基于BIM技術(shù)的公路工程工程量清單應(yīng)用研究

■周先穎 余 晉

（1.重慶市交通規(guī)劃和技術(shù)發(fā)展中心；2.北京中交京緯公路造價技術(shù)有限公司）

引 言

隨著公路建設(shè)市場的發(fā)展，工程量清單的應(yīng)用越來越廣泛，建設(shè)各方希望用工程量清單[1]實現(xiàn)項目造價的有效管理及控制[2]。隨著建筑信息模型（Building Information Model,BIM）的出現(xiàn)，建設(shè)市場進行了一場數(shù)字革命，對建設(shè)項目規(guī)劃、管理及工程造價管理產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。那么在新的模式下，如何利用BIM技術(shù)提升公路工程工程量清單編制工作的效率和準(zhǔn)確性，是造價技術(shù)人員應(yīng)該深入探討的問題。

1 公路工程工程量清單及相關(guān)規(guī)范文件

本文就交通運輸部組織制定的自2018年3月1日起施行的《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》（2018年版）[3]等系列規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)文件中涉及公路工程工程量清單編制的內(nèi)容作一些論述。

1.1 《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》（2018年版）第七章技術(shù)規(guī)范

技術(shù)規(guī)范是該標(biāo)準(zhǔn)文件的重要基礎(chǔ)文件，與其他文件構(gòu)成統(tǒng)一整體。技術(shù)規(guī)范中的“章”、“節(jié)”與工程量清單計量規(guī)則，工程量清單中的“章”、“節(jié)”一一對應(yīng)。技術(shù)規(guī)范中明確的工作內(nèi)容，要求等是工程量清單計量規(guī)則中的對應(yīng)內(nèi)容，如子目名稱、工程量計量、工程內(nèi)容等。

1.2 《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》（2018年版）第八章工程量清單計量規(guī)則

《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》（2018年版）將原2009年版標(biāo)準(zhǔn)文件[4]中的計量支付條款從技術(shù)規(guī)范中抽離出來，單獨成為招標(biāo)文件的一個章節(jié)。單獨編制公路工程工程量清單計量規(guī)則可以統(tǒng)一清單計量的方法，規(guī)范計量行為，減少因計量條款含糊不清引起計量的不確定性[5]。

標(biāo)準(zhǔn)文件規(guī)定計量規(guī)則由子目號、子目名稱、單位、工程量計量、工程內(nèi)容組成。每個子目號與工程量清單一一對應(yīng)。其中，工程內(nèi)容界定了該工程子目應(yīng)完成的工程的范圍、工序，工程量計量的規(guī)則明確規(guī)定了哪些是可以計量的，哪些作為附屬工程，是需要實施但是不能夠計量的。如203-1-d路基挖方中的挖淤泥工程內(nèi)容為：①施工排水處理；②挖除、裝載、運輸、卸車、堆放；③現(xiàn)場清理。從以上子目的工作內(nèi)容可見，在進行挖淤泥施工的同時，需自行根據(jù)項目實際情況做好排水措施，施工完畢后，也需要對施工場地進行清理，但是這兩項費用是無法單獨計量的。

1.3 《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》（2018年版）第五章工程量清單

工程量清單由子目號、子目名稱、單位、數(shù)量、單價等要素合價組成。工程價格由每個子目的“量”和“價”組成，所以如何合理確定“量”和“價”，是做好造價的關(guān)鍵。其中“量”的確定關(guān)系到項目后期的管理，是否會產(chǎn)生大量的變更，是否會因為計量規(guī)則的不明確，而引起“量”的糾紛。

“量”的確定原則應(yīng)根據(jù)計量規(guī)則[6]進行確定。如文件中212-2-d土工格柵的計量規(guī)則：①依據(jù)圖紙所示位置和規(guī)格、型號，按分層鋪設(shè)土工格柵的累計凈面積以平方米為單位計量；②接縫的重疊面積和邊緣的包裹面積不予計量。通過以上描述，在計算土工格柵工程數(shù)量時，既不能僅僅按照圖紙計算鋪設(shè)面積，也不能計算重疊的面積，而是根據(jù)層數(shù)考慮累計鋪設(shè)的凈面積。

