公式編輯在水工建筑工程量計(jì)算中的應(yīng)用

郭明軍

（甘肅省張掖市甘州區(qū)大滿水利電力管理處，甘肅張掖734017）

一般而言，水工建筑工程量的計(jì)算，主要是CAD繪制橫截面，通過查詢截面面積，用面積與長度的積作為一個部位的工程量，然后將各個部位的工程量累加，便是這座建筑物或這段渠道的某一類工程量。對于水工建筑而言，工程量類型有很多類，少則幾類，多則幾十類。當(dāng)工程建筑物同類型的數(shù)量較多時，這種算法就會存在弊端。為了改變這種狀況，在張掖市甘州區(qū)農(nóng)業(yè)水價綜合改革工程建設(shè)中，嘗試?yán)肊xcel公式編輯的方法計(jì)算工程量，并最終獲得了成功。

1 工程概況

2018年張掖市甘州區(qū)農(nóng)業(yè)水價綜合改革項(xiàng)目涉及車橋（218行÷2）109座（鋼筋制安與其他工程量分開共占到218行）、單開閘98座、渡槽6座、分水口440座、溝水入渠6座、漸變段52座、金屬結(jié)構(gòu)311套、量水堰7座、渠道45條、雙開閘25座、無節(jié)制分水閘29座。

2 工程量計(jì)算

2.1 準(zhǔn)備工作

2018年10 月份出圖紙，拿到圖紙后，在2017年工程量計(jì)算表的基礎(chǔ)上又做了一些改進(jìn)。

2.2 計(jì)算

只有車橋情況特殊，1座建筑物分2行來計(jì)算工程量。因?yàn)殇摻罘N類及型式較多，加之鋼筋計(jì)算有單位重、直徑、單根長等要素，把這些要素都展開，用了好多列。其他建筑物和渠道都是用1行計(jì)算就可完成。在計(jì)算工程量時，根據(jù)單元格批注，輸入實(shí)際各個部位尺寸、樁號、所屬灌區(qū)、所屬渠道等就可以。本項(xiàng)工程全部計(jì)算完后占據(jù)行數(shù)1239行、列數(shù)317列，近40萬個單元格。

2.3 注意事項(xiàng)

一是要求保存工作簿文件格式為Excel2007以上版本（.xlsx），本表使用的列數(shù)已超過了Excel2003版本（.xls）的最多列數(shù)。二是本表信息量大，對電腦的配置要求相對較高。三是本工程量計(jì)算表容易出錯的地方有單價每行都得有，否則計(jì)算出的合計(jì)只有工程量，沒有資金。四是在近40萬個單元格中，沒有合并單元格，因?yàn)橐坏┯辛撕喜卧?，在?jì)算完成后的數(shù)據(jù)透視中會出現(xiàn)一些障礙。五是本表采用Excel2016版本（.xlsx）的另一個原因是Excel2016版本（.xlsx）相比較Excel2003版本（.xls），它的篩選功能大大改進(jìn)，即可以按顏色篩選，又可以一次多選。

3 公式編輯

以單開閘工程量計(jì)算為例。

3.1 劃分部位

在工程量計(jì)算時，把一個建筑物先進(jìn)行分段。計(jì)算時，先將其劃分為上下游漸變段、閘室2部分。

3.2 設(shè)置工程量項(xiàng)目名稱

部位劃分完之后，根據(jù)圖紙上的工程量項(xiàng)目名稱（而不是合同上的項(xiàng)目名稱）建立列。

3.3 設(shè)置尺寸變量

為了適應(yīng)1條渠同類型單開閘而墩高有不同的情況，需將墩高作為一個變量，放在了m列。同樣其他變量還有渠道口寬（G列）、節(jié)制口寬（H列）、實(shí)際分水寬（I列）、上游漸變斷長（J列）、下游漸變段長（K列）、閘墩側(cè)漸變段高（L列）、實(shí)際分水閘室外部墩高（N列）、實(shí)際節(jié)制閘室長（O列）、實(shí)際分水閘室長（P列）、實(shí)際分水閘室外部長（Q列）、實(shí)際工作橋?qū)挘˙C列）、實(shí)際工作橋厚（BD列）、工作橋主筋直徑（BE列）、工作橋主筋間距（BF列）、工作橋副筋直徑（BG列）、工作橋副筋間距（BH列），涉及17個變量。

3.4 注意事項(xiàng)

一是每個變量的單元格都有批注，可以看到應(yīng)當(dāng)輸入的尺寸部位、單位。二是變量單元格填充有醒目顏色，需要將這些變量輸入正確，并且一定要注意變量單位。每個批注都標(biāo)注了單位，主要單位有cm、m、mm等。單位換算一定要正確，否則無法計(jì)算出準(zhǔn)確的工程量。

