公路工程造價中BIM技術應用研究

摘要：隨著公路工程建設規模的擴大和技術要求的提高，傳統的造價管理模式已難以滿足實際需求。BIM技術作為一種先進的信息化手段，通過其可視化、模擬性、協調性和優化性等特點，為公路工程造價管理提供了更為高效、精確和動態的管理方式。以某公路工程為例，通過在工程不同階段中應用BIM技術，對決策方案、設計方案、施工方案等進行優化，降低了工程成本，同時提高了設計交底效率、竣工結算效率和后期運維管理效率，促進了多專業協同工作。

關鍵詞：公路工程；工程造價；BIM技術；竣工結算

0" "引言

隨著全球經濟一體化的加速發展和基礎設施建設的不斷推進，公路工程作為連接城鄉、促進經濟發展的重要紐帶，其建設規模和復雜程度日益增大[1]。面對這一趨勢，傳統的公路工程造價管理模式面臨著巨大挑戰[2]。傳統的造價管理往往依賴于手工計算、圖紙比對和經驗判斷，不僅效率低下，而且容易出錯，難以適應現代公路工程對精細化、動態化管理的需求[3-4]。

在此背景下，BIM技術以其獨特的優勢逐漸成為解決公路工程造價管理難題的重要工具[5]。BIM技術通過創建并管理三維數字化模型，實現了設計、施工、運維等各階段信息的集成與共享，為工程造價管理提供了全新的視角和思路。其不僅能夠顯著提高工程量計算的準確性和效率，還能夠實現造價的動態監控和預警，幫助項目管理者及時發現并糾正成本偏差，確保項目的經濟效益和社會效益[6]。本文以某公路工程為例，通過在工程不同階段中應用BIM技術，分析BIM技術的應用效果，為類似工程提供指導和借鑒。

1" "工程概況

某公路工程采用EPC模式，全長約38km，建設內容主要包括40m寬的新建道路，新建橋梁16座，同步實施排水、綠化、照明、交安等附屬工程和設施。主線公路設計時速為80km/h，技術等級為二級。

2" "公路工程造價管理主要內容

公路工程造價管理是確保公路建設項目經濟合理性、控制成本和提高投資效益的關鍵環節，其主要內容涵蓋了從項目決策、設計、施工到竣工驗收的全過程，涉及多個專業領域和管理層面。

2.1" "前期項目決策階段

在項目啟動前，需要對公路沿線的交通流量、經濟發展水平、區域規劃等進行細致調研，以確定公路的必要性和優先級。考察當地政策、法律框架、土地獲取難度、資源可用性、勞動力市場等，評估項目實施的可能性和成本預期。同時編制項目建議書，包括路線規劃、技術標準、環境保護、社會影響等，通過經濟分析和財務模型預測項目收益，確定投資回報率和項目可行性，并根據可行性研究結果，細化項目目標、范圍、時間表和預算，為后續設計和建設階段提供指導。

2.2" "設計階段

在公路工程設計階段，依據初步設計圖紙，進行工程量計算，估計材料、人工、機械費用，編制設計概算，作為項目預算的基礎。同時在設計過程中，嚴格控制設計標準和規模，避免過度設計導致成本上升，確保設計概算與項目總預算相匹配。建立設計變更審批程序，評估變更對造價的影響，確保每一項變更都在成本控制范圍內。

2.3" "施工階段

在公路工程施工階段，需要基于設計圖紙和施工合同，編制詳細的工程量清單，將其作為工程計價和支付的基礎，跟蹤實際成本與預算的偏差，監控材料消耗、勞務費、機械設備租賃等支出，及時調整成本控制措施。

除此之外，需要對施工過程中出現的設計修改、工程增減等情況，進行成本評估，調整工程造價，確保變更的經濟合理性。需要管理施工合同的履行情況，對承包人提出的合理化建議及發包人和監理提出的變更指令進行審核，從造價控制角度評估變更的合理性。

2.4" "竣工驗收階段

在公路工程竣工驗收階段，需要依據合同規定，組織相關部門對工程質量和完成情況進行驗收，確保工程滿足設計和規范要求。根據竣工圖紙和實際工程量，與承包商進行工程款結算，處理未決事項，完成財務清算。編制項目決算報告，總結項目造價管理的全過程，分析成本控制的效果，為后續項目提供經驗借鑒

2.5" "運維管理階段

在工程項目交付后，需要根據設施設備的實際情況，制定詳細的維護計劃，包括維護頻次、維護內容、維護人員的配置等方面，確保設施設備的正常運行和延長使用壽命。根據工程造價管理的原則，合理配置運營管理所需的各種資源，包括人力、物力、財力等，需通過科學配置，提高資源利用效率，降低運營成本。除此之外，應對設備和設施進行定期的檢查和維護，及時發現問題并加以處理，預防潛在故障，確保設備穩定運行和延長設備的使用壽命，提高設備的穩定性和可靠性。

3" "公路工程造價管理中BIM技術的應用

3.1" "前期決策階段

通過BIM技術創建項目初步三維模型，可幫助項目團隊直觀地理解地形地貌、道路走向以及周邊環境，從而評估項目的可行性。同時能夠使非專業人員也能迅速把握項目概貌，促進跨部門溝通。

BIM模型可以整合地理信息系統（GIS）數據，評估項目對周圍生態、交通流量、居民生活的影響，以便采取相應措施減輕不良影響，確保項目符合可持續發展原則。BIM模型的可視化特性有助于與投資者、政府機構、參建方等利益相關者進行溝通，通過共享BIM模型，可以清晰展示項目規劃，收集反饋信息，提高決策過程的透明度和參與度。

