基于BIM技术的公路工程工程量清单应用研究

■周先颖 余 晋

（1.重庆市交通规划和技术发展中心；2.北京中交京纬公路造价技术有限公司）

引 言

随着公路建设市场的发展，工程量清单的应用越来越广泛，建设各方希望用工程量清单[1]实现项目造价的有效管理及控制[2]。随着建筑信息模型（Building Information Model,BIM）的出现，建设市场进行了一场数字革命，对建设项目规划、管理及工程造价管理产生了深远的影响。那么在新的模式下，如何利用BIM技术提升公路工程工程量清单编制工作的效率和准确性，是造价技术人员应该深入探讨的问题。

1 公路工程工程量清单及相关规范文件

本文就交通运输部组织制定的自2018年3月1日起施行的《公路工程标准施工招标文件》（2018年版）[3]等系列规范及标准文件中涉及公路工程工程量清单编制的内容作一些论述。

1.1 《公路工程标准施工招标文件》（2018年版）第七章技术规范

技术规范是该标准文件的重要基础文件，与其他文件构成统一整体。技术规范中的“章”、“节”与工程量清单计量规则，工程量清单中的“章”、“节”一一对应。技术规范中明确的工作内容，要求等是工程量清单计量规则中的对应内容，如子目名称、工程量计量、工程内容等。

1.2 《公路工程标准施工招标文件》（2018年版）第八章工程量清单计量规则

《公路工程标准施工招标文件》（2018年版）将原2009年版标准文件[4]中的计量支付条款从技术规范中抽离出来，单独成为招标文件的一个章节。单独编制公路工程工程量清单计量规则可以统一清单计量的方法，规范计量行为，减少因计量条款含糊不清引起计量的不确定性[5]。

标准文件规定计量规则由子目号、子目名称、单位、工程量计量、工程内容组成。每个子目号与工程量清单一一对应。其中，工程内容界定了该工程子目应完成的工程的范围、工序，工程量计量的规则明确规定了哪些是可以计量的，哪些作为附属工程，是需要实施但是不能够计量的。如203-1-d路基挖方中的挖淤泥工程内容为：①施工排水处理；②挖除、装载、运输、卸车、堆放；③现场清理。从以上子目的工作内容可见，在进行挖淤泥施工的同时，需自行根据项目实际情况做好排水措施，施工完毕后，也需要对施工场地进行清理，但是这两项费用是无法单独计量的。

1.3 《公路工程标准施工招标文件》（2018年版）第五章工程量清单

工程量清单由子目号、子目名称、单位、数量、单价等要素合价组成。工程价格由每个子目的“量”和“价”组成，所以如何合理确定“量”和“价”，是做好造价的关键。其中“量”的确定关系到项目后期的管理，是否会产生大量的变更，是否会因为计量规则的不明确，而引起“量”的纠纷。

“量”的确定原则应根据计量规则[6]进行确定。如文件中212-2-d土工格栅的计量规则：①依据图纸所示位置和规格、型号，按分层铺设土工格栅的累计净面积以平方米为单位计量；②接缝的重叠面积和边缘的包裹面积不予计量。通过以上描述，在计算土工格栅工程数量时，既不能仅仅按照图纸计算铺设面积，也不能计算重叠的面积，而是根据层数考虑累计铺设的净面积。

2 BIM技术简介

BIM技术通过模型参数来整合工程项目设计建造管理实施各个方面、各个阶段的信息，通过数据化的方式[7]，在工程实施全过程中实现数据信息的共享和传递。BIM技术在工程应用中具备可视化、协调性等特点[8]。其中，协调性不仅能够协助处理工程项目的技术问题，还能够解决不同专业交叉产生的碰撞问题，显著提高各参建单位工作人员之间的沟通效率，规范了技术处理流程。

传统工程造价工作中算量和汇总大多依据二维的AutoCAD图纸进行繁复的计量，工作量大且效率较低。在造价工程中引入BIM技术后，可以依靠BIM模型进行计算和汇总，在很大程度上解决了设计人员或者造价人员的算量工作。但是，BIM模型计算出来的“量”和工程量清单中的“量”并不是完全统一一致的。那么，如何利用好BIM模型，计算出符合工程量清单要求的“量”，就是造价人员和BIM工程师应该沟通解决的问题。本文就如何利用BIM模型，计算出符合工程量清单要求的“量”做一些探讨。

