劉澤甫

（徐州市高速公路建設(shè)指揮部，江蘇 徐州 221000）

0 引言

近年來在國家快速發(fā)展的過程中，各省市政府預(yù)留出大量資金開展浩大的基礎(chǔ)設(shè)施和民生工程建設(shè)，各項目總投資動輒幾十億多則上百億,因此在項目中開展完備的計量計價管理顯得尤為重要,然而依賴傳統(tǒng)施工計量手段已難以滿足計量管控“全覆蓋”的內(nèi)在要求[1]。如何快速提高計量管理效率、推動計量工作的信息化建設(shè)進(jìn)程，進(jìn)而實現(xiàn)對項目計量的精細(xì)化管控已成為各部門急需解決的難題。如工程量清單作為我國目前建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)計量依據(jù)，貫穿于項目施工流程之中。從項目起始的招投標(biāo)報價，施工過程中的中間計量支付，以及最后的竣工結(jié)算，都依靠工程量清單開展計價工作。但計價數(shù)據(jù)體量龐大，若出現(xiàn)數(shù)據(jù)相悖會導(dǎo)致竣工決算時對原有計量結(jié)果打翻重來，如何有效管理計量數(shù)據(jù)并實現(xiàn)在各階段中妥善共享，對各部門間的協(xié)同工作提出了較高要求[2]。

隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM（Building Information Modeling）技術(shù)的出現(xiàn)則為工程計量數(shù)字化、信息化的發(fā)展提供了契機。傳統(tǒng)BIM 技術(shù)的核心是基于三維模型實現(xiàn)工程信息的可視化展示，并開展碰撞檢查、管線優(yōu)化等一系列模型化應(yīng)用[3]。而現(xiàn)階段隨著BIM 技術(shù)與施工業(yè)務(wù)的不斷融合，著力于利用BIM 技術(shù)的信息化集成化功能，將其深入應(yīng)用并貫穿項目管理全生命周期，實現(xiàn)基于BIM 技術(shù)的質(zhì)量控制、進(jìn)度管理、計量管理等[4]。

1 BIM 應(yīng)用背景及工程概況

1.1 BIM 應(yīng)用背景

在傳統(tǒng)工程中，所有進(jìn)度、質(zhì)檢、計量等資料傳遞仍以紙本信息為主，各類信息流通不暢且數(shù)據(jù)交換效率低下，容易形成信息孤島，開展中間計量工作需要耗費工程技術(shù)人員較大的精力核對施工進(jìn)度臺賬、驗收報告與工程量清單，嚴(yán)重影響中間計量工作的準(zhǔn)確性和時效性[5]。后續(xù)監(jiān)理單位和建設(shè)單位開展的校核、審核工作也存在同樣的不足，因為離散的數(shù)據(jù)信息而難以對施工方提交的中間支付申請進(jìn)行有效審核，每次計量時都根據(jù)工程進(jìn)度粗略估算工程量作為計量依據(jù)，中間計量工作中難以避免地出現(xiàn)多報、早報等不合規(guī)行為。

現(xiàn)階段逐漸被推廣應(yīng)用于項目全生命周期的BIM 管理平臺，為項目工程量智能化管理的實現(xiàn)提供了契機。BIM 管理平臺所具備的信息化集成功能，打通了工程進(jìn)度、質(zhì)量、計量等各模塊間的信息壁壘，相關(guān)數(shù)據(jù)與模型構(gòu)件一一綁定，為施工過程各項工作中的數(shù)據(jù)提供了交互平臺，為實現(xiàn)智能化計量提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.2 工程概況

徐州市徐韓公路快速化改造工程總投資17.66億元，全長約6.02 km，項目建成后將完善城市東北片區(qū)骨架路網(wǎng)，改善出行條件，是徐州市“兩環(huán)十二射二聯(lián)”城市快速路網(wǎng)的重要射線（見圖1）。該工程通過應(yīng)用BIM 技術(shù)，實現(xiàn)了對工程質(zhì)量、進(jìn)度的有效把控，筑牢了項目的安全、環(huán)保防線，并完成了自動化的中間計量工作。本文圍繞該項目實例介紹基于BIM 管理平臺的工程量智能管理實踐。

