黃慶，廖一鳴，譚曉東

（1.中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430060；2.長江宜昌航道工程局，湖北 宜昌 443000）

0 引言

工程計(jì)量支付管理是對施工單位施工形成的土建和安裝工程量進(jìn)行計(jì)量、計(jì)價(jià)并支付費(fèi)用的過程管理，是施工單位與建設(shè)單位進(jìn)行工程結(jié)算的重要依據(jù)。由于航道工程的特點(diǎn)，其計(jì)量支付存在著空間跨度大、環(huán)境條件惡劣、周期性變化、安全風(fēng)險(xiǎn)高等問題，因此，需要通過新技術(shù)、新手段來提升航道工程計(jì)量支付的管理水平[1]。

目前，航道工程計(jì)量支付主要是以工程量清單為基礎(chǔ)，依托項(xiàng)目管理思維，從項(xiàng)目管理的事前準(zhǔn)備、事中控制、事后總結(jié)的角度進(jìn)行成本及計(jì)量支付的控制[2]。隨著BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的深入融合發(fā)展，也有相關(guān)論文綜合論述了BIM技術(shù)在航道整治工程中的廣泛應(yīng)用。如李國杰等[3]從全生命期角度總體說明了設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理階段BIM技術(shù)路線；郭濤等[4]分析了航道工程BIM數(shù)據(jù)整合的關(guān)鍵技術(shù)；錢麗等[5]研究了水運(yùn)工程的BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，理清了BIM應(yīng)用的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；方利鶴等[6]研究了BIM技術(shù)在圍堤工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用；何洋等[7]以案例形式說明了BIM技術(shù)在提高航道整治工程施工管理上所發(fā)揮的作用，這些都說明了BIM技術(shù)將極大促進(jìn)航道工程精細(xì)化管理水平。在基于BIM技術(shù)的計(jì)量支付實(shí)踐研究方面，則主要是集中在裝配式房建、公路等標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的工程中，如唐甜[8]提出了裝配式建筑工程基于BIM的計(jì)量支付操作流程；芮雪[9]設(shè)計(jì)了基于BIM的公路工程計(jì)量支付報(bào)審平臺并進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用；樊金甲等[10]研究了BIM技術(shù)在海塘工程投資管理中的應(yīng)用，而在航道工程中還沒有相關(guān)文獻(xiàn)與研究。因此，有必要進(jìn)行基于BIM的航道整治工程計(jì)量支付的研究。

本文分析了航道工程計(jì)量支付特點(diǎn)，采用項(xiàng)目管理與BIM技術(shù)、信息化技術(shù)相結(jié)合的方法，提出了基于BIM云平臺的計(jì)量支付管理思路，以長江某航道整治工程為依托，搭建了基于BIM的云平臺，進(jìn)行了基于BIM云平臺的航道工程計(jì)量支付管理方法的實(shí)踐應(yīng)用，為航道工程項(xiàng)目的計(jì)量支付管理提供一種新思路。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 流程繁瑣，審核量大

計(jì)量支付管理涉及施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位等三方的申請審批，流程包含3個(gè)子流程：1）施工單位完成施工并質(zhì)檢合格后，施工單位發(fā)起計(jì)量申請，監(jiān)理單位及時(shí)計(jì)量；2）施工單位按計(jì)量周期（月）進(jìn)行計(jì)量匯總，監(jiān)理單位審核計(jì)量匯總；3）施工單位發(fā)起支付申請，監(jiān)理單位審核支付申請，建設(shè)單位審定并支付[11]。

在此過程中多次進(jìn)行施工單位、監(jiān)理單位的申請審批，流程繁瑣。流程一般以表格為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)填報(bào)與審批，數(shù)據(jù)量大且不直觀，難與工程實(shí)際相結(jié)合，易發(fā)生重計(jì)、漏計(jì)。同時(shí)，需將前后多期表格數(shù)據(jù)進(jìn)行審批核對，審批核對工作量大。

1.2 行業(yè)特點(diǎn)

