連 祎，賈海濤，連 迪

(1.黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司,河南 鄭州 450003; 2.河南省科學(xué)技術(shù)館,河南 鄭州 450003)

1 研究背景

在應(yīng)對水利工程地基防滲加固這一常見工程難題方面,截滲墻因其施工速度快、工程成本低且效果顯著,被廣泛應(yīng)用于水利工程地基處理。然而經(jīng)項目調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),許多截滲墻工程的投資編制工作經(jīng)常會出現(xiàn)時間超支現(xiàn)象,不得不采取加班、壓縮工程其他分部工程的編制時間或者延長項目整體時間的措施,嚴(yán)重制約工程正常生產(chǎn)進(jìn)度;或者為了保證項目計劃時間節(jié)點(diǎn),只能簡化計量過程取主要地層算投資,這樣就會導(dǎo)致項目投資與實(shí)際費(fèi)用存有偏差,很難統(tǒng)籌效率與精度。究其根本原因,在于截滲墻造價編制需要區(qū)分地層、墻厚、孔深等參數(shù),需在圖上人工量取出每層地層的工程量并且在套用定額時根據(jù)地層類別進(jìn)行一一對應(yīng),且工程中往往不止一道截滲墻,在不同位置截滲墻的地質(zhì)情況各不相同,所設(shè)計的截滲墻規(guī)模也會相差較大,墻厚孔深地層等參數(shù)也不盡相同,人工統(tǒng)計對應(yīng)過程耗時耗力[1]。

鑒于目前在編制造價過程中采用的常規(guī)方法效率較為低下,項目組對截滲墻造價編制進(jìn)行了深入的研究及應(yīng)用。

2 研究內(nèi)容

2.1 現(xiàn)狀調(diào)查

為調(diào)查現(xiàn)狀截滲墻造價編制存在的具體問題,項目組針對選取的典型項目,對其中的編制工序進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查,整理結(jié)果如表1所示。現(xiàn)狀問題排列圖見圖1。

表1 現(xiàn)狀問題調(diào)查表

從統(tǒng)計圖表中可以看到,計算截滲墻工程量和選套定額是主要問題,只要有效解決了這兩項問題,那么截滲墻造價編制時間超支的問題就能得到很好的控制。

2.2 原因分析

針對計算截滲墻工程量和選套定額兩個關(guān)鍵工序,編制時間過長,項目組經(jīng)過分析,得出以下幾種原因:

1)識圖量取方法落后。在截滲墻的算量過程中,調(diào)查之前所做的項目造價,均為人工識圖,識圖量取方法落后,需要在圖中按照不同地層將截滲墻分成若干層分別進(jìn)行量取,效率低下,并且給校核工作造成很大的負(fù)擔(dān),校核人員與設(shè)計人員量取的數(shù)值容易出現(xiàn)誤差,返工重新量取,浪費(fèi)時間[2]。

2)地質(zhì)資料地層劃分與定額不一致。調(diào)查之前所做的項目,發(fā)現(xiàn)工程勘察通過鉆孔巖土取樣,根據(jù)巖土性質(zhì)標(biāo)出每層地層,這些地層往往有很多,因?yàn)橛薪换ナ降刭|(zhì),存在相同地層,如粉土、粉質(zhì)黏土等,而定額中將土質(zhì)分為4種,地質(zhì)資料地層分類與定額分類沒有一一對應(yīng),需要造價人員查詢相關(guān)規(guī)范,了解巖土特性,尋找匹配信息,例如地質(zhì)分層中的耕土、素填土等都屬于定額中的種植土,因此需要造價人員花費(fèi)較長時間對地質(zhì)識別分類。

3)缺乏單價模板,選套定額時間長。截滲墻計算需從墻厚、孔深、地層三個方面綜合分類套用單價,經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前項目大多數(shù)采用部頒定額計算截滲墻造價,其人材機(jī)消耗量是一樣的,但一直未形成統(tǒng)一的模板可以調(diào)用單價,每次都是根據(jù)參數(shù)去編制分析單價或?qū)ふ移渌椖肯嗤瑔蝺r進(jìn)行復(fù)制使用,這耗用大量的時間,也增加了校核工作量。

