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摘要：在现在的水利工程施工中，即使工程设计合理，也无法避免钢筋下料浪费的现象。在工程设计中，预算定额规定的钢筋损耗率一般为2%～3%，而实际工程建设过程中的损耗率远大于定额的规定，钢筋浪费较为严重。每一个施工企业都在研究探讨这个问题，如何提高钢筋利用率，降低钢筋损耗率，已经成为企业管理能力与考验其经营管理水平的关键点之一。因此，工程项目总承包方不仅要加强科学管理，提高经济效益，而且要下大力气对项目成本进行优化控制。其中，钢筋下料的优化问题尤为重要。
关键词：水利工程；钢筋下料；优化问题；成本
引言：钢筋下料优化问题在很大程度上决定企业的内控水平，由于钢筋已成为水利工程中不可或缺的一种高价原材料，各施工企业都在想方设法分析不同条件下下料的合理配置，让钢筋的浪费尽可能地降低。一般情况下钢筋损耗率均能控制在1.0%～2%以内，直接经济效益将是非常可观的。与此同时，建立与健全钢筋管理制度，明确钢筋人员职责与激励奖惩制度相结合，增强其现场人员责任感与主人翁荣誉意识，人的主观能动意识也可提高钢筋利用率，这也不失为提高钢筋下料优化技术的另一种途径，最终实现建筑企业经济、社会效益双丰收。
1.钢筋下料方案优化的必要性
1.1市场竞争促使企业增强发展力
当前，随着国家产业政策的调整，尤其是经济下行压力的加大，许多建筑企业对市场空间争夺越来越剧烈，业主对企业的要求也越来越严格，尤其是工程项目“三项制度”的实施，以及工程投标方对成本压缩空间的加大，许多承包企业想方设法提高科学管理能力，不断提高内部管理途径。企业为了生存，加大对项目成本的优化与控制，在项目事前、事中、事后环节严格控制，每一个过程每一环节都不敢疏忽，要想实现企业增效，降低成本目标，又不降低工程质量标准，必须把握好合理的接头钢筋方式、现场减少钢筋损耗量、选用科学的配置钢筋方式等措施。
1.2现场施工要求企业提高生产力
钢筋作为建筑三大主材之一，在水利工程实体中用量多、投资巨大，所以，合理配置钢筋，提高钢筋利用率就显得非常重要，其重要抓手就是降低钢筋的废料量，具体方法有两种方案可供选择。其一是在方案设计、初步设计、施工图设计中进行优化比选，充分考虑施工中可能出现的各种因素，减少施工中钢筋废料的产生，其实这种空间很有限;其二是抓好施工阶段钢筋废料产生的机率，并加以应用归类，充分提高废料的利用率。尤其在大体积混凝土施工中，钢筋的下料更是关键阶段，首先施工企业根据库存量与需求量进行对照，找出盈余与不足钢筋，然后对库存钢筋进行编号，根据作业班组填写的钢筋配料单，进行有序的切断;其次要抓好绑扎环节，根据图纸核对尺寸进行成型绑扎。在钢筋废料产生过程中，许多都是在下料中产生的，因此，废料的多少取决于钢筋的裁断方案。
2.水利工程施工中常见问题
水利工程经常处于山丘区中，工作环境艰苦，施工难度大，不可预见因素较多，社会、自然、人为等干扰因素直接影响到工程施工进度，过度计划常常会出现差距。设计中小调整表现不可预见性，使得施工库存材料变化较大，必然导致钢筋的用量不断出现调整变化，所以要按照PDCA程序与措施，紧紧加强动态控制。计算机软件系统在设计中尽管可以利用，但是在复杂多变的施工环境中，很难找到实用而快速便捷的方法，真正的计算机应用系统难以发挥应有作用，难以实施解决。水利工程钢筋用量繁多，标准成型钢筋品种多样，钢筋现场接头加工也有多种方法，各种受力条件有其有利方面，也有不利方面，加之要满足规范要求和施工放样图纸需要，对钢筋接头要求也有多样化，约束条件较多。水利工程施工中要经常比对月进度报表，根据结算报表和库存材料定期进行统计，总结钢筋下料的优缺点，基本要保证施工场地利用率在85%左右。而目前施工企业在钢筋下料中基本还是依靠钢筋工日常的经验，利用率自然是很低的，迫切需要采用优化方法下料以降低成本，达到成本控制目标[1]。