計(jì)量支付管理在航道整治工程中有以下行業(yè)特點(diǎn)：1）空間跨度大。施工區(qū)域一般分布于幾十千米航道中，作業(yè)區(qū)域跨度大，施工所需的扭王字塊、排體等預(yù)制構(gòu)件要在預(yù)制場預(yù)制，預(yù)制場與施工作業(yè)區(qū)域距離也較遠(yuǎn)；2）環(huán)境條件惡劣。工程以航道水下作業(yè)居多，多數(shù)為隱蔽工程，計(jì)量工作須在施工現(xiàn)場邊施工邊計(jì)量；3）周期性變化。航道整治工程受上游河流來水水位影響較大，工程在洪水期和枯水期施工內(nèi)容和施工強(qiáng)度存在明顯差異，相應(yīng)的計(jì)量工作量也存在周期性變化；4）安全風(fēng)險(xiǎn)高。施工區(qū)域臨近主航道，與正常通航船舶易發(fā)生交叉作業(yè)，存在安全管理風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)量人員在施工現(xiàn)場，存在落水、機(jī)械傷害等危險(xiǎn)。

這些航道整治工程計(jì)量支付管理中的行業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)一步增加了計(jì)量支付管理人員的工作強(qiáng)度，溝通成本和安全管理難度。

2 技術(shù)路線

針對上述航道整治工程計(jì)量支付中存在的問題和特點(diǎn)，本文提出基于BIM云平臺的航道工程計(jì)量支付管理技術(shù)路線，如圖1所示。

圖1 基于BIM云平臺的計(jì)量支付技術(shù)路線Fig.1 Measurement and payment technology route based on BIM cloud platform

2.1 繼承核心思想

繼承計(jì)量支付管理的核心思想，將其進(jìn)行信息化升級改造，開發(fā)計(jì)量支付軟件模塊，方便計(jì)量支付的管理審批，實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同式的計(jì)量支付。

2.2 創(chuàng)建BIM工程量清單

創(chuàng)建帶有豐富工程信息的BIM模型，作為可視化計(jì)量支付的基礎(chǔ)，并將原有工程量清單與BIM模型關(guān)聯(lián)，形成基于BIM的工程量清單，為基于BIM的圖形交互式計(jì)量支付提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.3 搭建BIM云平臺

將線上計(jì)量支付軟件模塊與基于BIM的工程量清單進(jìn)行結(jié)合，開發(fā)基于BIM的計(jì)量支付功能模塊；配置云服務(wù)資源，并提供平臺安全服務(wù)環(huán)境，搭建BIM云平臺，實(shí)現(xiàn)基于BIM云平臺的計(jì)量支付管理[12]。

3 管理流程

在現(xiàn)有計(jì)量支付管理流程基礎(chǔ)上，經(jīng)信息化改造，并與BIM相結(jié)合，構(gòu)建了基于BIM云平臺的計(jì)量支付管理，其流程如圖2所示。具體內(nèi)容如下：

圖2 基于BIM云平臺的計(jì)量支付管理流程Fig.2 Measurement and payment management process based on BIM cloud platform

1）細(xì)化工程量清單。施工方管理人員根據(jù)工程量清單，使用BIM云平臺細(xì)化清單功能，提前將清單細(xì)化到BIM模型構(gòu)件，形成基于BIM的工程量清單，并進(jìn)行網(wǎng)上審核，經(jīng)施工方、監(jiān)理方、業(yè)主方三方審核確認(rèn)，確保清單細(xì)化正確，為后續(xù)基于BIM的計(jì)量支付奠定基礎(chǔ)。2）前置施工質(zhì)量驗(yàn)收。在施工階段，施工人員完成BIM模型對應(yīng)工程的施工，使用BIM云平臺質(zhì)量驗(yàn)收功能，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理網(wǎng)上確認(rèn)質(zhì)量合格后，BIM模型構(gòu)件方可進(jìn)入計(jì)量支付環(huán)節(jié)。3）圖形交互式清單計(jì)量。施工方管理人員在BIM云平臺圖形交互式選擇BIM模型構(gòu)件，進(jìn)行計(jì)量的填報(bào)，并上報(bào)現(xiàn)場監(jiān)理進(jìn)行計(jì)量確認(rèn)。4）一鍵快速計(jì)量匯總。施工方按約定的計(jì)量周期（月）一鍵選取已填報(bào)的計(jì)量清單項(xiàng)，作為本期的計(jì)量匯總，發(fā)起計(jì)量匯總流程，經(jīng)三方審核確認(rèn)完成計(jì)量匯總。5）軟件自動化輔助支付申請。施工方按約定的支付周期（月）發(fā)起支付申報(bào)，自動選取計(jì)量匯總的數(shù)據(jù)作為支付申報(bào)的清單內(nèi)費(fèi)用。6）多方協(xié)同支付審核。施工方發(fā)起支付流程，經(jīng)三方協(xié)同審核確認(rèn)后，支付完成。

