高模型翻样质量，保障钢筋料单的完整性及准确性。软件界面如图1所示：

3、BIM钢筋翻样过程概述

钢筋翻样是指施工技术人员按图纸计算工料，同时列出详细加工清单和加工简图。其业务流程包含：①按设计图纸创建钢筋模型，并结合工程经验进行优化、创效;②对每根钢筋进行编码，以便钢筋加工生产跟踪管理;③进行碰撞检查分析，检查钢筋和预埋件、套管、预应力管之间的硬碰撞，及各工序操作空间等软碰撞;④结合碰撞检查报告对模型进行合理调整;⑤审核模型的完整性和准确性，审核合格则进行下一步操作，审核不合格则继续调整模型;⑥结合方案、规范进行钢筋分段;⑦导出钢筋生成料单。

3.1 前期准备

（1）制作BIM钢筋翻样样板：样板文件是在总结以往经验的基础上，提前对模型项目文件开展一定的设置和加载，如对保护层厚度、不同规格钢筋弯曲直径、弯钩直段长度等相关参数进行正确设定。

样板文件的设置有助于提升模型的标准化，减少因设置遗漏或者错误产生的模型问题。创建完美的项目样板文件，有助于降低软件操作难度，提升模型质量，工作事半功倍。

（2）结构模型导入：BIM钢筋翻样是以结构模型为载体，需要我们提前建立好结构模型并按拆分原则拆分，原因一方面考虑到计算机性能限制，要保证钢筋翻样的运行流畅，减少建模中产生的问题;另一方面拆分模型有助于后期断料及生成料单。

（3）熟悉图纸：钢筋翻样的本质是将图纸钢筋构件的规格、形状、尺寸、数量等内容，按照规范要求，精准合理的形成排版图及料表，是施工现场的有效依据，熟悉图纸是施工技术中重要的一环。

3.2 快速翻样方法

在确定起始点后可利用钢筋翻样系统功能“模型线转钢筋”完成钢筋形状的放样，然后对钢筋参数及编号等信息进行编辑，通过阵列对相同类型钢筋进行批量布置，也可通过构件类别工具选择主体编辑间距、长度等参数信息布满钢筋，针对钢筋长度参差不齐的情况可使用平偏、延缩对齐命令完成布置。考虑到核电钢筋数量较多，钢筋编号编辑较为繁琐，翻样系统开发了尾号自动设置功能，钢筋编号按顺序自动编码，使钢筋翻样更加高效。

核电厂房墙板有大量洞口，进行翻样时钢筋遇洞口切断，还需单独布置构造筋，工作量较大，通过结构建模时对洞口位置统一使用空心族放置，可使用翻样系统“楼板、墙体洞口切筋”“楼板、墙体洞口附加筋”工具，一键切断钢筋添加附加筋，对洞口位置进行快速翻样处理。

3.3 钢筋生成料单处理

钢筋模型建立完成后，下一步需要做分段处理，使用翻样系统中“钢筋分段”、“钢筋切断”等工具，将上述建立好的钢筋模型，按施工分段方案、施工要求及典型大样图规则进行分段。分段过程中需要考虑钢筋加工和现场安装的实际情况，如：钢筋加工完成时斜切面的平整度，在采用机械连接时会出现偏差，需对钢筋长度做出调整，避免影响保护层厚度。

在钢筋翻样系统导航栏中，刷新钢筋列表后，对指定区域、层数或编号的钢筋导出生成料表，进行加工使用。

4、应用概述

核电工程是施工难度较高的大型工业项目，其复杂结构部位相对较多，例如：在筏基厚度2.2m有多处集水坑和设备预留坑;环形区楼板厚度不同且有大量设备预埋件、洞口套管;安全壳闸门洞口区域截面较多，加厚區两侧宽度渐变等，传统翻样方式难以保证料单的准确性，通过BIM钢筋翻样系统，可直接进行钢筋三维翻样，可视化状态下不同板厚钢筋层数关系一目了然，并与各物项进行碰撞检测，提前发现钢筋碰撞、钢筋长度等一系列问题，冲突问题形成报告及时反馈，优化施工逻辑，减少施工问题，模型优化完成后生成钢筋料表用于加工使用。

结束语：

本文结合工程实例，对BIM钢筋翻样在核电项目的应用研究进行阐述，此项技术是一项降本增效特质的新技术、新工艺，还可以衍生出钢筋碰撞检测分析、钢筋自动化加工、钢筋工程算量等技术实施。BIM钢筋翻样系统的投入使用，为钢筋工程BIM深化设计创造了条件，为钢筋模块化生产、安装创造了条件，并且实现了钢筋工程全过程信息化管理，同时将逐步引进自动化设备，为钢筋工厂化加工鉴定了基础。

参考文献：

[1]中建《建筑工程施工BIM应用指南》委员会：《建筑工程施工BIM应用指南》.

[2]叶勇，陈裴，肖映灼，等.BIM技术在先进核电工程钢筋深化设计中的应用.

作者简介：

黄松鹏，男，中国建筑第二工程局有限公司核电建设分公司，太平岭项目BIM工程师。

此论文由中国建筑第二工程局有限公司资助的《核电钢筋三维实体实景翻样、智能加工系统研究》，课题编号：91110000100024296D180011，课题组研究发表