基于BIM 管理平臺的快速路項目工程量智能管理實踐

劉澤甫

（徐州市高速公路建設指揮部，江蘇 徐州 221000）

0 引言

近年來在國家快速發展的過程中，各省市政府預留出大量資金開展浩大的基礎設施和民生工程建設，各項目總投資動輒幾十億多則上百億,因此在項目中開展完備的計量計價管理顯得尤為重要,然而依賴傳統施工計量手段已難以滿足計量管控“全覆蓋”的內在要求[1]。如何快速提高計量管理效率、推動計量工作的信息化建設進程，進而實現對項目計量的精細化管控已成為各部門急需解決的難題。如工程量清單作為我國目前建筑行業的標準計量依據，貫穿于項目施工流程之中。從項目起始的招投標報價，施工過程中的中間計量支付，以及最后的竣工結算，都依靠工程量清單開展計價工作。但計價數據體量龐大，若出現數據相悖會導致竣工決算時對原有計量結果打翻重來，如何有效管理計量數據并實現在各階段中妥善共享，對各部門間的協同工作提出了較高要求[2]。

隨著數字化技術的不斷發展，BIM（Building Information Modeling）技術的出現則為工程計量數字化、信息化的發展提供了契機。傳統BIM 技術的核心是基于三維模型實現工程信息的可視化展示，并開展碰撞檢查、管線優化等一系列模型化應用[3]。而現階段隨著BIM 技術與施工業務的不斷融合，著力于利用BIM 技術的信息化集成化功能，將其深入應用并貫穿項目管理全生命周期，實現基于BIM 技術的質量控制、進度管理、計量管理等[4]。

1 BIM 應用背景及工程概況

1.1 BIM 應用背景

在傳統工程中，所有進度、質檢、計量等資料傳遞仍以紙本信息為主，各類信息流通不暢且數據交換效率低下，容易形成信息孤島，開展中間計量工作需要耗費工程技術人員較大的精力核對施工進度臺賬、驗收報告與工程量清單，嚴重影響中間計量工作的準確性和時效性[5]。后續監理單位和建設單位開展的校核、審核工作也存在同樣的不足，因為離散的數據信息而難以對施工方提交的中間支付申請進行有效審核，每次計量時都根據工程進度粗略估算工程量作為計量依據，中間計量工作中難以避免地出現多報、早報等不合規行為。

現階段逐漸被推廣應用于項目全生命周期的BIM 管理平臺，為項目工程量智能化管理的實現提供了契機。BIM 管理平臺所具備的信息化集成功能，打通了工程進度、質量、計量等各模塊間的信息壁壘，相關數據與模型構件一一綁定，為施工過程各項工作中的數據提供了交互平臺，為實現智能化計量提供了數據基礎。

1.2 工程概況

徐州市徐韓公路快速化改造工程總投資17.66億元，全長約6.02 km，項目建成后將完善城市東北片區骨架路網，改善出行條件，是徐州市“兩環十二射二聯”城市快速路網的重要射線（見圖1）。該工程通過應用BIM 技術，實現了對工程質量、進度的有效把控，筑牢了項目的安全、環保防線，并完成了自動化的中間計量工作。本文圍繞該項目實例介紹基于BIM 管理平臺的工程量智能管理實踐。

圖1 橋梁立交區域效果圖

2 智能化計量應用方案及技術創新

2.1 應用方案

如圖2 所示，通過統一的模型編碼實現構件質檢資料、施工進度、工程量拆分清單等相關數據在平臺的展示，同時綁定到對應的BIM 模型上，實現數據信息在工程不同階段、不同工作間的傳遞使用，發揮BIM 模型作為數據信息的重要載體功能，構建以三維模型為基礎，關聯項目進度、質量、計量等各種相關信息的集成數據模型，為不同模塊協同工作提供數據共享交互平臺，使施工中各項工作邏輯關聯，如能夠通過所關聯質檢資料是否齊全、是否已被監理驗收而自動判斷構件能否計量，從而篩選出可計量清單，監理審批完成后相關計量報表冊在BIM 管理平臺上自動匯總計算，生成電子版并開展線上審批工作。

