惲 梅 (合肥市引江濟淮投資有限公司,安徽 合肥 230000)
建筑工程是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分,也是改善人民生活水平的民生工程。隨著經(jīng)濟、社會的發(fā)展和城鎮(zhèn)化需求的不斷提高,我國正著力補齊城鎮(zhèn)化短板,加快進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
建筑工程項目是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,具有投資大、涉及面廣、周期長、影響因素多、施工環(huán)境復(fù)雜等特點,特別是在項目的建設(shè)階段,會遇到自然、環(huán)境、技術(shù)等各方面的挑戰(zhàn),為了節(jié)約建設(shè)成本和提升工程造價管理水平,需要不斷采用新技術(shù)及新工藝,從而全方位實現(xiàn)項目管控目標。針對上述問題,國家不斷強調(diào)信息化技術(shù)在項目全過程生命中的應(yīng)用,具體針對實際工程可通過“BIM+GIS”技術(shù)方案,在提高勞動生產(chǎn)率的同時,合理優(yōu)化配置資源,降低項目造價管理難度,創(chuàng)造更大的工程效益。
BIM(Building Information Modeling)技術(shù)是一種現(xiàn)代化的三維信息化模型技術(shù),其采用數(shù)字化技術(shù)將傳統(tǒng)施工圖紙變?yōu)槿SBIM模型,并且該模型中包含了項目全生命周期內(nèi)的各類工程信息,組成了一體化的信息平臺。項目的各參與方都可基于該平臺進行協(xié)同作業(yè),提高了溝通協(xié)調(diào)效率,提升了工程管理水平,縮短了工期,節(jié)約了項目成本。
GIS(Geographic Information Science)系統(tǒng)即地理信息系統(tǒng),是一種采集、存儲、管理、操作、分析和呈現(xiàn)地理空間信息的一項新技術(shù),它可以對在地球上存在的物品和發(fā)生的事件進行成圖和分析,具有極強的空間綜合分析能力。GIS系統(tǒng)呈現(xiàn)的地理數(shù)據(jù)主要包括空間位置數(shù)據(jù)、屬性特征數(shù)據(jù)及時域特征數(shù)據(jù)三個部分,其通過把地圖的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作(例如查詢和統(tǒng)計分析等)集成在一起,能夠通過小范圍的數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)大范圍空間的規(guī)劃,從而使其在建筑工程之中具有較大的工程應(yīng)用價值。
對于建筑工程,傳統(tǒng)造價管理模式各專業(yè)之間溝通環(huán)節(jié)多、效率低,且錯誤率高,對工程變更反饋不及時,使得工程投資難于有效控制。而BIM和GIS技術(shù)的融合可有效解決上述問題,通過持續(xù)跟蹤工程進度,同時展示工程建設(shè)中的宏觀和微觀數(shù)據(jù),更加精準地進行工程量拆分、統(tǒng)計和匯總,編制的資金計劃、勞動量計劃和物資需求計劃也更加貼近于實際,特別是針對施工中可能出現(xiàn)的工程變更和索賠管理,可清晰表達,極大程度地減少了工程建設(shè)中的糾紛。
引江濟淮工程由長江下游上段引水,向淮河中游地區(qū)補水,是一項旨在保障城鄉(xiāng)供水和發(fā)展江淮航運的大型跨流域調(diào)水工程,其自南向北可劃分為引江濟巢、江淮溝通、江水北送三段,輸水干線總長723km,在安徽省境內(nèi)段長587.4km,總投資約876億元,計劃總工期72個月。
引江濟淮工程某項目段河渠總長14.692km,渠道設(shè)計等級為1級,涵閘、渡槽等主要建筑物設(shè)計等級為1級,次要建筑物設(shè)計等級3級;輸水渠道設(shè)計輸水流量為300m3/s,設(shè)計輸水水位5.36m~4.1m,除澇水位5.8m,設(shè)計河底 高 程 -0.14m~-1.4m,渠 道 底 寬42m,渠道設(shè)計縱坡坡降為1/1169,其中16+295~19+885段輸水斷面采用板樁墻矩形斷面,設(shè)計渠道底寬48m。項目地震動峰值加速度為0.1g,地震基本烈度為Ⅶ度,主要工程量包括渠道開挖約1080萬m3,堤防土方填筑約20.5萬m3,膨脹土處理約80.3萬m3,U型板樁墻約14.3萬m3,混凝土預(yù)制塊護坡約85.6萬m2,鋼筋混凝土約16.5萬m3,鋼筋制作安裝約7500t。