除此之外，BIM可以用來檢查項目是否符合當地的建筑規范、環境法規和安全標準，避免后期因合規性問題導致的額外成本和延誤，同時對關鍵變量（如勞動力成本、材料價格）進行敏感性分析，可確定成本控制的關鍵點，降低工程項目的財務風險。某項目BIM模型局部示意如圖1所示。

3.2" "設計階段

BIM技術的三維建模能力使設計方案不再局限于二維圖紙的抽象表達，而是能夠以三維立體的形式直觀地展現出來。通過詳細三維模型，造價管理人員能夠從多個角度理解設計意圖，包括結構形式、材料使用、施工難度等。造價管理人員可以在設計階段提前介入，與設計師共同分析影響公路工程造價的因素，如材料成本、施工效率等，從而在設計階段進行成本優化，提高設計方案的合理性和經濟性。此外，BIM模型還能模擬不同設計方案下的造價影響，通過數據對比，為選擇最優方案提供科學依據。

在核算工程量時，傳統的手工計算法不僅耗時耗力，且容易出錯。BIM技術通過其強大的數據處理能力，能夠從三維模型中提取工程量信息，大大提高了工程量計算的準確性和效率。尤其BIM模型中的工程量數據具有動態關聯特點，當設計方案發生變更時，BIM模型會自動更新工程量數據，無需人工重新計算，從而保證了數據的及時性和準確性。

如圖2所示為工程部分土方量清單。這種自動化的工程量計算方式，為造價管理人員提供了及時、準確的造價估算依據，有助于更好地控制工程造價。BIM模型支持多用戶在線編輯和查看模型，方便設計師、工程師、承包商和業主之間的協作，降低了溝通成本，提高了交底效率，有助于設計意圖的準確傳達和執行。

3.3" "施工階段

在施工階段，經常會遇到各種設計問題、施工難題以及潛在的沖突和碰撞。本項目利用BIM技術的碰撞檢測功能，在施工前對施工方案進行模擬和預測，提前發現并解決問題，不僅減少了施工過程中的設計變更和返工現象，還降低了施工風險和安全隱患。

BIM技術能夠實現虛擬施工和方案預演，讓管理人員在虛擬環境中模擬施工過程，評估不同施工方案的成本、工期和質量等因素，從而選擇最優方案。這種基于數據的決策支持方式，使管理人員的決策更加科學、合理，有助于提高施工效率和經濟效益。項目位置關系的碰撞檢查如圖3所示。施工模擬示意如圖4所示。

通過BIM模型，項目造價管理人員可實時監控施工進度和成本的變化情況，及時發現和解決造價超支等問題，同時追蹤設備的使用狀態，預測設備需求，合理安排設備的租賃或購置，避免設備空閑或過度使用，減少設備相關的成本開支。

BIM作為中央信息庫，可確保所有項目參與者都能訪問到最新、最準確的項目數據，促進了跨專業間的有效溝通，降低了信息不對稱引起的成本浪費。除此之外，BIM模型集成了施工圖紙、技術規格、成本數據和施工日志，簡化了文檔管理，減少了因文檔混亂導致的額外成本。

綜上所述，通過在決策階段、設計階段以及施工階段應用BIM技術，有效提高項目成本計算效率和控制質量，節約工程造價近千萬元，充分表明BIM技術在公路工程造價管理中的應用潛力和實際效果。

3.4" "竣工結算階段

隨著項目施工的完成，BIM模型更新為竣工模型，所有施工過程中的變更、調整以及實際完成的工程量均反映在模型中。竣工模型作為項目的重要交付成果之一，不僅包含了建筑結構的詳細信息，還集成了與造價、材料、設備等相關聯的所有數據。

基于竣工BIM模型中的詳細工程量信息和成本數據，可以快速得出造價結算報告，提高竣工結算工作效率。在竣工階段，BIM模型還可以作為運維數據集成的基礎平臺，通過將運維階段的數據與BIM模型相關聯，可以實現運維管理的數字化和智能化。

3.5" "運維管理階段

BIM模型可以作為完整的數字化資產清單，其中包括所有設施和組件的詳細信息，如規格、位置、制造商、保修期限等。通過數字化資產清單，運維人員可以輕松地訪問和更新資產信息，確保數據的準確性和時效性。

利用BIM模型跟蹤公路工程每個資產的生命周期，包括從采購到報廢的整個過程，可以及時安排資產的維護、升級或替換，確保其始終處于最佳運行狀態，從而降低維護維修成本。當需設備或構件需要進行維修或更換時，可以利用BIM模型快速定位其確切位置和相關技術文檔。此方法在大型復雜設施中尋找特定組件時，可以顯著節省時間成本并提高工作效率。

4" "結束語

BIM技術在公路工程造價管理中的應用具有顯著的優勢和效果。通過提高決策方案、設計方案以及施工方案的合理性，精確計算工程量，優化設計和施工方案，提高設計交底效率、竣工結算效率、后期運維管理效果，以及促進多專業協同等方面的工作，BIM技術為公路工程造價管理提供了強有力的技術支持和保障，實現了公路工程造價的動態管理，并節約工程造價近千萬元，充分表明BIM技術在公路工程造價管理中的應用潛力和實際效果。

參考文獻

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[3] 郭玉龍，向正松.基于BIM技術的投建一體化示范項目創新與實踐[J].中國建設信息化，2023（18）：41-45.

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