圖1 橋梁立交區(qū)域效果圖

2 智能化計量應(yīng)用方案及技術(shù)創(chuàng)新

2.1 應(yīng)用方案

如圖2 所示，通過統(tǒng)一的模型編碼實現(xiàn)構(gòu)件質(zhì)檢資料、施工進(jìn)度、工程量拆分清單等相關(guān)數(shù)據(jù)在平臺的展示，同時綁定到對應(yīng)的BIM 模型上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息在工程不同階段、不同工作間的傳遞使用，發(fā)揮BIM 模型作為數(shù)據(jù)信息的重要載體功能，構(gòu)建以三維模型為基礎(chǔ)，關(guān)聯(lián)項目進(jìn)度、質(zhì)量、計量等各種相關(guān)信息的集成數(shù)據(jù)模型，為不同模塊協(xié)同工作提供數(shù)據(jù)共享交互平臺，使施工中各項工作邏輯關(guān)聯(lián)，如能夠通過所關(guān)聯(lián)質(zhì)檢資料是否齊全、是否已被監(jiān)理驗收而自動判斷構(gòu)件能否計量，從而篩選出可計量清單，監(jiān)理審批完成后相關(guān)計量報表冊在BIM 管理平臺上自動匯總計算，生成電子版并開展線上審批工作。

圖2 基于BIM 平臺智能化計量應(yīng)用方案

本項目基于BIM 平臺實現(xiàn)智能化計量的應(yīng)用極大減輕了中間計量工作中各單位的工作量，同時使得中間計量相關(guān)工作電子化、數(shù)字化，有效助推建設(shè)單位對施工計量工作的精細(xì)化把控。

2.2 技術(shù)創(chuàng)新

（1）打破施工過程數(shù)據(jù)的信息壁壘

利用BIM 技術(shù)集成構(gòu)件在施工過程中的所有進(jìn)度、質(zhì)量、計量等過程數(shù)據(jù)，并提供信息交互平臺，打破施工過程中各部門工作間的信息壁壘，使得各構(gòu)件計量情況與進(jìn)度、質(zhì)檢資料完備情況邏輯關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)自動觸發(fā)式計量，只有資料完備后該構(gòu)件才自動參與計量，提高各部門計量工作效率與計量準(zhǔn)確度。

（2）數(shù)據(jù)邏輯關(guān)聯(lián)，遏制不合規(guī)操作

工程量清單集成至BIM 平臺，保證各構(gòu)件計量申報工程量受工程量清單總控，同時與進(jìn)度、質(zhì)檢資料邏輯關(guān)聯(lián)，保證計量進(jìn)度受進(jìn)度、質(zhì)量的有效制約，能有效遏制多報、早報、重復(fù)計量等不合規(guī)操作。

（3）實現(xiàn)計量精細(xì)化階段管控

對于樁基、現(xiàn)澆箱梁等結(jié)構(gòu)混凝土工程，往往需要進(jìn)行分批次計量，如按合同約定混凝土澆筑完成后即可計量70%，傳統(tǒng)計量難以對此有效管控，應(yīng)用BIM 技術(shù)可以對各構(gòu)件每道工序的相關(guān)計量比率進(jìn)行設(shè)定，實現(xiàn)計量階段精細(xì)化管控。

（4）實現(xiàn)計量資料電子化，審批流程線上化

計量資料需要多方確認(rèn)及簽字同意，同時傳統(tǒng)紙質(zhì)計量申報表如果出現(xiàn)更改，則整套報表資料需要人為的返工，通過應(yīng)用BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)所有報表電子化，一經(jīng)調(diào)整所有報表自動修改重新計算，同時實現(xiàn)審批流程線上化，有效縮短流程審批時間。