3 如何统一工程量清单和BIM模型中的量

下面，以桥梁工程中的预制预应力混凝土梁的计量举例说明，选取主要的组成部分：混凝土、钢筋来进行计算。

3.1 理清工程量清单中量的计量规则

411-8预制预应力混凝土上部结构的计量规则：①依据图纸所示体积分不同强度等级以立方米（m3）为单位计量；②钢筋、钢材所占体积及单个面积在0.03平方米（m2）以内的孔洞不予扣除；③后张法预应力混凝土梁封端混凝土工程量列入本子目。

403-3钢筋的计量规则：①依据图纸所示及钢筋表所列钢筋质量以千克为单位计量；②固定钢筋的材料、定位架立钢筋、钢筋接头、吊装钢筋、钢板、铁丝作为钢筋作业的附属工作，不另行计量。

3.2 建立BIM模型

在公路工程项目中，通常是由设计单位提供量；因此，建议设计人员在施工图设计阶段就依据工程实际情况，建立BIM模型，并根据需要进行算量模式设置。比如：可以根据设计需求，建立相应的计算规则；根据定额套用需求，建立定额规则；根据材料采购需求，建立材料统计规则；还可以根据清单需求，建立清单规则等等。同样的，实际操作中可以根据公路工程工程量清单规则，建立相应的BIM模型。

设计图完成后，根据相应的尺寸建立设计三维BIM模型，根据3.1条中的计量规则建立混凝土、钢筋、钢绞线等项目的计算规则，在建立一个标段或一个项目的工程量清单时，该标段或该项目桥梁工程中，结构形式相同且混凝土标号相同的项目，纳入同一个清单号进行计量支付。如所有的C50预制预应力混凝土，应纳入“411-8-a”项目中（其中411-8以下层级可根据工程需要实际情况自行设置），上部结构钢筋光圆钢筋纳入“403-3-a”，上部结构带肋钢筋纳入“403-3-b”进行计量支付。

在设计的三维模型中，不仅应建立好计算规则，还应根据项目的特征特点将其归纳划入相应的清单子目中，并根据管理需要对应到不同的结构部位，才能够使得出的清单量准确无误，更好的服务于建设项目。因此，这就需要系统地建立BIM模型构件属性，简单的来说就是赋予不同结构部位一些特定的信息，让计算机能够识别和提取数据（工程量），按照作用不同可以将这些特定信息分为几类，分别包括结构部位信息、工程量清单信息、技术信息等。以某桥梁第一跨左幅第一片梁板为例，可建立如下BIM构件属性模型。

结构部位信息：数字编码或其他形式编码，应带有特定的信息，如第1、2位表示桥梁工程；第3、4位表示第1座桥梁；第5、6位表示上部结构；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，编码形式与位数可根据项目具体情况设置，作用是能准确定位工程部位（BIM构件）。

图1 BIM构件属性模型

工程量清单信息：是计算机进行工程数量识别、汇总形成工程量清单的关键信息，计算机通过事先设置的各结构部位工程量计量规则分类计算工程量，并通过子目号按项目或标段汇总，如预应力上部结构钢铰线，计算机按计量规则可根据不同需要自动扣减工作长度后提取计量工程量，也可不扣减工作长度提取下料长度等。工程量清单信息需要专业造价人员结合不同的工程部位和技术规范确定。

技术信息：主要取决于不同的项目管理需求，技术信息可事先录入，如梁的结构类型、几何尺寸等，管理人员通过这些信息能够进行合理的资源分配，提高生产效率；也可后期生成和采集，如造价数据、实验数据、质检数据等，实现真正意义的信息化管理。

3.3 根据相应子目的清单模式计量规则，计算相应的量

BIM模型根据构件属性，设计不同的计算机工程数量处理业务逻辑，可生成多种形式的工程数量，如表1、表2示意，实操过程中可按需建立。

表1 工程数量形式1

表2 工程数量形式2

3.4 统一两者的量，汇总清单

根据上表汇总的量，综合工程量清单计量规则，算得每个清单子目的“量”。建立工程量明细处理表[9]的核心是要按照对应清单号的计量规则建立工程量的计算规则，以确保计算结果是符合清单计量规则的。

由以上案例解读可见，在公路工程项目中，当项目拟使用BIM技术对项目进行管理控制时，可根据《公路工程标准施工招标文件》（2018年版）中的工程量清单计量规则，在BIM模型的计算规则中建立清单需求的计算规则，自动生成工程量清单，实现量的准确性和时效性。当发生设计变更时，设计图纸调整同时，依据已建立的计算规则，工程量清单中的量也同步调整。