3.5 驗(yàn)證方法

因?yàn)檫@個工程量計(jì)算表格較為復(fù)雜，要輸入的變量多、尺寸單位多，所以計(jì)算結(jié)果容易出錯。為了驗(yàn)證每一細(xì)小部位工程量的準(zhǔn)確性，編輯公式時，在CAD（這里使用AutoCAD2020）建模繪制三維圖形。三維圖形較為直觀，并且可以查詢體積，通過CAD查詢的工程量來驗(yàn)證本表工程量的計(jì)算結(jié)果是否正確，如果出入較大就查找原因，進(jìn)行修改。直至兩者的結(jié)果一致時再進(jìn)行下一細(xì)小部位工程量的公式編輯。

3.6 特殊部位的公式編輯

在遇到墩墻拐彎時，公式計(jì)算編輯不能很好進(jìn)行，準(zhǔn)確度也有一些欠缺。而三維圖形準(zhǔn)確度很高，且實(shí)現(xiàn)起來也較為容易。因此，在拐彎時，墩墻工程量公式中會有一些常數(shù)，這是從三維圖形中切割出拐角不規(guī)則部分的體積查詢出來的結(jié)果。這些結(jié)果直接在公式中體現(xiàn)出來，在某種程度上降低了公式的復(fù)雜程度，提高了準(zhǔn)確性。當(dāng)然，每條渠由于墩高不同，所以常數(shù)也不同，需要多個不同的常數(shù)。

單開閘上下游漸變段的計(jì)算。漸變段的計(jì)算始終是一個難題。在剛開始采用A截面與B截面的面積平均值乘A至B截面之間的距離來計(jì)算體積。關(guān)于漸變段的體積，如果是按照標(biāo)準(zhǔn)公式，應(yīng)當(dāng)是采用棱臺的體積公式。這就需要知道A截面與B界面中間截面的面積，顯然這一截面面積在漸變段計(jì)算中是不容易得到的。三維圖中有放樣命令，可以通過兩個截面放樣來得到實(shí)體。通過幾年來的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，放樣出的漸變段體積與A、B截面平均面積×長得來的體積，有時出入還是較大。仔細(xì)揣摩發(fā)現(xiàn)，放樣時其不會根據(jù)上、中、下的棱線進(jìn)行放樣，有時上下交錯，故形成的三維圖形與實(shí)際不相符，體積也有較大差異。通過多次演示，最后決定把A截面、B截面進(jìn)行分層。一是分別從A、B截面變化起伏明顯的地方水平分層。假如A分了3層，B分了3層，其中A的3層有明顯變化點(diǎn)，B只有1個明顯變化點(diǎn)，另外1個變化點(diǎn)就需要與A斷面配合來劃分。二是通過A斷面的變化點(diǎn)，利用A與B基準(zhǔn)標(biāo)高（這里指渠底高）以上的不同垂直深度（Ha、Hb）與A點(diǎn)變化點(diǎn)的深度（H1），按這一比例，推算出B斷面的分層深度（H2）位置。三是剛開始是通過電子表格計(jì)算的（H2=Hb/Ha×H1），但后來發(fā)現(xiàn)在CAD中可以不通過計(jì)算就繪出這一比例。

具體方法：通過A、B斷面基準(zhǔn)標(biāo)高（這里指渠底高）處中點(diǎn)畫一射線，A、B斷面墩高頂部中點(diǎn)畫一直線，將其延伸至射線上，找到相交點(diǎn)（作為頂部直線的一個端點(diǎn)），然后將頂部直線的另一端點(diǎn)移至A斷面分層點(diǎn)（中點(diǎn)）上，將其延伸到B斷面中點(diǎn)處，即可獲得這一比例的高（H2），從而將其按比例分層。

通過分層將A、B斷面均劃分為3層，然后按高低不同分別放樣，最后合并便可得到漸變段的體積。這里一般繪制半個實(shí)體，然后直接×2便為計(jì)算表中的結(jié)果。

計(jì)算表中的公式依然是A截面與B截面的平均面積×長，外+、-常數(shù)（這里的常數(shù)就是三維體積與公式體積的差值）的方法。

其他建筑物和渠道的工程量計(jì)算公式的編輯方法與上述單開閘的相同。將單價輸入，就可算出每一行的資金。將所有數(shù)據(jù)輸入之后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)透視或篩選，就可以較為輕松地提交各種匯總的工程量和資金。

4 結(jié)束語

如果一個項(xiàng)目工程在建筑物數(shù)量眾多的情況下可以考慮進(jìn)行編輯公式，1行就可算出1個建筑物或者1條渠的工程量。通過上述方法計(jì)算的工程量得到了監(jiān)理、施工、建設(shè)單位的共同認(rèn)可。公式編好后，它的計(jì)算準(zhǔn)確性、速度等都是傳統(tǒng)算法無可比擬的。將一個項(xiàng)目的工程量計(jì)算用公式來編輯，進(jìn)行集成，便于匯總、比較、復(fù)核、修改。