摘要：傳統(tǒng)高速鐵路橋梁施工造價(jià)全過程控制方法，直接建立高速鐵路橋梁施工造價(jià)分析模型，未對(duì)造價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行構(gòu)建，造成傳統(tǒng)方法造價(jià)管控性能較差的問題?；诖?，提出基于BIM技術(shù)的高速鐵路橋梁施工造價(jià)全過程控制方法。為保證成本控制效果，該方法先對(duì)高速鐵路橋梁造價(jià)影響因素進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)主要造價(jià)控制指標(biāo)進(jìn)行選取。然后基于BIM技術(shù)構(gòu)建高速鐵路橋梁施工造價(jià)控制模型，利用模型對(duì)工程造價(jià)構(gòu)成進(jìn)行分別控制，從而實(shí)現(xiàn)高速鐵路橋梁施工造價(jià)全過程控制。最后設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證明所提方法的先進(jìn)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制方法造價(jià)管控性能強(qiáng)于其他兩種傳統(tǒng)造價(jià)控制方法，應(yīng)用效果較好。

關(guān)鍵詞：高速鐵路橋梁；BIM技術(shù)；施工造價(jià)；全過程控制

0" "引言

在鐵路橋梁建設(shè)過程中，需要使用大量資金，故對(duì)項(xiàng)目成本進(jìn)行全面控制與管理非常重要。采用優(yōu)秀的工程造價(jià)管理措施，可以在確保所有項(xiàng)目順利進(jìn)行的同時(shí)，有效降低財(cái)政出資額，并確保項(xiàng)目的安全運(yùn)行[1-2]。

近年來(lái)，許多學(xué)者對(duì)橋梁造價(jià)控制展開了研究，并取得了一定的成果。有學(xué)者參考基于粒子交換優(yōu)化和遺傳混合優(yōu)化算法的高速鐵路橋梁工程全生命周期成本控制方法，以實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性為關(guān)鍵目標(biāo)，全面評(píng)估工程成本過程，確保成本分析效率。還有學(xué)者認(rèn)為，可采用決策樹進(jìn)行高速鐵路橋梁工程造價(jià)分析，即基于全生命周期的決策樹對(duì)歷史工程數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，識(shí)別不確定的成本因素，從而更準(zhǔn)確地分析工程成本[3-4]。

上述兩種方法都可對(duì)高速鐵路橋梁工程的全過程成本進(jìn)行全面分析，但由于受到高速鐵路橋梁工程定價(jià)方法的影響，工程成本分析的準(zhǔn)確性仍不盡人意。針對(duì)這些方法的局限性，本文提出了一種基于BIM技術(shù)的高速鐵路橋梁施工造價(jià)全過程控制方法。

1" "基于BIM技術(shù)造價(jià)全過程控制方法設(shè)計(jì)

1.1" "工程造價(jià)影響因素的提取

為了提高造價(jià)控制的準(zhǔn)確性，本文對(duì)高速鐵路施工造價(jià)的影響因素進(jìn)行了分析，并對(duì)項(xiàng)目和工程量進(jìn)行了三維分析[5]。利用BIM軟件對(duì)橋梁工程造價(jià)影響因素構(gòu)成進(jìn)行提取。橋梁工程造價(jià)影響因素構(gòu)成如圖1所示。

在確保工程成本能夠得到進(jìn)一步控制前提下，排除不確定因素對(duì)高速鐵路橋梁工程的影響，本文采用單價(jià)法作為定價(jià)依據(jù)，并以分離的方式對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行計(jì)價(jià)。通過選取高速鐵路橋梁造價(jià)指標(biāo)，并采用分批次控制的方式，形成工程計(jì)價(jià)的約束，從而保證成本控制效果的實(shí)現(xiàn)。

1.2" "基于影響因素建立控制體系

高速鐵路橋梁造價(jià)控制的核心，是對(duì)高速鐵路橋梁的各項(xiàng)特征變量進(jìn)行多維度分析。在之前的高速鐵路施工造價(jià)影響因素分析基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選擇造價(jià)控制指標(biāo)。通過分析不同維度因素對(duì)高速鐵路橋梁成本的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)造價(jià)的控制和分析。

1.2.1" "內(nèi)部影響因素分析

成本管理的內(nèi)部因素主要涉及工程項(xiàng)目的施工參數(shù)和技術(shù)特點(diǎn)。這些因素包括施工過程中所需的人工、機(jī)械設(shè)備、材料等資源數(shù)量和配置，以及各項(xiàng)技術(shù)要求等。

