基于標(biāo)準(zhǔn)化理念的橋梁工程量自動(dòng)動(dòng)態(tài)匯總方法探究

王世法 汪軍 喬科

（1.四川成綿蒼巴高速公路有限責(zé)任公司成都分公司，四川 成都 610041 2.四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610041）

一、引言

當(dāng)前，公路工程信息化建設(shè)正處于高速發(fā)展期，標(biāo)準(zhǔn)化及精細(xì)化管理成為發(fā)展趨勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是信息化建設(shè)的重中之重，目前公路工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究工作雖已取得了一定的進(jìn)展，但仍有很多標(biāo)準(zhǔn)化工作需要研究、完善及應(yīng)用。

橋梁設(shè)計(jì)因其橋型較多，構(gòu)件類(lèi)型繁多，表達(dá)方式各異，造成橋梁工程量輸入統(tǒng)計(jì)較為復(fù)雜。目前依靠人工填報(bào)方式已不滿(mǎn)足信息化建設(shè)要求，應(yīng)采用信息化技術(shù)編制工程數(shù)量和工程數(shù)量表，提升勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)省設(shè)計(jì)師時(shí)間，以便其從事更多創(chuàng)造性的工作，也是推動(dòng)公路設(shè)計(jì)成果標(biāo)準(zhǔn)化的一種方式。[1,2]

本文以Excel作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及傳遞載體，以VBA作為開(kāi)發(fā)手段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程量動(dòng)態(tài)匯總。通過(guò)進(jìn)一步研究，可將本文的實(shí)現(xiàn)方法擴(kuò)展為基于云端的協(xié)同系統(tǒng)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)更多專(zhuān)業(yè)，更多應(yīng)用場(chǎng)景的工程量匯總。

二、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

設(shè)計(jì)工程量包括設(shè)計(jì)工程量體系、設(shè)計(jì)工程量表格體系和設(shè)計(jì)工程量編碼體系。本文著重從工程量體系的工程量分部分項(xiàng)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化、工程量名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)化及工程量表格標(biāo)準(zhǔn)化入手，探討標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)[3]。

（一）分部分項(xiàng)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化

分部分項(xiàng)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化首先研究橋梁的結(jié)構(gòu)形式，并根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及應(yīng)用需求對(duì)橋梁工程的部件及構(gòu)件類(lèi)型實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化分類(lèi)。分類(lèi)時(shí)可依據(jù)《信息分類(lèi)和編碼的基本原則與方法》，以科學(xué)性、系統(tǒng)性、可擴(kuò)延性、兼容性、綜合實(shí)用性等為原則[4]，本文建議引用《公路工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》分類(lèi)成果作為橋梁工程量計(jì)算分部分項(xiàng)對(duì)象分類(lèi)依據(jù)。

表1 對(duì)象分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)化示例

對(duì)象分類(lèi)成果在工程量表格中體現(xiàn)為行表頭，在匯總不同類(lèi)型工程對(duì)象的工程數(shù)量時(shí)，應(yīng)配置對(duì)象類(lèi)型的排列順序規(guī)則，控制工程量匯總時(shí)行表頭順序。分部分項(xiàng)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化在分類(lèi)的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)及應(yīng)用需求建立滿(mǎn)足描述工程數(shù)量的分部分項(xiàng)對(duì)象[5]，以構(gòu)件作為工程量統(tǒng)計(jì)的最小單元。

（二）工程量名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)化

工程量名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)化是指建立統(tǒng)一的工程量名稱(chēng)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括工程量所涉及的工程材料、工程工藝等。工程材料指混凝土、鋼筋等以物質(zhì)形式消耗的有形實(shí)體，工程量名稱(chēng)描述工程材料時(shí)應(yīng)包括材料類(lèi)別、材料規(guī)格、詳細(xì)參數(shù)等信息，如C40混凝土可采用兩級(jí)表達(dá)，表示材料類(lèi)別為混凝土，材料規(guī)格（標(biāo)號(hào)）為C40；L30×3可采用三級(jí)表達(dá)，表示材料種類(lèi)為型鋼，類(lèi)別為角鋼，詳細(xì)參數(shù)（截面規(guī)格）30mm×3mm。工程工藝指清表、鑿毛等施工時(shí)不直接消耗有形實(shí)體材料但產(chǎn)生工作量的工作，應(yīng)包括工作類(lèi)別、工作明細(xì)，與工程材料相似，工程工藝也可采用多級(jí)表達(dá)。本文為簡(jiǎn)化處理工程量名稱(chēng)均按兩級(jí)表達(dá)。

工程量名稱(chēng)在工程量表格中體現(xiàn)為列表頭，在匯總不同工程量名稱(chēng)對(duì)應(yīng)的工程數(shù)量時(shí)，應(yīng)配置工程量名稱(chēng)的排列順序規(guī)則，控制工程量匯總時(shí)的列表頭順序。