3 制定對策

3.1 Civil3D三維量取

傳統(tǒng)截滲墻工程量采用人工識圖算量,工作量大、效率低、容易出錯。通過研究,將Civil3D軟件中的三角網(wǎng)體積曲面法[3]應(yīng)用到截滲墻識圖量取中,改變傳統(tǒng)的識圖算量方式,提高工作效率和質(zhì)量。

Civil3D軟件是一款三維軟件,在Civil3D中建立各地層三維曲面[4],在其中布置截滲墻,將各地層信息賦予各地層曲面,將各地層作為基礎(chǔ)曲面,截滲墻曲面作為對照曲面,利用軟件中三角網(wǎng)體積曲面法建立各地層與截滲墻的三角網(wǎng)體積曲面,可以清晰地看到截滲墻的地層情況,同時經(jīng)過軟件內(nèi)部布爾運(yùn)算,可自動統(tǒng)計各地層工程量并列表顯示,一目了然[5]。將工程量信息復(fù)制到Excel表中,調(diào)整處理數(shù)據(jù)。該識圖取量過程極大地提高了工作效率,工作質(zhì)量得以加強(qiáng),也大大減少了校核人員的工作量。

通過Civil3D三維量取,可以直接得出每層地質(zhì)的工程量(見圖2),相比人工識圖量取,速度更快誤差更小,而且校核也更方便,節(jié)省校核人員時間。

3.2 統(tǒng)一土層信息

由于截滲墻套用定額需要區(qū)分地層,而地質(zhì)資料的地層劃分是按巖土性質(zhì),而定額中將土質(zhì)分為4類,地質(zhì)資料地層分類與定額分類沒有一一對應(yīng),需要造價人員查詢相關(guān)規(guī)范,了解巖土特性,尋找匹配信息,因此需要造價人員花費(fèi)較長時間對地質(zhì)識別分類才能夠滿足套用定額。工程中數(shù)道截滲墻均需造價人員在統(tǒng)計時花費(fèi)時間去進(jìn)行匹配地層,工作煩瑣,且不利于項目校核工作,因此項目組決定統(tǒng)一土層信息,方便項目使用。

項目組將地質(zhì)資料中常用的地層與定額分別列表(見表2),通過查閱相關(guān)規(guī)范,根據(jù)特性匹配附屬關(guān)系,將地質(zhì)的常用土層與定額土層一一匹配,歸屬于定額分類中的一類土層用統(tǒng)一顏色標(biāo)注,并將土層所屬的定額土層分類用同色加重,由于選套定額時主要依據(jù)的是定額土層分類,因此在表格中將所屬的定額土層分類用深色重點(diǎn)標(biāo)出,另外不同的分類標(biāo)注不同顏色以示區(qū)分。采用Excel建立兩個土層分類匯總計算表,包含墻厚、孔深、地質(zhì)等分類信息,利用“vlookup”多表格查找函數(shù)把對策1的地質(zhì)輸出表和對策2的地質(zhì)分類表進(jìn)行智能匹配[6],自動填充截滲墻每層地質(zhì)地層的定額分類信息。再利用“sumif”函數(shù),匯總計算截滲墻的不同定額層厚度。

表2 常用地層與定額分類列表

按對策實(shí)施后,土層信息分類明了,地質(zhì)資料中每層地層都能快速找到定額對應(yīng)土層[7],并分層累加得到匯總工程量,這樣可快速套取定額,提高造價工作效率,同時方便工程量的計算和校核。

3.3 編制單價模板

在地層統(tǒng)一后,截滲墻選套定額還需考慮墻厚、孔深等參數(shù)。在工程中往往布置數(shù)道截滲墻,不同部位截滲墻設(shè)計有差異,墻厚、孔深等會有差別,在編制造價時每次都要編制相應(yīng)的單價,較為麻煩,因此項目組采用預(yù)先編制單價形成模板,利用函數(shù)自動匹配相應(yīng)單價。