本項目屬大型重點工程,建設(shè)周期長,對工程造價投資管理非常嚴格,在工程建設(shè)階段,工程施工組織設(shè)計是工程項目順利實施的重要保障,其主要由施工方案、施工進度計劃、現(xiàn)場平面布置及施工資源調(diào)配等方面內(nèi)容組成,從施工角度而言,工程造價就是項目按照施工組織設(shè)計完工后所支出的建設(shè)費用總和,先進合理的施工組織設(shè)計對于工程造價控制具有關(guān)鍵性作用。然而在目前的建筑工程中,工程施工組織往往精細化程度不夠,例如由于缺少實地探測資料,場地布置常與實際不符,對施工資源也無科學計算,易造成管理效率低下等,不易控制工程造價。針對上述問題,項目組結(jié)合項目特點,組建信息化工作小組從以下幾方面開展信息化技術(shù)應(yīng)用,以提升工程造價管理效果。
在項目開工初期,項目有效利用GIS+BIM技術(shù)生成的實景全景圖形和BIM模型進行場地踏勘和施工規(guī)劃,項目范圍內(nèi)的場地情況一目了然,極大地提升了施工組織設(shè)計人員對施工場地的布置效率,有效降低了不合理的臨時設(shè)施費用。除此之外,應(yīng)用BIM+GIS技術(shù)建立的三維模型還可提供更好、更精確、更完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),服務(wù)施工進度計劃編排工作,其中BIM模型可賦予工程量時間信息,顯示不同時間段工程量與工程造價,方便合理安排工程進度,從而有利于工程管控過程中成本控制計劃的編制與實施,高效利用人力和物力資源,產(chǎn)生更好的經(jīng)濟效益。
本項目涉及土方量大,針對土方工程,項目利用生成的BIM河道模型計算材質(zhì),在編輯部件時,對回填土位置,進行造型代碼編寫,對此代碼進行計算材質(zhì),從而得到準確的土方開挖、回填的工程量以及護砌工程量,再利用實景電子模型和計算結(jié)果進行施工臨時道路規(guī)劃、選取最優(yōu)路線,從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)施工方法中基于人工GPS測量和現(xiàn)場查勘進行施工組織設(shè)計和優(yōu)化,特別是對于引江濟淮等施工面廣、環(huán)境復(fù)雜的重大工程項目,在進行人工測量時受環(huán)境干擾大,測量勘察周期長、效率低、精度不高,而采用優(yōu)化過的BIM+GIS方案具有更高的工作效率和更低的工程造價。如表1所示經(jīng)項目核算,相較傳統(tǒng)方法,BIM+GIS方案在投入人員不到一半的情況下,縮短了施工工期,節(jié)約直接成本約12萬元,間接成本約35萬元,經(jīng)濟效益凸顯。
項目造價管控工作的基礎(chǔ)是進行工程量計算,傳統(tǒng)工程量計算方法,計算繁瑣、耗時長,特別是對于重大工程項目,工程量大容易造成遺漏和重復(fù)計算,偏差大、準確率低,本項目采用的BIM+GIS技術(shù)可直接基于前期生成的三維模型計算工程量,無論是對于規(guī)則或不規(guī)則的構(gòu)件都可以通過構(gòu)件定義對工程量進行準確計算,同時對重疊和缺失部分構(gòu)件工程量進行扣減,計算效率高,把人們從繁瑣的人工計算中解放出來,節(jié)約了人力、物力與時間等資源。并且通過BIM模型,造價管理人員可以在任何時間和地點掌握全面的工程量信息,方便其根據(jù)現(xiàn)場實際對造價管理模式進行科學性調(diào)整和優(yōu)化,提高工程造價精細化管理效果。
成本效益測算 表1
隨著我國將全面開啟城鎮(zhèn)化建設(shè)的新征程,一批重大工程項目已通過審批,并取得重大突破,我國城鎮(zhèn)化建設(shè)投資將再創(chuàng)新高,但在建筑項目工程造價管理過程中,會產(chǎn)生大量的施工信息、環(huán)境信息和統(tǒng)計信息等,需要管理人員及時進行分析和管理,通過前述工程實例可以證明,采用BIM+GIS技術(shù)方案,可以對建筑工程建設(shè)造價信息及時采集、更新、分析和利用,便于管理人員進行全角度多方位管控,特別是隨著計算機信息技術(shù)、通信技術(shù)、遠程監(jiān)控指揮技術(shù)的全面發(fā)展,項目造價管理也將更為精細,使得建筑工程發(fā)揮更大的經(jīng)濟和社會效益。