BIM?技術在城市軌道交通隧道工程投標報價中的應用研究

牛 蕾

（中交隧道工程局有限公司，北京 100024）

1 研究背景

隨著城市發展的步伐不斷加快，建筑信息模型（BIM）、三維可視化建模、計算機、自動化控制、人工智能等技術在建筑領域的應用日趨成熟。利用計算機建立集成項目建設要求、施工環境、建設成本以及投標報價等相關內容的三維空間數字化模型，并利用此模型對項目設施實體與功能特性進行表達，是建設領域發展中重要的技術手段。為使成本測算更精準，智慧化、可視化、標準化、高效化等技術的研究與應用勢在必行。

工程項目招投標制度是我國現今城市軌道交通隧道建設的主要發承包形式，使用范圍廣泛。這種競爭性的契約形式，不僅可以為建設單位甄選更佳施工單位和供貨商的過程提供便利，而且有利于在投標廠商間形成良性競爭，體現公平、公正、公開的競爭優勢。目前，通過招投標制度已能基本實現對項目造價、施工進度及質量標準的確定，但是資源浪費、報價存在誤差、管理業務脫節等現象還是層出不窮，導致無法實現數據實時共享。通過將BIM技術融合到招投標管理中，例如利用BIM技術所建立的3D模型，分析隧道內的地質情況、巖土情況、管道分布、線路設計，模擬隧道內所需的材料、施工工藝工法和盾構施工方法，可以不斷對工程實施計劃進行調整與優化，從而有效地提高各部門協同工作的能力和效率，實現分工明晰、配置優化、物料選型明確、工程造價降低的效果。BIM技術的應用可以減少不必要的工作，避免材料的浪費，解決傳統招投標過程中存在的問題，提高企業招投標的可靠性、核心競爭力，從而使利益最大化。因此，在招投標階段運用BIM技術管理建設項目成為必然趨勢，且未來可開發的應用價值巨大。

2 BIM 技術在投標報價中的應用

參加投標的單位在購買標書后，招標方會組織潛在投標人進行現場踏勘，針對潛在投標人對招標文件以及現場踏勘過程中存在的疑問進行詢疑與答疑，此后才進入編制投標報價階段。因此，現場踏勘是投標報價編制的基礎。BIM技術在這2個階段都具有一定應用價值。

2.1 在現場踏勘階段中的應用

現場踏勘作為投標人在購買招標文件后真正涉入招投標中的第一個環節，也是為后期投標報價工作奠定堅實基礎的重要環節。投標人在現場踏勘中可以了解項目實施的場地和周圍的環境情況，從而獲取有效的信息，并據此制定投標策略和投標報價。

隧道工程作為城市軌道交通項目中最核心的組成部分，受地形、地質條件的制約，施工工藝及工法相對特殊，在做造價的時候要考慮的因素很多。為防止后續施工中實際情況與原計劃相比出現過多差異變化，影響到投標報價的準確性，在踏勘時，踏勘人員需要結合隧道工程的特點，地形、地質的特殊性，提前制定重點方案、關鍵工藝工法的實施方案，以及潛在的風險事件應對措施。運用BIM技術，可以將現場踏勘的情況，結合地形、地質特征，進行3D建模仿真，對地質構造、巖土類型、周邊地形情況、隧道長度、隧道走向、隧道（如明洞、暗洞、洞身）挖掘的工藝工法方案等因素進行大數據分析。基于BIM技術合理且科學的模擬，遵循?“一次設計、分期實施”的思想，從而制定方案，并持續跟蹤方案實施情況，動態調整其中存在偏差的部分，再根據模型反饋和機算結果，進一步優化方案，對模擬中存在的潛在風險源和事件提前做好預判，將有疑問的部分，作為答疑內容，反饋至招標人。

2.2 在投標報價階段中的應用

投標工作的報價階段對于一個項目能否成功中標起著決定性作用。投標報價既考核報價人對現場的了解程度及專業能力，同時也考驗他們與其他投標人進行博弈的分析能力。對報價人員而言，最重要的任務就是基于招標文件中的工程量清單進行報價。然而，招標文件中的工程量清單和初設圖紙中的工程量信息太過模糊，很多隱藏工程量還需要憑據報價人自身的經驗去估算。在現場踏勘后進行BIM建模，根據現場施工模擬情況制定的方案，模擬演練效果以及方案的優化結果，可以對項目的施工過程、風險，以及隱藏的工程量和施工的工藝工法進行模擬評估，最大程度地科學設定隧道施工的工期，更準確地估算工程量清單報價，合理設置工序銜接，合理配置勞動力、設備數量，從而避免虧損。

運用BIM技術從人、材、機、法、環?5個角度協助報價工作的可能形式與效果如下。

（1）人。人工費用日益增長，在施工過程中占據很大比重；合理地安排崗位、使用人員，可以實現人員使用率最大化。利用BIM技術安排施工人員，明確分工，結合模擬工期和施工進度，深化施工組織設計，優化施工方案，可以大幅縮減成本測算中的人工費。

