基于BIM技術的公路工程工程量清單應用研究

■周先穎 余 晉

（1.重慶市交通規劃和技術發展中心；2.北京中交京緯公路造價技術有限公司）

引 言

隨著公路建設市場的發展，工程量清單的應用越來越廣泛，建設各方希望用工程量清單[1]實現項目造價的有效管理及控制[2]。隨著建筑信息模型（Building Information Model,BIM）的出現，建設市場進行了一場數字革命，對建設項目規劃、管理及工程造價管理產生了深遠的影響。那么在新的模式下，如何利用BIM技術提升公路工程工程量清單編制工作的效率和準確性，是造價技術人員應該深入探討的問題。

1 公路工程工程量清單及相關規范文件

本文就交通運輸部組織制定的自2018年3月1日起施行的《公路工程標準施工招標文件》（2018年版）[3]等系列規范及標準文件中涉及公路工程工程量清單編制的內容作一些論述。

1.1 《公路工程標準施工招標文件》（2018年版）第七章技術規范

技術規范是該標準文件的重要基礎文件，與其他文件構成統一整體。技術規范中的“章”、“節”與工程量清單計量規則，工程量清單中的“章”、“節”一一對應。技術規范中明確的工作內容，要求等是工程量清單計量規則中的對應內容，如子目名稱、工程量計量、工程內容等。

1.2 《公路工程標準施工招標文件》（2018年版）第八章工程量清單計量規則

《公路工程標準施工招標文件》（2018年版）將原2009年版標準文件[4]中的計量支付條款從技術規范中抽離出來，單獨成為招標文件的一個章節。單獨編制公路工程工程量清單計量規則可以統一清單計量的方法，規范計量行為，減少因計量條款含糊不清引起計量的不確定性[5]。

標準文件規定計量規則由子目號、子目名稱、單位、工程量計量、工程內容組成。每個子目號與工程量清單一一對應。其中，工程內容界定了該工程子目應完成的工程的范圍、工序，工程量計量的規則明確規定了哪些是可以計量的，哪些作為附屬工程，是需要實施但是不能夠計量的。如203-1-d路基挖方中的挖淤泥工程內容為：①施工排水處理；②挖除、裝載、運輸、卸車、堆放；③現場清理。從以上子目的工作內容可見，在進行挖淤泥施工的同時，需自行根據項目實際情況做好排水措施，施工完畢后，也需要對施工場地進行清理，但是這兩項費用是無法單獨計量的。

1.3 《公路工程標準施工招標文件》（2018年版）第五章工程量清單

工程量清單由子目號、子目名稱、單位、數量、單價等要素合價組成。工程價格由每個子目的“量”和“價”組成，所以如何合理確定“量”和“價”，是做好造價的關鍵。其中“量”的確定關系到項目后期的管理，是否會產生大量的變更，是否會因為計量規則的不明確，而引起“量”的糾紛。

“量”的確定原則應根據計量規則[6]進行確定。如文件中212-2-d土工格柵的計量規則：①依據圖紙所示位置和規格、型號，按分層鋪設土工格柵的累計凈面積以平方米為單位計量；②接縫的重疊面積和邊緣的包裹面積不予計量。通過以上描述，在計算土工格柵工程數量時，既不能僅僅按照圖紙計算鋪設面積，也不能計算重疊的面積，而是根據層數考慮累計鋪設的凈面積。

2 BIM技術簡介

BIM技術通過模型參數來整合工程項目設計建造管理實施各個方面、各個階段的信息，通過數據化的方式[7]，在工程實施全過程中實現數據信息的共享和傳遞。BIM技術在工程應用中具備可視化、協調性等特點[8]。其中，協調性不僅能夠協助處理工程項目的技術問題，還能夠解決不同專業交叉產生的碰撞問題，顯著提高各參建單位工作人員之間的溝通效率，規范了技術處理流程。

傳統工程造價工作中算量和匯總大多依據二維的AutoCAD圖紙進行繁復的計量，工作量大且效率較低。在造價工程中引入BIM技術后，可以依靠BIM模型進行計算和匯總，在很大程度上解決了設計人員或者造價人員的算量工作。但是，BIM模型計算出來的“量”和工程量清單中的“量”并不是完全統一一致的。那么，如何利用好BIM模型，計算出符合工程量清單要求的“量”，就是造價人員和BIM工程師應該溝通解決的問題。本文就如何利用BIM模型，計算出符合工程量清單要求的“量”做一些探討。

