但 晨，黎宇陽

（四川省交通勘察設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610017）

隨著建設(shè)管理信息化平臺在高速公路領(lǐng)域的應(yīng)用推廣[1]，以BIM+GIS技術(shù)為底層支撐的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐步豐富，服務(wù)應(yīng)用關(guān)注點逐步從三維呈現(xiàn)和可視化展示轉(zhuǎn)向數(shù)字化交付[2]，以設(shè)計成果為信息源頭，通過工程結(jié)構(gòu)分解和設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，最終形成工程數(shù)據(jù)底座，為建設(shè)管理階段提供了完整的數(shù)據(jù)支撐。工程量及清單數(shù)據(jù)，在整個建設(shè)過程中是推動工程進度的關(guān)鍵一環(huán)，在設(shè)計完成后，施工單位需要進行圖紙核查，梳理零號變更，形成固化清單，而信息化部門也需及時跟進，為后繼建設(shè)管理階段進行數(shù)據(jù)準備，工程量數(shù)據(jù)交付的便利性和準確性是設(shè)計數(shù)據(jù)提交中亟須解決的重要問題。

本文基于四川高速公路橋梁標準化設(shè)計理念，提出了適用于裝配式橋梁工程量及清單的結(jié)構(gòu)化處理，基于SQLServer數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)管理，以WPF技術(shù)框架完成了數(shù)據(jù)采集、存儲、管理相關(guān)功能，通過工程結(jié)構(gòu)分解（EBS） 派生分部分項，工程數(shù)量與EBS的匹配綁定，實現(xiàn)了工程量數(shù)據(jù)從設(shè)計階段向建設(shè)管理階段的交付方法。

1 工程量及清單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

1.1 數(shù)據(jù)的來源

裝配式橋梁工程量主要分為兩類，即構(gòu)件級工程量與橋梁級工程量。

1） 構(gòu)件級工程量，例如T 梁工程量、蓋梁工程量，源自標準件數(shù)量表及非標準件數(shù)量表。標準件數(shù)量表由項目通用圖獲得，數(shù)據(jù)資源服務(wù)整個高速公路項目；非標準件數(shù)量表由具體橋梁設(shè)計圖紙獲得，數(shù)據(jù)資源服務(wù)單個橋梁。

2） 非構(gòu)件級工程量，例如墩臺挖方，橋下清方等，從具體橋梁總體工程數(shù)量表提取，數(shù)據(jù)資源服務(wù)單個橋梁。

橋梁工程量清單一般由項目業(yè)主根據(jù)招標文件編寫，按照《公路工程標準施工招標文件》 （2018版） 的約定，第400章適用于橋梁、涵洞，主要包含項目名稱、材料分類、計量規(guī)則等[3]。

1.2 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化分解

根據(jù)施工計量需求和橋梁專業(yè)成圖標準，本研究將工程量按照材料類型進行劃分，主要分為素混凝土構(gòu)件表、鋼筋混凝土構(gòu)件表、預(yù)應(yīng)力體系表、支座構(gòu)件表、橋梁總體工程量表5 種基礎(chǔ)類型?？梢院w裝配式橋梁涉及的主要構(gòu)件工程量表格類型。結(jié)合業(yè)務(wù)需求，制定了5 種標準表格，根據(jù)《公路工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標準》 （JTG/T 2420—2021） 中關(guān)于結(jié)構(gòu)分類的規(guī)定，對不同構(gòu)件進行表格配置，將不同結(jié)構(gòu)的工程量數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)類型、定位信息、元素類型、工程材料信息、工程數(shù)量、計量數(shù)量以及清單細目號進行結(jié)構(gòu)化存儲。

1.3 數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)

建設(shè)管理階段工程量數(shù)據(jù)存儲根據(jù)粒度不同分為工程量明細表和工程量計量表，鋼筋加工、工程采購及工程量數(shù)據(jù)復(fù)核均需要材料規(guī)格、尺寸、數(shù)量等詳細信息，一般采用明細表進行數(shù)據(jù)支撐，見表1。

表1 工程量明細表

而在工程計量階段，工程材料顆粒度需與工程量清單保持一致，在對工程量明細表進行匯總計算后，對工程數(shù)量、計量數(shù)量、清單細目號等信息進行存儲，見表2。

表2 工程量計量表

工程量清單信息目前無法利用計算機識別，需要人工理解并轉(zhuǎn)化為標準配置表和計量規(guī)則邏輯算法。配置表主要涵蓋分部工程與構(gòu)件的對應(yīng)關(guān)系，分部工程包含材料對應(yīng)細目號屬性，見表3。

表3 工程量清單配置表

1.4 工程量管理程序的開發(fā)

本文采用WPF框架進行了工程量管理平臺的開發(fā)（見圖1），基于標準數(shù)據(jù)表格，通過表格合規(guī)性檢查、數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建及配置，標準件工程量寫入和非標準件工程量寫入等步驟，將錄入工程量表格中的格式化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為工程量明細表，并采用SQLServer數(shù)據(jù)進行儲存（見第89頁圖2、圖3），讀取項目構(gòu)件材料的細目號配置信息，消化計量規(guī)則邏輯，形成包含清單細目號、材料名稱、材料單位、工程數(shù)量和計量數(shù)量的完整工程計量清單子目信息，即工程量計量表。