2 BIM技術(shù)簡介

BIM技術(shù)通過模型參數(shù)來整合工程項目設(shè)計建造管理實施各個方面、各個階段的信息，通過數(shù)據(jù)化的方式[7]，在工程實施全過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享和傳遞。BIM技術(shù)在工程應(yīng)用中具備可視化、協(xié)調(diào)性等特點[8]。其中，協(xié)調(diào)性不僅能夠協(xié)助處理工程項目的技術(shù)問題，還能夠解決不同專業(yè)交叉產(chǎn)生的碰撞問題，顯著提高各參建單位工作人員之間的溝通效率，規(guī)范了技術(shù)處理流程。

傳統(tǒng)工程造價工作中算量和匯總大多依據(jù)二維的AutoCAD圖紙進行繁復(fù)的計量，工作量大且效率較低。在造價工程中引入BIM技術(shù)后，可以依靠BIM模型進行計算和匯總，在很大程度上解決了設(shè)計人員或者造價人員的算量工作。但是，BIM模型計算出來的“量”和工程量清單中的“量”并不是完全統(tǒng)一一致的。那么，如何利用好BIM模型，計算出符合工程量清單要求的“量”，就是造價人員和BIM工程師應(yīng)該溝通解決的問題。本文就如何利用BIM模型，計算出符合工程量清單要求的“量”做一些探討。

3 如何統(tǒng)一工程量清單和BIM模型中的量

下面，以橋梁工程中的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土梁的計量舉例說明，選取主要的組成部分：混凝土、鋼筋來進行計算。

3.1 理清工程量清單中量的計量規(guī)則

411-8預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土上部結(jié)構(gòu)的計量規(guī)則：①依據(jù)圖紙所示體積分不同強度等級以立方米（m3）為單位計量；②鋼筋、鋼材所占體積及單個面積在0.03平方米（m2）以內(nèi)的孔洞不予扣除；③后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁封端混凝土工程量列入本子目。

403-3鋼筋的計量規(guī)則：①依據(jù)圖紙所示及鋼筋表所列鋼筋質(zhì)量以千克為單位計量；②固定鋼筋的材料、定位架立鋼筋、鋼筋接頭、吊裝鋼筋、鋼板、鐵絲作為鋼筋作業(yè)的附屬工作，不另行計量。

3.2 建立BIM模型

在公路工程項目中，通常是由設(shè)計單位提供量；因此，建議設(shè)計人員在施工圖設(shè)計階段就依據(jù)工程實際情況，建立BIM模型，并根據(jù)需要進行算量模式設(shè)置。比如：可以根據(jù)設(shè)計需求，建立相應(yīng)的計算規(guī)則；根據(jù)定額套用需求，建立定額規(guī)則；根據(jù)材料采購需求，建立材料統(tǒng)計規(guī)則；還可以根據(jù)清單需求，建立清單規(guī)則等等。同樣的，實際操作中可以根據(jù)公路工程工程量清單規(guī)則，建立相應(yīng)的BIM模型。

設(shè)計圖完成后，根據(jù)相應(yīng)的尺寸建立設(shè)計三維BIM模型，根據(jù)3.1條中的計量規(guī)則建立混凝土、鋼筋、鋼絞線等項目的計算規(guī)則，在建立一個標(biāo)段或一個項目的工程量清單時，該標(biāo)段或該項目橋梁工程中，結(jié)構(gòu)形式相同且混凝土標(biāo)號相同的項目，納入同一個清單號進行計量支付。如所有的C50預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土，應(yīng)納入“411-8-a”項目中（其中411-8以下層級可根據(jù)工程需要實際情況自行設(shè)置），上部結(jié)構(gòu)鋼筋光圓鋼筋納入“403-3-a”，上部結(jié)構(gòu)帶肋鋼筋納入“403-3-b”進行計量支付。