在高速鐵路橋梁項(xiàng)目中，其整體結(jié)構(gòu)主要包括橋墩、橋面、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)等部分。其中，橋墩是用于支撐橋梁的立柱，而橋面是列車行駛的道路層。上部結(jié)構(gòu)指橋梁中承載荷載的部分，如梁、橫梁等。下部結(jié)構(gòu)指橋梁的基礎(chǔ)部分，如墩臺(tái)、樁基等。

高速鐵路橋梁工程造價(jià)管理中的內(nèi)部因素主要體現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)參數(shù)上，其包括橋梁特點(diǎn)、高速鐵路橋梁類型、高速鐵路橋梁高度、工程面積、工程裝修標(biāo)準(zhǔn)等。

在對(duì)該類項(xiàng)目工程進(jìn)行造價(jià)管理過程中，造價(jià)水平主要與工程的實(shí)際規(guī)模和工程質(zhì)量要求息息相關(guān)。工程質(zhì)量是工程建設(shè)的重要指標(biāo)，其受到結(jié)構(gòu)施工參數(shù)、材料和成本等因素的綜合影響[6]。需要注意的是，高速鐵路橋梁所使用的材料價(jià)格可能會(huì)受市場(chǎng)因素的波動(dòng)而發(fā)生變化。

1.2.2" "外部影響因素分析

成本管理還必須考慮外部因素的影響，這包括自然因素、人為因素和市場(chǎng)因素。自然因素主要包括地質(zhì)、氣象等環(huán)境條件。在實(shí)際工程中，項(xiàng)目的建設(shè)必須充分考慮土壤、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、排水和氣象環(huán)境等自然因素，這些因素最終會(huì)影響項(xiàng)目成本。

人為因素主要包括工程規(guī)模、技術(shù)難度、人力資源等方面的影響。若工程具有較大規(guī)模和復(fù)雜度，需要更多的人力資源和技術(shù)支持，這將增加項(xiàng)目的成本。此外，施工的管理能力和效率也會(huì)直接影響到成本的控制。而市場(chǎng)因素如施工時(shí)間、設(shè)備和施工材料的使用等，對(duì)工程成本的影響相對(duì)直觀。

1.2.3" "建立工程造價(jià)控制體系

綜合分析上述因素，根據(jù)選取的高速鐵路橋梁工程造價(jià)控制指標(biāo)建立控制體系，具體如表1所示。

在表1中，造價(jià)指數(shù)反映了橋梁工程在一定時(shí)期內(nèi)受價(jià)格變化的重要影響指標(biāo)，這對(duì)高速鐵路橋梁的總體建設(shè)和規(guī)劃具有重要參考意義。

1.3" "施工造價(jià)控制模型構(gòu)建與應(yīng)用

1.3.1" "基于BIM技術(shù)構(gòu)建施工造價(jià)控制模型

上述選取的指標(biāo)反映了橋梁建造在一定時(shí)期內(nèi)的價(jià)格變化，利用BIM技術(shù)對(duì)其中的主要影響因素進(jìn)行分析，完成高速鐵路橋梁項(xiàng)目數(shù)字化形式的全生命周期工程的全部成本計(jì)算。

BIM技術(shù)作為一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，利用三維數(shù)字信息，在工程項(xiàng)目從草案到運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)階段形成適當(dāng)?shù)哪Ｐ?，以提高成本分析的效率。BIM軟件分析如表2所示。

1.3.2" "基于BIM技術(shù)進(jìn)行物料管理

基于上述研究，利用BIM技術(shù)可將高速鐵路橋梁的設(shè)計(jì)施工圖紙轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的三維模型。借助Innovaya軟件，完成項(xiàng)目工程施工量及施工時(shí)間的計(jì)算。以此為基礎(chǔ)，可以通過BIM技術(shù)快速并準(zhǔn)確地獲取各個(gè)構(gòu)件和材料的數(shù)量和規(guī)格需求。這有助于更好地控制物料采購(gòu)、庫(kù)存和使用，提高對(duì)施工造價(jià)的管控能力。

1.3.3" "基于BIM技術(shù)進(jìn)行施工計(jì)劃可視化管理

在施工期間，應(yīng)利用BIM技術(shù)結(jié)合施工進(jìn)度計(jì)劃，將各個(gè)施工任務(wù)與相應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來(lái)，并對(duì)施工過程進(jìn)行可視化展示。

通過將施工任務(wù)與時(shí)間關(guān)聯(lián)，可以對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤和監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的時(shí)間延誤問題，從而控制施工產(chǎn)生的額外成本。

具體而言，可以根據(jù)施工任務(wù)的工程量和施工進(jìn)度計(jì)劃，借助BIM技術(shù)生成施工進(jìn)度圖、里程碑和時(shí)間表，直觀地呈現(xiàn)施工任務(wù)的完成情況和整體進(jìn)度。

1.3.4" "基于BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目估價(jià)