（三）工程量表格標(biāo)準(zhǔn)化

設(shè)計(jì)工程量表格體系包括設(shè)計(jì)各個(gè)階段的工程量表格，本文表格標(biāo)準(zhǔn)化主要針對(duì)匯總表格的行表頭及列表頭的內(nèi)容。橋梁工程量匯總表行表頭表達(dá)工程量的統(tǒng)計(jì)對(duì)象（分部分項(xiàng)）及參數(shù)，列表頭表達(dá)工程量的名稱(chēng)及計(jì)量單位。為簡(jiǎn)化處理，本文行表頭僅表達(dá)工程對(duì)象分部及分項(xiàng)。

（四）小結(jié)

基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)盡可能與已有標(biāo)準(zhǔn)化工作共同推進(jìn)，在共享標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上擴(kuò)展，如本文所述對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化、工程量名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)化、計(jì)量單位標(biāo)準(zhǔn)化可與信息模型標(biāo)準(zhǔn)化共同推進(jìn)[6,7]，避免采用不同標(biāo)準(zhǔn)描述相同對(duì)象。在有條件的情況下，可將標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)成果做成基于云端協(xié)同的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，供相應(yīng)的業(yè)務(wù)需求調(diào)用。

三、工程量異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及集中化

當(dāng)前橋梁工程量數(shù)據(jù)異構(gòu)主要體現(xiàn)為分項(xiàng)工程量表格表達(dá)內(nèi)容不一致，不同來(lái)源的工程量數(shù)據(jù)對(duì)同類(lèi)分項(xiàng)工程量表格表達(dá)不一致，不同類(lèi)別分項(xiàng)工程表對(duì)的工程表達(dá)習(xí)慣不一致。本文調(diào)研了多個(gè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，人為因素造成表達(dá)方式不一致的問(wèn)題較為嚴(yán)重，而各個(gè)設(shè)計(jì)軟件雖然輸出標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，但各軟件通過(guò)信息化手段實(shí)質(zhì)上形成了一定的自身標(biāo)準(zhǔn)化，可被后續(xù)信息化手段識(shí)別。系梁工程量表編制時(shí)鋼筋與混凝土工程量數(shù)據(jù)異構(gòu)表現(xiàn)如表3所示。

表3 分項(xiàng)工程量表

在標(biāo)準(zhǔn)化需求明確情況下，異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵在與異構(gòu)數(shù)據(jù)中獲取標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所需要的數(shù)據(jù)，當(dāng)存在數(shù)據(jù)缺失時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的標(biāo)準(zhǔn)化手段及數(shù)據(jù)特征選擇恰當(dāng)方式補(bǔ)充，比如在分項(xiàng)工程量表中補(bǔ)充或在異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中補(bǔ)充等。

（一）異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的目的是解決實(shí)際工作中分項(xiàng)工程工程量表形態(tài)各異難以直接匯總的問(wèn)題，其以單文件動(dòng)態(tài)引用處理為主。工程設(shè)計(jì)中，分項(xiàng)工程量表通常是以二維矩陣形態(tài)表達(dá)，如表4所示，一行數(shù)據(jù)表達(dá)一個(gè)工程量名稱(chēng)的工程量信息，表格列數(shù)據(jù)表達(dá)該工程量名稱(chēng)的參數(shù)。異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化能識(shí)別上述設(shè)計(jì)圖中所有的工程量信息，在分項(xiàng)工程量表編制時(shí)作動(dòng)態(tài)引用。

表4 分項(xiàng)工程量表標(biāo)準(zhǔn)化處理

表3所示標(biāo)準(zhǔn)化分項(xiàng)工程量表是將表2設(shè)計(jì)分項(xiàng)工程量表作標(biāo)準(zhǔn)化處理，異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化除了完成了工程量表形態(tài)轉(zhuǎn)換外，還對(duì)存儲(chǔ)區(qū)作了標(biāo)準(zhǔn)化約定，為分散數(shù)據(jù)集中化奠定基礎(chǔ)。

表2 簡(jiǎn)化的工程量匯總標(biāo)準(zhǔn)表格示意

（二）分散數(shù)據(jù)集中化

分散數(shù)據(jù)集中化的目的是解決實(shí)際設(shè)計(jì)工作中分項(xiàng)工程量表分散的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)分散數(shù)據(jù)作集中化處理，實(shí)現(xiàn)分散數(shù)據(jù)在一張“工程量分表”中表達(dá)如表5所示匯總項(xiàng)目包含所有分項(xiàng)工程量表，并規(guī)定數(shù)據(jù)儲(chǔ)存區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化要求。分散數(shù)據(jù)集中化處理以多文件處理為主，依據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化約定，遍歷項(xiàng)目文件夾下所有A1格已被設(shè)定“WAUTO”的Excel文件工作表，讀取分部類(lèi)別、分項(xiàng)類(lèi)別、分項(xiàng)名稱(chēng)、設(shè)計(jì)方案、工程量/材料、明細(xì)/規(guī)格、計(jì)量單位、工程量，并與原始表格保持?jǐn)?shù)據(jù)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)。