3.水利工程中钢筋优化配置的基本策略
3.1钢筋优化下料的内容
熟悉图纸是下料的首要工作，钢筋工要充分了解，施工各分部分项工程重点部位钢筋布置情况，了解钢筋应力分布图状况，详细的钢筋下料组合以及钢筋的排列图等内容。尤其是对图纸的说明要求，标准图规程、规范要求及抗震等级，各部位混凝土强度级别，以及构筑物的隐蔽工程，施工部署及合同要求，做到心中有数。按照现场施工工艺、工序要求，以及施工人员的工作习惯进行下料，便于对钢筋进行优化设计。现场施工中绑扎、焊接及机械连接是常用的钢筋接头形式。每种方式选用不同的接头形式，成本也不尽相同。一般在工程中优先采用焊接连接和机械连接。对于直径小于或等于25mm的非轴心受拉构件、非小偏心受拉构件、非承受震动荷载的接头，也可用绑扎接头。钢筋接头应均匀布置，在500mm内绑扎搭接接头面积在受拉区允许范围值为:闪光对焊、机械连接以及绑扎接头的受压区不超过50%，焊接与绑扎的弯头起点大于或等于10d，而且不得处于最大弯矩处。尤其值得一提的是，处于焊接区内2倍的35d或2mm×500mm范围内的短钢筋是不能用来连续焊接使用的。
3.2现场钢筋损耗的控制
作为钢筋混凝土组成的一种主材，钢筋有其不可替代性。尤其是其在隐蔽验收后无法观测的特殊性，直接关系到工程质量的安全及今后的运用，如果设计施工不合理不仅带给工程无法弥补的损失，而且给人民生命财产带来极大威胁。因此，对钢筋进行优化配置的关键，还是要根据设计图纸来核算钢筋实际长度与数量，这也是减少钢筋短料接头产生的有效措施。钢筋在加工过程中，工人为了施工方便以及容易通过质检，断料时往往比规范或图纸要求长几公分。对于钢筋工程量较大的工程，由此造成钢筋的无形损耗也极大。因此施工单位应建立健全钢筋下料及加工过程的审查监督制度，下料过程中在要求的范围内严格控制钢筋下料长度，减少钢筋的损耗。钢筋在下料、断料过程中的单根钢筋损耗往往只有几公分，对于用钢量巨大的水利工程来说，若能降低这些不必要的损耗，其综合经济效益将十分可观[2]。
3.3在短尺定做、代用、改接头下料中的应用
钢筋在工程中的运用方法众多，如在短尺定做钢筋下料中，有的地方经过经济核算，常常买一些长度大约在7m以下，而且长短不齐但质量还是合格的钢筋，这些钢筋为企业省了不少资金。工地上可以根据需要截取各种长度不一的短料。不要小看这些钢筋，因为利用灵活，由目测就可以直接选料，在现场省去了许多机械切断加工费用。工程中当需要这类钢筋时，项目部就要及时地提前做好下料单，由质检部、项目经理部与钢材供货方联系选料发货。还有一种就是钢筋的代用材料，此类技术在施工中也常用到。在遇到框架支座中端负弯矩荷载情况时，比如下料钢筋长度为4500mm，施工场地中有8m左右长度的钢筋，这样我们就要灵活运用，在加工方面除了按图抓好定位尺寸外，还须具体情况具体运用，如从8.0m长整尺钢筋上截取4.0m长钢筋，产生的废料就为0m，这样就有效地节约了钢筋用量。
结论：
简而言之，文章着重分析了水利工程施工中钢筋下料优化问题，从科学的角度分析影响钢筋下料的利用率的因素，为水利工程施工节约成本提供了一些方案[3]。
参考文献：
[1]孙守迁，唐明，潘云鹤.面向人机工程的布局设计方法的研究计算机辅助设计与图形学学报，2017
[2]曾芬芳.虚拟现实技术[M].上海交通大学出版社，2017
[3]袁忠良.最优化下料方法与程序[M].天津大学出版社，2018