結(jié)合三維模型、物料清單和工時(shí)計(jì)劃，基于BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工造價(jià)的快速估算和預(yù)測(cè)。通過整合和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，在BIM軟件中結(jié)合構(gòu)件的數(shù)量、物料成本以及人工工時(shí)和成本，可以進(jìn)行快速的造價(jià)估算。這有助于評(píng)估不同設(shè)計(jì)和施工方案對(duì)成本的影響，并為決策提供有力支持。根據(jù)評(píng)估結(jié)果，可以及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目預(yù)算，以確保成本目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

綜上所述，通過將高速鐵路橋梁的設(shè)計(jì)施工圖紙轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的三維模型，并利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工量、時(shí)間和造價(jià)的計(jì)算與分析，可以更好地控制物料采購(gòu)、庫(kù)存和使用，監(jiān)控施工進(jìn)度，以及進(jìn)行快速的造價(jià)估算和預(yù)測(cè)。這些應(yīng)用有助于評(píng)估不同設(shè)計(jì)和施工方案對(duì)成本的影響，為決策提供有力支持，同時(shí)隨時(shí)調(diào)整項(xiàng)目預(yù)算以確保成本目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2" "實(shí)驗(yàn)論證

針對(duì)本文上述提出的基于BIM技術(shù)的高速鐵路橋梁施工造價(jià)全過程控制方法，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，將其與傳統(tǒng)方法1、傳統(tǒng)方法2相比較，驗(yàn)證本文方法的造價(jià)管控性能。

2.1" "實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為了驗(yàn)證本文提出的造價(jià)控制方法的實(shí)用價(jià)值，本次研究選擇滬深高鐵某段鐵路橋梁作為研究對(duì)象。該橋梁全長(zhǎng)187m，設(shè)計(jì)時(shí)速為350km/h。主梁采用C50混凝土，它是一種單箱單室變截面、變高度的結(jié)構(gòu)，底板按照二次拋物線進(jìn)行變化。橋墩采用C30混凝土，并使用球形鋼支座連接。

為驗(yàn)證本文提出的造價(jià)控制方法的實(shí)用性，本次研究借助仿真軟件完成工程圖紙的建模，并詳細(xì)分析和評(píng)估該橋梁的建設(shè)過程，包括材料選擇與使用、施工工藝與方法等。通過獲得這些數(shù)據(jù)，對(duì)其施工及造價(jià)管控進(jìn)行模擬。

為充分對(duì)比方法的實(shí)用性，以此為基礎(chǔ)，通過對(duì)比其造價(jià)控制模擬結(jié)果，評(píng)估本文提出的造價(jià)控制方法在實(shí)際工程中的可行性和有效性。為充分驗(yàn)證所提方法的先進(jìn)性，選取傳統(tǒng)方法1和傳統(tǒng)方法2作為對(duì)比方法，開展對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

2.2" "對(duì)比實(shí)驗(yàn)

利用3種方法在施工階段進(jìn)行造價(jià)控制模擬，得到其結(jié)果如表3所示。

如表3可知，應(yīng)用傳統(tǒng)方法1進(jìn)行造價(jià)控制，其成本為1183.143萬(wàn)元。應(yīng)用傳統(tǒng)方法2進(jìn)行造價(jià)控制，其成本為1192.038萬(wàn)元。應(yīng)用本文方法進(jìn)行控制，其成本為1076.817萬(wàn)元，比傳統(tǒng)方法1相比減少了106.326萬(wàn)元，與傳統(tǒng)方法2相比減少了115.221萬(wàn)元。由此可證明，本文方法為最優(yōu)方法，造價(jià)管控效果更優(yōu)。

3" "結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，造價(jià)控制是工程項(xiàng)目中的一個(gè)重要方面，通過進(jìn)行造價(jià)控制，可以避免資源的浪費(fèi)，并對(duì)工程項(xiàng)目各個(gè)階段的質(zhì)量進(jìn)行有效管理。

傳統(tǒng)高速鐵路橋梁施工造價(jià)全過程控制方法，直接建立高速鐵路橋梁施工造價(jià)分析模型，未對(duì)造價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行構(gòu)建，造成傳統(tǒng)方法造價(jià)管控性能較差的問題。

為提升施工階段成本管控效果，本文借助BIM技術(shù)，開展高速鐵路橋梁施工造價(jià)全過程控制方法研究。先分析影響其造價(jià)管控的影響因素，選取造價(jià)控制的指標(biāo)。然后依據(jù)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)建模、計(jì)算工程量等步驟實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目施工階段造價(jià)全過程管控。最后以對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證方法性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文方法優(yōu)于對(duì)比方法，管控效果更好，具有一定應(yīng)用價(jià)值。

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