3 基于BIM 管理平臺的智能化計量

3.1 BIM 管理平臺

3.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

本項目基于B/S 架構(gòu)，以BIM 技術(shù)為核心，從用戶需求、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)集成服務(wù)和功能設(shè)計等四個方面構(gòu)建滿足項目建設(shè)及施工精細(xì)化管理的BIM 施工管理平臺，加以實現(xiàn)項目管理標(biāo)準(zhǔn)化、流程規(guī)范化、工作協(xié)同化，系統(tǒng)架構(gòu)如圖3 所示。BIM 施工管理平臺具體的系統(tǒng)架構(gòu)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用支撐層、應(yīng)用服務(wù)層、和用戶層組成，具體的業(yè)務(wù)層又可以劃分為以下幾個模塊，包括協(xié)同工作平臺、圖紙文檔管理、質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、安全管理、計量管理等，相關(guān)功能同時在移動端和網(wǎng)頁端加以應(yīng)用，滿足參建各方隨時隨地利用平臺開展管理工作的需要，有效助推施工管理實現(xiàn)可視化、協(xié)同化、精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化，見圖3。

圖3 本項目BIM 協(xié)同管理平臺系統(tǒng)架構(gòu)

3.1.2 數(shù)據(jù)邏輯

本項目業(yè)主組織各參建單位在平臺內(nèi)創(chuàng)建虛擬單位，并通過定制化的使用賬號開展協(xié)同工作。各單位在施工過程中將質(zhì)量、進(jìn)度、安全環(huán)保、計量等各項數(shù)據(jù)在平臺上錄入及流轉(zhuǎn)，協(xié)助業(yè)主開展對本項目的精細(xì)化管控，同時作為中間計量的依據(jù)。如施工方在BIM 施工管理平臺中選擇相關(guān)部位開展工序報告工作，同時建立各個分項工程的檢驗批并填報各工序相關(guān)質(zhì)檢表單，完成進(jìn)度、質(zhì)檢資料與BIM 模型構(gòu)件的綁定。在進(jìn)行計量狀態(tài)判定時，只有綁定資料檢驗批經(jīng)由監(jiān)理驗收予以合格后該構(gòu)件方可計量，設(shè)定工序未經(jīng)質(zhì)量驗收或驗收不合格的項目，不能參與計量工作。

3.2 智能化計量

3.2.1 清單錄入與費率設(shè)置

本項目采用市政工程的計量方式，合同清單一次導(dǎo)入BIM 平臺，拆分清單可同時或根據(jù)工程進(jìn)度情況按計量需求依次導(dǎo)入，導(dǎo)入的同時設(shè)定各單位工程類別相應(yīng)的措施費、規(guī)費稅金費率，以服務(wù)線上自動化計量。

施工方按照圖紙工程數(shù)量表對混凝土、鋼筋等所有合同量進(jìn)行拆分并由監(jiān)理核對，工程量拆分至各分項工程同時寫入分項工程的對應(yīng)編碼，若過程中發(fā)現(xiàn)施工圖紙與原招標(biāo)圖紙清單存在差異，或施工圖紙工程數(shù)量表與實際不符，施工方技術(shù)人員可提出修改意見并提交監(jiān)理單位和業(yè)主審核，最后清單拆分表確定后錄入BIM 施工管理平臺，通過編碼的對應(yīng)關(guān)系完成工程量與BIM 模型構(gòu)件的綁定。

3.2.2 計量方式設(shè)定

本項目根據(jù)合同約定及業(yè)主組織開會討論確認(rèn)各分項工程的計量方式，默認(rèn)為完工后一次性計量，也可通過設(shè)定關(guān)聯(lián)到檢驗批工序的計量比率實現(xiàn)分批次計量。對于完工后一次性計量的分項工程，不需要額外設(shè)定計量比率，施工方需待該構(gòu)件線上質(zhì)量資料完備后提交監(jiān)理審核，平臺自動讀取該構(gòu)件關(guān)聯(lián)的檢驗批信息作為佐證資料，監(jiān)理審核檢驗批信息無誤后通過工程驗收，該工程100% 工程量隨即轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎嬃繝顟B(tài)。

如圖4 所示，若存在結(jié)構(gòu)混凝土、現(xiàn)澆箱梁等需要分批次計量的分項工程，需要額外對相應(yīng)工序設(shè)定計量比率以實現(xiàn)分批次計量，只要該工序報驗通過后即可計量，如合同約定樁基完成混凝土澆筑工序后即可計量工程量的70%，而剩余30% 工程量待出具28 d 強度報告后予以計量。