圖1 橋梁工程量管理平臺

圖2 工程量明細表結(jié)構(gòu)化

圖3 工程量計量表結(jié)構(gòu)化

2 工程量與分部分項的關(guān)聯(lián)方法

2.1 工程結(jié)構(gòu)分解派生分部分項

分部分項是公路工程建設(shè)管理階段的關(guān)鍵要素，質(zhì)量評定、試驗檢測、計量支付等功能需求均以分部分項為管理粒度。在傳統(tǒng)高速公路項目中，分部分項主要依靠施工單位根據(jù)二維設(shè)計圖紙進行人工劃分，存在劃分效率低下，劃分成果標準不統(tǒng)一，包含數(shù)據(jù)較少，與信息化系統(tǒng)對接周期較長等缺點。隨著BIM+GIS技術(shù)在建設(shè)管理信息化平臺的推廣應(yīng)用，信息模型為工程結(jié)構(gòu)分解提供了劃分的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，本文基于《公路工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標準》的分類標準和編碼體系將信息模型進行工程結(jié)構(gòu)分解，設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的信息數(shù)據(jù)庫，結(jié)合《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》 （JTG F80/1—2017） 中對公路交通工程領(lǐng)域分部分項的層級標識和編碼，形成了一種分部分項的自動構(gòu)件方法[4]。在構(gòu)建分部分項時，數(shù)據(jù)增加了來源屬性，因此建立了工程結(jié)構(gòu)分解數(shù)據(jù)與分部分項數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

2.2 工程結(jié)構(gòu)分解與工程數(shù)量的匹配

橋梁級工程數(shù)量通過橋梁名稱與橋梁工程單位直接綁定。構(gòu)件級工程數(shù)量與工程結(jié)構(gòu)分解通過標識符來進行匹配。標識符主要存在兩種構(gòu)成方式。

對于適用于裝配式橋梁通用圖的，標識符由構(gòu)件關(guān)鍵屬性組成，例如“40 m_簡支T 梁_圓樁（2.0）_T形_蓋梁”，依據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型（40 m_簡支T梁）、墩柱形狀（圓樁）、墩柱尺寸（2.0）、蓋梁形狀（T形）、元素類型（蓋梁） 即可唯一確定蓋梁采用的標準件工程量。

對于不適用裝配式通用圖的，標識符主要由定位信息和元素類型組成，定位信息采用左右幅+起點墩臺號+止點墩臺號+行號+列號+層號6個信息組合的定位編碼，行列層根據(jù)項目要求約定默認編號規(guī)則。例如R002002001001001蓋梁，表示右幅2號墩蓋梁。

工程結(jié)構(gòu)分解數(shù)據(jù)與其派生的分部分項具備天然綁定關(guān)系，主要通過唯一ID識別。工程數(shù)量以標識符為媒介，與工程結(jié)構(gòu)分解數(shù)據(jù)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)約束，最終，在數(shù)據(jù)交付中實現(xiàn)了分部分項從數(shù)據(jù)庫中提取工程量數(shù)據(jù)，工程量匹配整體方案見第90頁圖4。

3 項目驗證

本研究依托G4216線寧南至攀枝花段高速公路項目，圍繞BIM模型、GIS平臺及數(shù)字竣工檔案系統(tǒng)三大應(yīng)用點，打造了建設(shè)管理階段全數(shù)據(jù)集成平臺，見第90頁圖5。在工程模型的支撐下，依據(jù)分部分項劃分手冊，提供了能夠滿足工程建設(shè)管理需求的分部分項劃分成果，對設(shè)計工程量進行數(shù)據(jù)拆分清理，形成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，與各子分項、清單編號等相關(guān)信息進行綁定。橋梁專業(yè)累計創(chuàng)建分部分項96353份，綁定工程量數(shù)據(jù)395671條，支撐了高效的線上計量支付工作，保障流轉(zhuǎn)過程中數(shù)據(jù)真實可靠、對元數(shù)據(jù)進行記錄，實現(xiàn)工程建設(shè)數(shù)據(jù)與BIM模型間的深度掛鉤，促進底層數(shù)據(jù)與上層模型的數(shù)據(jù)驅(qū)動。

圖5 建設(shè)管理平臺應(yīng)用

4 結(jié)論

本文結(jié)合設(shè)計階段的交付成果和建設(shè)管理階段的數(shù)據(jù)需求，形成了一套裝配式橋梁工程量和清單數(shù)據(jù)與分部分項綁定的交付方法?；贑#語言進行開發(fā)，形成了橋梁工程量表格和清單配置表錄入校核工具，結(jié)合SQL Server數(shù)據(jù)庫技術(shù)完成了數(shù)據(jù)的管理和存儲程序，通過工程結(jié)構(gòu)分解派生分部分項的原生綁定關(guān)系，配合采用標識符進行工程量數(shù)據(jù)匹配的模式，實現(xiàn)了工程量向建設(shè)管理階段數(shù)據(jù)服務(wù)的交付方法。

本文基于BIM+GIS的建設(shè)管理平臺，實現(xiàn)數(shù)字化交付方式的技術(shù)驗證落地，率先在四川省內(nèi)完成了工程設(shè)計信息數(shù)字化移交，這將極大推動四川省內(nèi)公路工程信息化應(yīng)用的發(fā)展水平。隨著建設(shè)項目的持續(xù)推進，項目組將繼續(xù)總結(jié)、分析、優(yōu)化勘察設(shè)計信息的數(shù)字化交付手段及方式，力爭在更多項目上持續(xù)發(fā)力，形成科學(xué)可行的交付體系。