表5 分項(xiàng)工程量表集中化處理

（三）小結(jié)

工程量異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及集中化是在標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)處理，作為自動(dòng)動(dòng)態(tài)匯總的基礎(chǔ)。

四、自動(dòng)動(dòng)態(tài)匯總實(shí)現(xiàn)

項(xiàng)目“工程量分表”經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后,工程量信息均以結(jié)構(gòu)化且動(dòng)態(tài)引用方式呈現(xiàn)，動(dòng)態(tài)匯總的關(guān)鍵是在實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)工程量表異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及分散數(shù)據(jù)集中化的基礎(chǔ)上，多條件篩選統(tǒng)計(jì)所有分項(xiàng)工程量的數(shù)據(jù)。

（一）工程量匯總表格建立

根據(jù)工程量表格標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則，結(jié)合工程量名稱(chēng)排序規(guī)則及對(duì)象分類(lèi)排序規(guī)則，通過(guò)VBA二次開(kāi)發(fā)編寫(xiě)代碼，遍歷“工程量分表”所有數(shù)據(jù)，將工程量名稱(chēng)與分部分項(xiàng)分別作為列表頭及行表頭，構(gòu)成工程量匯總表，簡(jiǎn)稱(chēng)“工程量總表”，如表6所示。

（二）工程量自動(dòng)動(dòng)態(tài)匯總

sumifs函數(shù)的語(yǔ)法格式=sumifs(sum_range,criteria_range1,criteria1,[criteria_range2,criteria2],...)，其含義為=sumifs（實(shí)際求和區(qū)域，第一個(gè)條件區(qū)域，第一個(gè)對(duì)應(yīng)的求和條件，第二個(gè)條件區(qū)域，第二個(gè)對(duì)應(yīng)的求和條件……）。用VBA編寫(xiě)代碼遍歷工程量匯總表數(shù)據(jù)區(qū)域（圖1陰影部分），每一個(gè)單元格匯總函數(shù)均根據(jù)“工程量分表”，由工程量名稱(chēng)及分部分項(xiàng)兩組條件篩選匯總，自動(dòng)寫(xiě)入每個(gè)單元格的匯總函數(shù)表達(dá)式。在sumifs()函數(shù)中，以表中H列為求和區(qū)域；A列及B列作為分部分項(xiàng)求和條件區(qū)域，行表頭作為分部分項(xiàng)求和條件值；E列及F列作為工程量名稱(chēng)求和條件區(qū)域，列表頭所對(duì)應(yīng)的工程量名稱(chēng)項(xiàng)作為求和條件值，求和數(shù)值為0時(shí)，顯示為空白，求和數(shù)值非0時(shí)，顯示求和數(shù)據(jù)，匯總結(jié)果如表6所示。

表6 工程量表動(dòng)態(tài)匯總結(jié)果

五、結(jié)語(yǔ)

本文從標(biāo)準(zhǔn)化理念出發(fā)，從對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化、工程量名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)化、計(jì)量單位標(biāo)準(zhǔn)化、計(jì)量表格標(biāo)準(zhǔn)化角度探討工程量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，以Excel作為工程量總表動(dòng)態(tài)匯總的數(shù)據(jù)載體，以VBA二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)兩次數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)了分項(xiàng)工程量表之間、工程量分表與分項(xiàng)工程量表之間的動(dòng)態(tài)引用，最終實(shí)現(xiàn)了工程量自動(dòng)動(dòng)態(tài)匯總，并在項(xiàng)目中得到檢驗(yàn)。

基于標(biāo)準(zhǔn)化理念的工程量總表自動(dòng)動(dòng)態(tài)匯總的主要特點(diǎn)有：標(biāo)準(zhǔn)化理念指導(dǎo)下的工程量匯總可推動(dòng)設(shè)計(jì)成果標(biāo)準(zhǔn)化，為工程量應(yīng)用奠定一定基礎(chǔ)；標(biāo)準(zhǔn)化匯總可采用數(shù)據(jù)庫(kù)或Excel作為數(shù)據(jù)載體，通過(guò)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)匯總，極大提高了工作效率；標(biāo)準(zhǔn)化的工程量均可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)引用，有利于數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)修改及結(jié)果追溯；通過(guò)程序自動(dòng)化，減少了人工干預(yù)，提高了工程量匯總的準(zhǔn)確性。在本文研究基礎(chǔ)上，通過(guò)上述思路擴(kuò)展工程量表格標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則，進(jìn)一步引入統(tǒng)計(jì)參數(shù)及詳細(xì)的工程量名稱(chēng)描述，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同需求的橋梁工程量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)匯總，并可向道路、隧道等專(zhuān)業(yè)擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)公路工程量表自動(dòng)動(dòng)態(tài)匯總。