3 如何統一工程量清單和BIM模型中的量

下面，以橋梁工程中的預制預應力混凝土梁的計量舉例說明，選取主要的組成部分：混凝土、鋼筋來進行計算。

3.1 理清工程量清單中量的計量規則

411-8預制預應力混凝土上部結構的計量規則：①依據圖紙所示體積分不同強度等級以立方米（m3）為單位計量；②鋼筋、鋼材所占體積及單個面積在0.03平方米（m2）以內的孔洞不予扣除；③后張法預應力混凝土梁封端混凝土工程量列入本子目。

403-3鋼筋的計量規則：①依據圖紙所示及鋼筋表所列鋼筋質量以千克為單位計量；②固定鋼筋的材料、定位架立鋼筋、鋼筋接頭、吊裝鋼筋、鋼板、鐵絲作為鋼筋作業的附屬工作，不另行計量。

3.2 建立BIM模型

在公路工程項目中，通常是由設計單位提供量；因此，建議設計人員在施工圖設計階段就依據工程實際情況，建立BIM模型，并根據需要進行算量模式設置。比如：可以根據設計需求，建立相應的計算規則；根據定額套用需求，建立定額規則；根據材料采購需求，建立材料統計規則；還可以根據清單需求，建立清單規則等等。同樣的，實際操作中可以根據公路工程工程量清單規則，建立相應的BIM模型。

設計圖完成后，根據相應的尺寸建立設計三維BIM模型，根據3.1條中的計量規則建立混凝土、鋼筋、鋼絞線等項目的計算規則，在建立一個標段或一個項目的工程量清單時，該標段或該項目橋梁工程中，結構形式相同且混凝土標號相同的項目，納入同一個清單號進行計量支付。如所有的C50預制預應力混凝土，應納入“411-8-a”項目中（其中411-8以下層級可根據工程需要實際情況自行設置），上部結構鋼筋光圓鋼筋納入“403-3-a”，上部結構帶肋鋼筋納入“403-3-b”進行計量支付。

在設計的三維模型中，不僅應建立好計算規則，還應根據項目的特征特點將其歸納劃入相應的清單子目中，并根據管理需要對應到不同的結構部位，才能夠使得出的清單量準確無誤，更好的服務于建設項目。因此，這就需要系統地建立BIM模型構件屬性，簡單的來說就是賦予不同結構部位一些特定的信息，讓計算機能夠識別和提取數據（工程量），按照作用不同可以將這些特定信息分為幾類，分別包括結構部位信息、工程量清單信息、技術信息等。以某橋梁第一跨左幅第一片梁板為例，可建立如下BIM構件屬性模型。

結構部位信息：數字編碼或其他形式編碼，應帶有特定的信息，如第1、2位表示橋梁工程；第3、4位表示第1座橋梁；第5、6位表示上部結構；第7、8位表示左、右幅；第9、10位表示第一跨；第11、12位表示第1片梁，編碼形式與位數可根據項目具體情況設置，作用是能準確定位工程部位（BIM構件）。

圖1 BIM構件屬性模型

工程量清單信息：是計算機進行工程數量識別、匯總形成工程量清單的關鍵信息，計算機通過事先設置的各結構部位工程量計量規則分類計算工程量，并通過子目號按項目或標段匯總，如預應力上部結構鋼鉸線，計算機按計量規則可根據不同需要自動扣減工作長度后提取計量工程量，也可不扣減工作長度提取下料長度等。工程量清單信息需要專業造價人員結合不同的工程部位和技術規范確定。

技術信息：主要取決于不同的項目管理需求，技術信息可事先錄入，如梁的結構類型、幾何尺寸等，管理人員通過這些信息能夠進行合理的資源分配，提高生產效率；也可后期生成和采集，如造價數據、實驗數據、質檢數據等，實現真正意義的信息化管理。

3.3 根據相應子目的清單模式計量規則，計算相應的量

BIM模型根據構件屬性，設計不同的計算機工程數量處理業務邏輯，可生成多種形式的工程數量，如表1、表2示意，實操過程中可按需建立。

表1 工程數量形式1

表2 工程數量形式2

3.4 統一兩者的量，匯總清單

根據上表匯總的量，綜合工程量清單計量規則，算得每個清單子目的“量”。建立工程量明細處理表[9]的核心是要按照對應清單號的計量規則建立工程量的計算規則，以確保計算結果是符合清單計量規則的。

由以上案例解讀可見，在公路工程項目中，當項目擬使用BIM技術對項目進行管理控制時，可根據《公路工程標準施工招標文件》（2018年版）中的工程量清單計量規則，在BIM模型的計算規則中建立清單需求的計算規則，自動生成工程量清單，實現量的準確性和時效性。當發生設計變更時，設計圖紙調整同時，依據已建立的計算規則，工程量清單中的量也同步調整。