在此過程中，采用BIM云平臺，網(wǎng)上填報(bào)與協(xié)同審批，解決了人員溝通不暢的問題，采用基于BIM的計(jì)量支付，直觀形象，避免了重計(jì)、漏計(jì)、數(shù)據(jù)核對工作量大的問題，從而克服了原有航道工程計(jì)量支付管理中存在的空間跨度大、環(huán)境條件惡劣、周期性變化、安全風(fēng)險(xiǎn)高等問題，提升了計(jì)量支付管理效率和水平。

4 項(xiàng)目應(yīng)用

本航道整治工程位于長江干線武漢至安慶段，上起天興洲長江大橋、下迄安慶皖河口，全長約386.5 km。本項(xiàng)目是貫徹落實(shí)長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略，充分發(fā)揮了水運(yùn)比較優(yōu)勢，提升了長江黃金水道功能，加快構(gòu)建了綜合立體交通走廊的重點(diǎn)工程。

經(jīng)項(xiàng)目實(shí)施策劃，發(fā)現(xiàn)在本項(xiàng)目計(jì)量支付管理中存在計(jì)量支付流程繁瑣，審核工作量大，各方溝通協(xié)調(diào)不便等問題。同時(shí)由于航道工程行業(yè)特點(diǎn)，其計(jì)量支付工作存在空間跨度大、環(huán)境條件惡劣、周期性變化、安全風(fēng)險(xiǎn)高等問題。因此本項(xiàng)目采用基于BIM云平臺的計(jì)量支付管理，以期解決項(xiàng)目計(jì)量支付面臨的上述問題。具體應(yīng)用如下：

4.1 五層架構(gòu)BIM云平臺

BIM云平臺采用分層思想進(jìn)行搭建，從下至上分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用支撐層、應(yīng)用系統(tǒng)層、平臺展現(xiàn)層5個(gè)層次，如圖3所示。

圖3 BIM云平臺架構(gòu)圖Fig.3 Architecture diagram of BIM cloud platform

其中，基礎(chǔ)設(shè)施層是平臺運(yùn)行的基礎(chǔ)環(huán)境，為減少平臺基礎(chǔ)設(shè)施投入，減輕用戶計(jì)算機(jī)硬件配置要求，提升用戶使用便捷性，保障安全高效運(yùn)行，平臺采用云基礎(chǔ)環(huán)境。數(shù)據(jù)資源層為平臺提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)的存儲與訪問服務(wù)。應(yīng)用支撐層為平臺提供如BIM服務(wù)、流程引擎服務(wù)、接口服務(wù)等通用共性功能服務(wù)。應(yīng)用系統(tǒng)層是平臺的業(yè)務(wù)功能模塊，主要包含進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、計(jì)量支付管理等項(xiàng)目管理功能。計(jì)量支付模塊包含清單管理、清單細(xì)化、BIM計(jì)量、計(jì)量匯總、匯總審批、支付申請、支付審批、統(tǒng)計(jì)分析等功能。平臺展現(xiàn)層為平臺提供移動端、PC端、顯示大屏等多端展示。

由于BIM云平臺采用云基礎(chǔ)環(huán)境搭建，用戶只需聯(lián)網(wǎng)用瀏覽器即可登錄使用，不需要過高的計(jì)算機(jī)硬件配置，不需要安裝圖形引擎插件，提升了用戶的使用便捷性。

4.2 唯一編碼值BIM模型

根據(jù)施工圖紙、規(guī)范等設(shè)計(jì)成果及技術(shù)文件，結(jié)合施工組織設(shè)計(jì)與施工方案，將BIM設(shè)計(jì)模型進(jìn)行進(jìn)一步深化，使其成為滿足施工管理需要的BIM施工管理模型。同時(shí)，結(jié)合施工項(xiàng)目分部分項(xiàng)分解結(jié)構(gòu)，將BIM施工管理模型進(jìn)行唯一編碼值的編碼，并將模型發(fā)布至BIM云平臺。由于所有BIM構(gòu)件采用了唯一編碼，計(jì)量工作直觀、方便，因此可以有效避免了重計(jì)、漏計(jì)的情況，客觀真實(shí)地反映工作量。