（2）材。城市軌道交通隧道工程的顯著特點是工程量較大，對施工材料的要求和選用也十分嚴格；材料費在工程造價的占比也大，通常占到工程總造價約三分之二的比例。隧道施工通常選用承載能力高的材料，從而避免安全隱患或因為承載力不足導致的隧道坍塌引發嚴重的安全事故。因此，材料的購買和選型異常重要。由于材料的價錢與其采購時間也有著緊密的聯系，可利用BIM技術做好施工場景和用料的模擬工作，將材料的市場采購價格實時存入數據庫，并進行比對分析，便于在項目開展過程中進行采購管控。

（3）機。在城市軌道交通工程，尤其是隧道工程建設中，機械費占總費用的6%～10%。由于盾構機的購買費非常昂貴，通常采用購買和租賃混合的方式進行施工。針對盾構機的繁多型號，可利用BIM技術在成本測算時進行精準模擬，有效根據所需型號進行盾構機的租賃，合理制定租賃周期和控制機械的空置率，并且更準確地計算機械的維修費用和養護費用。

（4）法。運用BIM技術對地質情況、巖土類型、周邊地形情況、隧道長度、隧道走向、隧道（如明洞、暗洞、洞身）挖掘的工藝工法方案等進行大數據分析，進而實施模擬創新工藝工法，達到高效施工、創新施工的效果。

（5）環。環境作為不可控的外在因素，如果判斷不準確，會嚴重影響報價，對投標或未來施工工作造成不可控的影響。結合氣象、水文、地質的情況，在信息采集和大數據分析的基礎上，評估氣象、水文、地質等方面的因素對施工造成的影響，可通過BIM技術提前模擬廢棄物品的處理和搬運，將環境處理費估算得更加精準。

3 BIM 應用于招投標工作中存在的問題

3.1 基礎工作量大

在投標工作中利用BIM技術進行建模仿真，首先需要由BIM技術專業人員根據項目情況等比例建模，搜集地表地質巖層信息，模擬盾構施工的施工過程和工藝工法，觀察其可行性，再由專家組對項目的重點部分、工序、工法進行研討，分析方案優缺點，并逐層優化，從而得到最優方案，規避可控風險。此工作的工作量與傳統的投標工作相比大幅增加。因此，BIM技術的應用對投標的最終效果雖然明顯利好，但是為得到最終更為精準的報價，相應的人員用工與時間成本將增加。

3.2 信息共享滯后

利用BIM技術進行投標的報價工作，需要不同部門的眾多人員互相配合。在投標的時候，投標組通常由幾個部門聯合組成；各部門人員分工不清晰，以及不同部門人員間的合作有時存在溝通不暢的混亂現象。在施工組織設計、人員配置、材料選型、模擬采購、機械使用等方面進行合理分配和模擬的過程中容易造成采集的數據無法進行實時共享，從而影響人工成本、時間成本以及信息成本的管理，以致出現信息共享滯后的問題。為解決這種問題，可以建立信息共享的數據庫，將所有需要的數據、信息實時入庫，并實時更新。

3.3 應用普及程度低

相較于將BIM技術應用于設計和施工階段的案例，目前將BIM技術與投標報價工作相結合的案例與施工單位還是很少，以至于大部分投標報價人員對BIM技術的了解相對匱乏，投標隊伍中缺乏熟練掌握BIM技術的專業人員，導致沒有實現BIM相關軟件的應用普及，無法將BIM技術與報價工作有機結合到一起，不能充分體現BIM在投標報價中的優勢。將BIM技術普及到投標工作中，還需要邁出艱難的一步。施工單位可以將專業技術人員與BIM技術人員協同管理，共同培養，逐步打造集BIM技術和專業知識于一身的專業技術團隊。

4 結論與展望

隨著BIM技術的發展及其在建設工程中應用的拓展，針對BIM技術在城市軌道交通隧道工程招投標中的應用研究可以為實現精準的投標報價和工程實施打下堅實的基礎。利用BIM技術進行隧道工程的3D建模，對項目進行精確模擬、分析、跟蹤、優化，為工程量清單的確定和工程的精準實施、材料選型、資源配備、方案優化、技術創新、過程管控、成本管控、造價控制、甚至后期的可變更項目提供依據和指導，可以在很大程度上為投標最終報價的確定奠定基礎。

目前，利用BIM技術協助招投標工作的應用還處于研究的初級階段，面臨諸多困難與挑戰。在當今數字化時代，進一步發展與革新招投標工作中應用的技術手段具有重要意義。一定程度上代表著建設領域第二次信息革命的BIM技術將積極推動招投標工作實現由0到?1的轉化，全面替代傳統的招投標報價模式和方法。這一趨勢勢必可以引領未來招投標工作的發展。