圖4 樁基分批次計量

3.2.3 計量狀態(tài)自動判定

如圖5 所示，利用BIM 信息化集成的優(yōu)勢，實現(xiàn)構(gòu)件計量情況與進(jìn)度、質(zhì)檢資料完備情況邏輯關(guān)聯(lián)，只有檢驗批工序資料齊全且通過監(jiān)理審核的構(gòu)件才能允許計量。

圖5 計量狀態(tài)自動判定

每期中間計量開始前，系統(tǒng)根據(jù)質(zhì)檢資料完備情況自動篩選出處于可計量狀態(tài)的構(gòu)件，并提取其綁定的工程量清單生成計量申報表，對于未設(shè)置計量比率的構(gòu)件，檢驗批驗收完成后，平臺自動提取100% 工程量參與計量，未完成驗收則不予計量；而對于有設(shè)置計量比率的構(gòu)件，平臺則依據(jù)設(shè)定比率所關(guān)聯(lián)檢驗批工序的驗收情況確認(rèn)能否計量，并改為提取相應(yīng)比率的工程量以供中間計量。

3.2.4 計量申報表自動生成與信息化集成

如圖6 所示，平臺自動生成的計量申報表既包含了計量構(gòu)件的工程量與單價、總金額等計量數(shù)據(jù)，也包含了構(gòu)件關(guān)聯(lián)的檢驗批資料與質(zhì)檢表單信息。

圖6 信息集成化的計量申報表

監(jiān)理單位在審核時可直接點擊查看對應(yīng)檢驗批內(nèi)所有工序的質(zhì)檢資料和工程量佐證資料，極大改善了審核單位的審核效率和便捷性，若監(jiān)理單位在審核過程中發(fā)現(xiàn)某構(gòu)件申報工程量與現(xiàn)場實際情況不符，則可實時調(diào)整審核工程量與計量金額。

3.2.5 報表冊生成與線上審批流轉(zhuǎn)

施工方確定中間計量填報完成后，在平臺上點擊生成報表冊，平臺自動讀取中間計量填報信息，并匯總計算分部分項工程、總價措施費、規(guī)費、稅金等費用，繼而寫入電子報表冊相應(yīng)位置中。施工方審核文件無誤后線上簽名并提交監(jiān)理審核，監(jiān)理審核通過后插入USB Key,調(diào)用其中電子簽章在報表冊相應(yīng)位置蓋章，之后提交至項目指揮部審核，待指揮部審核流程結(jié)束后自動生成費用批辦單。

本項目指揮部在審核報表冊的過程中，有權(quán)限對任何一個構(gòu)件的申報數(shù)量進(jìn)行折減，平臺會自動更新調(diào)整后的分部分項工程、總價措施費、規(guī)費稅金等計量金額。被折減的工程量會自動返還到構(gòu)件工程量數(shù)據(jù)庫中以便下一次計量時使用，同時相關(guān)費用的調(diào)整金額由項目指揮部在審核意見中給出，從而審批流程結(jié)束后自動生成帶有準(zhǔn)確金額的批辦單。有效實現(xiàn)了計量資料數(shù)字化、電子化，審批流程線上化、可視化，所有數(shù)據(jù)一經(jīng)調(diào)整則報表自動計算同時修改，減少了不必要的返工工作。

4 結(jié)語

BIM 技術(shù)作為信息化、數(shù)字化管理的基本手段，將極大提高建筑工程的信息集成化程度。徐韓公路快速化改造工程基于數(shù)據(jù)集成的BIM 平臺實現(xiàn)了智能化計量，擺脫了傳統(tǒng)手工計量分析中由于資料繁雜和信息閉塞導(dǎo)致的核對工作量大、漏記多記現(xiàn)象，將各類施工過程數(shù)據(jù)在BIM 平臺上邏輯集成及關(guān)聯(lián)，各構(gòu)件相關(guān)資料及計量審批狀態(tài)在平臺上一目了然，極大減輕了中間計量工作中各單位的工作量，縮短計量時間的同時提高了計量準(zhǔn)確度，同時使得計量資料數(shù)字化、電子化，審批流程線上化、可視化，有效助推建設(shè)單位對施工計量工作的精細(xì)化把控，為本項目提供了一套完善的成本管理體系，繼而輔助業(yè)主從投資額的角度開展對項目的進(jìn)度把控。