4.3 BIM工程量清單

工程量清單是合同中確定合同價(jià)格的基礎(chǔ)，由分部分項(xiàng)工程量清單、措施項(xiàng)清單、其他項(xiàng)目清單、規(guī)費(fèi)和稅金項(xiàng)目清單組成。其中，分部分項(xiàng)工程量清單是工程實(shí)體對應(yīng)的清單，最小層級為分項(xiàng)工程，可能對應(yīng)的是多個(gè)實(shí)體構(gòu)件，精細(xì)程度還沒有達(dá)到構(gòu)件層級，不能滿足精細(xì)化管理。因此，將工程量清單與BIM模型結(jié)合，形成BIM工程量級清單，為圖形交互式計(jì)量支付奠定基礎(chǔ)。

4.4 圖形交互式工程量計(jì)量

當(dāng)某一構(gòu)件施工完成，質(zhì)量檢驗(yàn)合格，符合計(jì)量條件的情況下，即可在BIM云平臺選中模型，進(jìn)行BIM圖形交互式工程量計(jì)量。

4.5 多方協(xié)同式工程款支付

在進(jìn)行工程款支付時(shí)，由于經(jīng)過基于BIM的工程量計(jì)量，客觀性、真實(shí)性得到保證，可快速匯總工程量，并發(fā)起網(wǎng)上審批流程，監(jiān)理方、業(yè)主方即可進(jìn)行多方協(xié)同式的工程量匯總審批和工程款支付審批。同時(shí)，各方在審批時(shí)可采用數(shù)據(jù)與BIM模型對照的方式進(jìn)行審批，避免數(shù)據(jù)與工程實(shí)體脫節(jié)的情況，促進(jìn)各方有效溝通。

4.6 可視化計(jì)量支付分析

計(jì)量支付數(shù)據(jù)以結(jié)構(gòu)化形式存儲在數(shù)據(jù)庫中，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。由于計(jì)量支付與BIM模型深入融合，因此，可以通過BIM模型、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等各種分析手段，進(jìn)行基于BIM的可視化計(jì)量支付分析，如圖4所示，可用顏色區(qū)分的方式直觀展示已計(jì)量支付、正在計(jì)量支付、未計(jì)量支付的工程模型，分析結(jié)果可為項(xiàng)目資金安排、工程造價(jià)結(jié)算提供參考。

圖4 計(jì)量支付可視化分析Fig.4 Visual analysis of measurement and payment

本項(xiàng)目通過采用基于BIM云平臺的計(jì)量支付管理，實(shí)現(xiàn)了多方協(xié)同式和圖形交互式的計(jì)量支付管理，解決了項(xiàng)目實(shí)施策劃中發(fā)現(xiàn)的計(jì)量支付流程繁瑣，審核工作量大，各方溝通協(xié)調(diào)不便等問題，提升了項(xiàng)目計(jì)量支付精細(xì)化管理水平，為項(xiàng)目的順利實(shí)施提供了強(qiáng)大技術(shù)支持。

5 結(jié)語

1）項(xiàng)目管理與BIM技術(shù)交叉融合。本文進(jìn)行了項(xiàng)目管理與BIM技術(shù)、信息化技術(shù)多領(lǐng)域交叉融合研究，提出了基于BIM云平臺的航道工程計(jì)量支付管理思路，解決了航道工程計(jì)量支付工作中存在的空間跨度大、環(huán)境條件惡劣、周期性變化、安全風(fēng)險(xiǎn)高等問題，促進(jìn)了航道工程項(xiàng)目精細(xì)化管理水平提升，為航道工程項(xiàng)目的計(jì)量支付管理提供一種新思路。

2）繼承核心思想，創(chuàng)新管理流程。本文分析了計(jì)量支付管理思路和特點(diǎn)，繼承計(jì)量支付管理的核心思想，并將其進(jìn)行信息化升級改造，創(chuàng)新管理流程，搭建基于BIM的云平臺，開發(fā)計(jì)量支付軟件模塊，方便計(jì)量支付的管理審批，實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同計(jì)量支付。

3）圖形交互模式，提升管理體驗(yàn)。本文充分發(fā)揮了BIM技術(shù)的可視化特性，以BIM模型交互為中心，以網(wǎng)上流程協(xié)同管理為主線，構(gòu)建航道工程計(jì)量支付管理的圖形交互模式，提升了計(jì)量支付的直觀性與溝通協(xié)調(diào)的便捷性。

本文提出的思路還需在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范符合方面、行業(yè)特點(diǎn)結(jié)合方面、項(xiàng)目實(shí)踐方面進(jìn)行深入研究與完善。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，本文構(gòu)建的BIM云平臺還需在平臺架構(gòu)、開發(fā)技術(shù)、部署實(shí)施等方面不斷優(yōu)化升級。