圖2 基于BIM 平臺智能化計量應用方案

本項目基于BIM 平臺實現智能化計量的應用極大減輕了中間計量工作中各單位的工作量，同時使得中間計量相關工作電子化、數字化，有效助推建設單位對施工計量工作的精細化把控。

2.2 技術創新

（1）打破施工過程數據的信息壁壘

利用BIM 技術集成構件在施工過程中的所有進度、質量、計量等過程數據，并提供信息交互平臺，打破施工過程中各部門工作間的信息壁壘，使得各構件計量情況與進度、質檢資料完備情況邏輯關聯，實現自動觸發式計量，只有資料完備后該構件才自動參與計量，提高各部門計量工作效率與計量準確度。

（2）數據邏輯關聯，遏制不合規操作

工程量清單集成至BIM 平臺，保證各構件計量申報工程量受工程量清單總控，同時與進度、質檢資料邏輯關聯，保證計量進度受進度、質量的有效制約，能有效遏制多報、早報、重復計量等不合規操作。

（3）實現計量精細化階段管控

對于樁基、現澆箱梁等結構混凝土工程，往往需要進行分批次計量，如按合同約定混凝土澆筑完成后即可計量70%，傳統計量難以對此有效管控，應用BIM 技術可以對各構件每道工序的相關計量比率進行設定，實現計量階段精細化管控。

（4）實現計量資料電子化，審批流程線上化

計量資料需要多方確認及簽字同意，同時傳統紙質計量申報表如果出現更改，則整套報表資料需要人為的返工，通過應用BIM 技術可以實現所有報表電子化，一經調整所有報表自動修改重新計算，同時實現審批流程線上化，有效縮短流程審批時間。

3 基于BIM 管理平臺的智能化計量

3.1 BIM 管理平臺

3.1.1 系統架構

本項目基于B/S 架構，以BIM 技術為核心，從用戶需求、數據分類、數據集成服務和功能設計等四個方面構建滿足項目建設及施工精細化管理的BIM 施工管理平臺，加以實現項目管理標準化、流程規范化、工作協同化，系統架構如圖3 所示。BIM 施工管理平臺具體的系統架構由數據網絡層、應用支撐層、應用服務層、和用戶層組成，具體的業務層又可以劃分為以下幾個模塊，包括協同工作平臺、圖紙文檔管理、質量管理、進度管理、安全管理、計量管理等，相關功能同時在移動端和網頁端加以應用，滿足參建各方隨時隨地利用平臺開展管理工作的需要，有效助推施工管理實現可視化、協同化、精細化、標準化，見圖3。

圖3 本項目BIM 協同管理平臺系統架構

3.1.2 數據邏輯

本項目業主組織各參建單位在平臺內創建虛擬單位，并通過定制化的使用賬號開展協同工作。各單位在施工過程中將質量、進度、安全環保、計量等各項數據在平臺上錄入及流轉，協助業主開展對本項目的精細化管控，同時作為中間計量的依據。如施工方在BIM 施工管理平臺中選擇相關部位開展工序報告工作，同時建立各個分項工程的檢驗批并填報各工序相關質檢表單，完成進度、質檢資料與BIM 模型構件的綁定。在進行計量狀態判定時，只有綁定資料檢驗批經由監理驗收予以合格后該構件方可計量，設定工序未經質量驗收或驗收不合格的項目，不能參與計量工作。

3.2 智能化計量

3.2.1 清單錄入與費率設置

本項目采用市政工程的計量方式，合同清單一次導入BIM 平臺，拆分清單可同時或根據工程進度情況按計量需求依次導入，導入的同時設定各單位工程類別相應的措施費、規費稅金費率，以服務線上自動化計量。

施工方按照圖紙工程數量表對混凝土、鋼筋等所有合同量進行拆分并由監理核對，工程量拆分至各分項工程同時寫入分項工程的對應編碼，若過程中發現施工圖紙與原招標圖紙清單存在差異，或施工圖紙工程數量表與實際不符，施工方技術人員可提出修改意見并提交監理單位和業主審核，最后清單拆分表確定后錄入BIM 施工管理平臺，通過編碼的對應關系完成工程量與BIM 模型構件的綁定。