在設(shè)計的三維模型中，不僅應(yīng)建立好計算規(guī)則，還應(yīng)根據(jù)項目的特征特點將其歸納劃入相應(yīng)的清單子目中，并根據(jù)管理需要對應(yīng)到不同的結(jié)構(gòu)部位，才能夠使得出的清單量準(zhǔn)確無誤，更好的服務(wù)于建設(shè)項目。因此，這就需要系統(tǒng)地建立BIM模型構(gòu)件屬性，簡單的來說就是賦予不同結(jié)構(gòu)部位一些特定的信息，讓計算機能夠識別和提取數(shù)據(jù)（工程量），按照作用不同可以將這些特定信息分為幾類，分別包括結(jié)構(gòu)部位信息、工程量清單信息、技術(shù)信息等。以某橋梁第一跨左幅第一片梁板為例，可建立如下BIM構(gòu)件屬性模型。

結(jié)構(gòu)部位信息：數(shù)字編碼或其他形式編碼，應(yīng)帶有特定的信息，如第1、2位表示橋梁工程；第3、4位表示第1座橋梁；第5、6位表示上部結(jié)構(gòu)；第7、8位表示左、右幅；第9、10位表示第一跨；第11、12位表示第1片梁，編碼形式與位數(shù)可根據(jù)項目具體情況設(shè)置，作用是能準(zhǔn)確定位工程部位（BIM構(gòu)件）。

圖1 BIM構(gòu)件屬性模型

工程量清單信息：是計算機進行工程數(shù)量識別、匯總形成工程量清單的關(guān)鍵信息，計算機通過事先設(shè)置的各結(jié)構(gòu)部位工程量計量規(guī)則分類計算工程量，并通過子目號按項目或標(biāo)段匯總，如預(yù)應(yīng)力上部結(jié)構(gòu)鋼鉸線，計算機按計量規(guī)則可根據(jù)不同需要自動扣減工作長度后提取計量工程量，也可不扣減工作長度提取下料長度等。工程量清單信息需要專業(yè)造價人員結(jié)合不同的工程部位和技術(shù)規(guī)范確定。

技術(shù)信息：主要取決于不同的項目管理需求，技術(shù)信息可事先錄入，如梁的結(jié)構(gòu)類型、幾何尺寸等，管理人員通過這些信息能夠進行合理的資源分配，提高生產(chǎn)效率；也可后期生成和采集，如造價數(shù)據(jù)、實驗數(shù)據(jù)、質(zhì)檢數(shù)據(jù)等，實現(xiàn)真正意義的信息化管理。

3.3 根據(jù)相應(yīng)子目的清單模式計量規(guī)則，計算相應(yīng)的量

BIM模型根據(jù)構(gòu)件屬性，設(shè)計不同的計算機工程數(shù)量處理業(yè)務(wù)邏輯，可生成多種形式的工程數(shù)量，如表1、表2示意，實操過程中可按需建立。

表1 工程數(shù)量形式1

表2 工程數(shù)量形式2

3.4 統(tǒng)一兩者的量，匯總清單

根據(jù)上表匯總的量，綜合工程量清單計量規(guī)則，算得每個清單子目的“量”。建立工程量明細(xì)處理表[9]的核心是要按照對應(yīng)清單號的計量規(guī)則建立工程量的計算規(guī)則，以確保計算結(jié)果是符合清單計量規(guī)則的。

由以上案例解讀可見，在公路工程項目中，當(dāng)項目擬使用BIM技術(shù)對項目進行管理控制時，可根據(jù)《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》（2018年版）中的工程量清單計量規(guī)則，在BIM模型的計算規(guī)則中建立清單需求的計算規(guī)則，自動生成工程量清單，實現(xiàn)量的準(zhǔn)確性和時效性。當(dāng)發(fā)生設(shè)計變更時，設(shè)計圖紙調(diào)整同時，依據(jù)已建立的計算規(guī)則，工程量清單中的量也同步調(diào)整。