由于目前項目大多數(shù)采用部頒定額計算截滲墻造價,其人材機(jī)消耗量是一樣的,因此項目組根據(jù)定額情況將不同參數(shù)的截滲墻單價進(jìn)行預(yù)先編制,在實(shí)踐中僅需根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r修改材料價格即可。然后項目組采用Excel建立工程量表與單價表的聯(lián)系,利用“IF”函數(shù)進(jìn)行判別,將符合參數(shù)的項目自動匹配單價,完成造價工作。

按對策實(shí)施后,大大提高了選套截滲墻定額的效率,節(jié)約截滲墻造價編制時間。

4 結(jié)論

4.1 成果的先進(jìn)性與創(chuàng)新性

通過調(diào)查,常規(guī)截滲墻造價編制要么詳細(xì)算地層占用大量時間,導(dǎo)致造價編制時長嚴(yán)重超出,要么準(zhǔn)確性不夠,統(tǒng)計地層后取主要地層計算投資,導(dǎo)致投資與最終會有偏差,效率與精度很難同時得到保證。

本次為了解決這個問題,將基于Civil3D集成造價的方法在本工程中進(jìn)行應(yīng)用:

1)引入Civil3D軟件,通過三維算量,將各個地層的工程量直接導(dǎo)出至Excel,相比CAD中按不同地層將截滲墻分成若干層分別進(jìn)行量取的傳統(tǒng)做法,計算工程量更方便快捷,且準(zhǔn)確性也有更好的保證[8]。

2)統(tǒng)一土層信息制作土層信息表,并在工程量計算表中通過函數(shù)方式建立與地層的從屬關(guān)系,匯總計算截滲墻的不同定額層厚度,節(jié)省選套定額時間[9]。

3)通過參數(shù)判別自動匹配單價模板(在實(shí)踐中根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r修改材料價格),從而使截滲墻造價工作時間大大縮短,提高了精確性。

通過實(shí)踐證明,所做的工作確實(shí)在相當(dāng)程度上提高了截滲墻造價的編制效率,提升了產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了截滲墻造價工作的突破:

1)形成一套多覆蓋層截滲墻投資計算標(biāo)準(zhǔn)化成果。該標(biāo)準(zhǔn)化成果使得多覆蓋層截滲墻的造價編制高效有序,可以用于指導(dǎo)和規(guī)范后續(xù)工作。

2)將三維算量與地層信息結(jié)合起來,使得工程量帶地層信息輸出,方便快捷。

3)實(shí)現(xiàn)三維與造價的融合,提高造價成果質(zhì)量,提升工作效率。

4.2 推廣及應(yīng)用

開封A河道總長約16 km,在河道中布置了數(shù)道截滲墻。將基于Civil3D集成造價的方法在本工程中進(jìn)行應(yīng)用,通過引入Civil3D軟件三維算量得出各地層工程量,然后根據(jù)地層信息進(jìn)行分類,在單價模板中按當(dāng)?shù)貎r格修改相應(yīng)單價后,進(jìn)行參數(shù)匹配得到相應(yīng)的截滲墻單價,計算工程投資準(zhǔn)確高效,在有限的時間內(nèi)高效完成工作,縮短了編制時間,校核更加便捷省時,極大提高了工作效率。另外由于統(tǒng)計地層全面,也提高了投資的準(zhǔn)確度,目前工程已經(jīng)完工,在工程后期的結(jié)算中發(fā)現(xiàn)投資較常規(guī)方法更貼合實(shí)際?；贑ivil3D集成造價的方法在該工程中的應(yīng)用縮短了造價編制時間保證了工期,投資準(zhǔn)確性也有提高[10],這為基于Civil3D集成造價的計算方法的推廣使用打下了堅實(shí)的基礎(chǔ),同時可為其他類似工程提供借鑒意義。