3.2.2 計量方式設定

本項目根據合同約定及業主組織開會討論確認各分項工程的計量方式，默認為完工后一次性計量，也可通過設定關聯到檢驗批工序的計量比率實現分批次計量。對于完工后一次性計量的分項工程，不需要額外設定計量比率，施工方需待該構件線上質量資料完備后提交監理審核，平臺自動讀取該構件關聯的檢驗批信息作為佐證資料，監理審核檢驗批信息無誤后通過工程驗收，該工程100% 工程量隨即轉變為可計量狀態。

如圖4 所示，若存在結構混凝土、現澆箱梁等需要分批次計量的分項工程，需要額外對相應工序設定計量比率以實現分批次計量，只要該工序報驗通過后即可計量，如合同約定樁基完成混凝土澆筑工序后即可計量工程量的70%，而剩余30% 工程量待出具28 d 強度報告后予以計量。

圖4 樁基分批次計量

3.2.3 計量狀態自動判定

如圖5 所示，利用BIM 信息化集成的優勢，實現構件計量情況與進度、質檢資料完備情況邏輯關聯，只有檢驗批工序資料齊全且通過監理審核的構件才能允許計量。

圖5 計量狀態自動判定

每期中間計量開始前，系統根據質檢資料完備情況自動篩選出處于可計量狀態的構件，并提取其綁定的工程量清單生成計量申報表，對于未設置計量比率的構件，檢驗批驗收完成后，平臺自動提取100% 工程量參與計量，未完成驗收則不予計量；而對于有設置計量比率的構件，平臺則依據設定比率所關聯檢驗批工序的驗收情況確認能否計量，并改為提取相應比率的工程量以供中間計量。

3.2.4 計量申報表自動生成與信息化集成

如圖6 所示，平臺自動生成的計量申報表既包含了計量構件的工程量與單價、總金額等計量數據，也包含了構件關聯的檢驗批資料與質檢表單信息。

圖6 信息集成化的計量申報表

監理單位在審核時可直接點擊查看對應檢驗批內所有工序的質檢資料和工程量佐證資料，極大改善了審核單位的審核效率和便捷性，若監理單位在審核過程中發現某構件申報工程量與現場實際情況不符，則可實時調整審核工程量與計量金額。

3.2.5 報表冊生成與線上審批流轉

施工方確定中間計量填報完成后，在平臺上點擊生成報表冊，平臺自動讀取中間計量填報信息，并匯總計算分部分項工程、總價措施費、規費、稅金等費用，繼而寫入電子報表冊相應位置中。施工方審核文件無誤后線上簽名并提交監理審核，監理審核通過后插入USB Key,調用其中電子簽章在報表冊相應位置蓋章，之后提交至項目指揮部審核，待指揮部審核流程結束后自動生成費用批辦單。

本項目指揮部在審核報表冊的過程中，有權限對任何一個構件的申報數量進行折減，平臺會自動更新調整后的分部分項工程、總價措施費、規費稅金等計量金額。被折減的工程量會自動返還到構件工程量數據庫中以便下一次計量時使用，同時相關費用的調整金額由項目指揮部在審核意見中給出，從而審批流程結束后自動生成帶有準確金額的批辦單。有效實現了計量資料數字化、電子化，審批流程線上化、可視化，所有數據一經調整則報表自動計算同時修改，減少了不必要的返工工作。

4 結語

BIM 技術作為信息化、數字化管理的基本手段，將極大提高建筑工程的信息集成化程度。徐韓公路快速化改造工程基于數據集成的BIM 平臺實現了智能化計量，擺脫了傳統手工計量分析中由于資料繁雜和信息閉塞導致的核對工作量大、漏記多記現象，將各類施工過程數據在BIM 平臺上邏輯集成及關聯，各構件相關資料及計量審批狀態在平臺上一目了然，極大減輕了中間計量工作中各單位的工作量，縮短計量時間的同時提高了計量準確度，同時使得計量資料數字化、電子化，審批流程線上化、可視化，有效助推建設單位對施工計量工作的精細化把控，為本項目提供了一套完善的成本管理體系，繼而輔助業主從投資額的角度開展對項目的進度把控。