公路工程造價(jià)中BIM技術(shù)應(yīng)用研究

摘要：隨著公路工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)要求的提高，傳統(tǒng)的造價(jià)管理模式已難以滿足實(shí)際需求。BIM技術(shù)作為一種先進(jìn)的信息化手段，通過其可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性和優(yōu)化性等特點(diǎn)，為公路工程造價(jià)管理提供了更為高效、精確和動(dòng)態(tài)的管理方式。以某公路工程為例，通過在工程不同階段中應(yīng)用BIM技術(shù)，對(duì)決策方案、設(shè)計(jì)方案、施工方案等進(jìn)行優(yōu)化，降低了工程成本，同時(shí)提高了設(shè)計(jì)交底效率、竣工結(jié)算效率和后期運(yùn)維管理效率，促進(jìn)了多專業(yè)協(xié)同工作。

關(guān)鍵詞：公路工程；工程造價(jià)；BIM技術(shù)；竣工結(jié)算

0" "引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的加速發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，公路工程作為連接城鄉(xiāng)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要紐帶，其建設(shè)規(guī)模和復(fù)雜程度日益增大[1]。面對(duì)這一趨勢(shì)，傳統(tǒng)的公路工程造價(jià)管理模式面臨著巨大挑戰(zhàn)[2]。傳統(tǒng)的造價(jià)管理往往依賴于手工計(jì)算、圖紙比對(duì)和經(jīng)驗(yàn)判斷，不僅效率低下，而且容易出錯(cuò)，難以適應(yīng)現(xiàn)代公路工程對(duì)精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化管理的需求[3-4]。

在此背景下，BIM技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)逐漸成為解決公路工程造價(jià)管理難題的重要工具[5]。BIM技術(shù)通過創(chuàng)建并管理三維數(shù)字化模型，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各階段信息的集成與共享，為工程造價(jià)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(jì)算的準(zhǔn)確性和效率，還能夠?qū)崿F(xiàn)造價(jià)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和預(yù)警，幫助項(xiàng)目管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正成本偏差，確保項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[6]。本文以某公路工程為例，通過在工程不同階段中應(yīng)用BIM技術(shù)，分析BIM技術(shù)的應(yīng)用效果，為類似工程提供指導(dǎo)和借鑒。

1" "工程概況

某公路工程采用EPC模式，全長(zhǎng)約38km，建設(shè)內(nèi)容主要包括40m寬的新建道路，新建橋梁16座，同步實(shí)施排水、綠化、照明、交安等附屬工程和設(shè)施。主線公路設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h，技術(shù)等級(jí)為二級(jí)。

2" "公路工程造價(jià)管理主要內(nèi)容

公路工程造價(jià)管理是確保公路建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)合理性、控制成本和提高投資效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要內(nèi)容涵蓋了從項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、施工到竣工驗(yàn)收的全過程，涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域和管理層面。

2.1" "前期項(xiàng)目決策階段

在項(xiàng)目啟動(dòng)前，需要對(duì)公路沿線的交通流量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、區(qū)域規(guī)劃等進(jìn)行細(xì)致調(diào)研，以確定公路的必要性和優(yōu)先級(jí)。考察當(dāng)?shù)卣?、法律框架、土地獲取難度、資源可用性、勞動(dòng)力市場(chǎng)等，評(píng)估項(xiàng)目實(shí)施的可能性和成本預(yù)期。同時(shí)編制項(xiàng)目建議書，包括路線規(guī)劃、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)、社會(huì)影響等，通過經(jīng)濟(jì)分析和財(cái)務(wù)模型預(yù)測(cè)項(xiàng)目收益，確定投資回報(bào)率和項(xiàng)目可行性，并根據(jù)可行性研究結(jié)果，細(xì)化項(xiàng)目目標(biāo)、范圍、時(shí)間表和預(yù)算，為后續(xù)設(shè)計(jì)和建設(shè)階段提供指導(dǎo)。

2.2" "設(shè)計(jì)階段

在公路工程設(shè)計(jì)階段，依據(jù)初步設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行工程量計(jì)算，估計(jì)材料、人工、機(jī)械費(fèi)用，編制設(shè)計(jì)概算，作為項(xiàng)目預(yù)算的基礎(chǔ)。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)模，避免過度設(shè)計(jì)導(dǎo)致成本上升，確保設(shè)計(jì)概算與項(xiàng)目總預(yù)算相匹配。建立設(shè)計(jì)變更審批程序，評(píng)估變更對(duì)造價(jià)的影響，確保每一項(xiàng)變更都在成本控制范圍內(nèi)。

2.3" "施工階段

在公路工程施工階段，需要基于設(shè)計(jì)圖紙和施工合同，編制詳細(xì)的工程量清單，將其作為工程計(jì)價(jià)和支付的基礎(chǔ)，跟蹤實(shí)際成本與預(yù)算的偏差，監(jiān)控材料消耗、勞務(wù)費(fèi)、機(jī)械設(shè)備租賃等支出，及時(shí)調(diào)整成本控制措施。

除此之外，需要對(duì)施工過程中出現(xiàn)的設(shè)計(jì)修改、工程增減等情況，進(jìn)行成本評(píng)估，調(diào)整工程造價(jià)，確保變更的經(jīng)濟(jì)合理性。需要管理施工合同的履行情況，對(duì)承包人提出的合理化建議及發(fā)包人和監(jiān)理提出的變更指令進(jìn)行審核，從造價(jià)控制角度評(píng)估變更的合理性。

2.4" "竣工驗(yàn)收階段

在公路工程竣工驗(yàn)收階段，需要依據(jù)合同規(guī)定，組織相關(guān)部門對(duì)工程質(zhì)量和完成情況進(jìn)行驗(yàn)收，確保工程滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。根據(jù)竣工圖紙和實(shí)際工程量，與承包商進(jìn)行工程款結(jié)算，處理未決事項(xiàng)，完成財(cái)務(wù)清算。編制項(xiàng)目決算報(bào)告，總結(jié)項(xiàng)目造價(jià)管理的全過程，分析成本控制的效果，為后續(xù)項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)借鑒

2.5" "運(yùn)維管理階段

在工程項(xiàng)目交付后，需要根據(jù)設(shè)施設(shè)備的實(shí)際情況，制定詳細(xì)的維護(hù)計(jì)劃，包括維護(hù)頻次、維護(hù)內(nèi)容、維護(hù)人員的配置等方面，確保設(shè)施設(shè)備的正常運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命。根據(jù)工程造價(jià)管理的原則，合理配置運(yùn)營(yíng)管理所需的各種資源，包括人力、物力、財(cái)力等，需通過科學(xué)配置，提高資源利用效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。除此之外，應(yīng)對(duì)設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并加以處理，預(yù)防潛在故障，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

3" "公路工程造價(jià)管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1" "前期決策階段

通過BIM技術(shù)創(chuàng)建項(xiàng)目初步三維模型，可幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)直觀地理解地形地貌、道路走向以及周邊環(huán)境，從而評(píng)估項(xiàng)目的可行性。同時(shí)能夠使非專業(yè)人員也能迅速把握項(xiàng)目概貌，促進(jìn)跨部門溝通。

BIM模型可以整合地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)，評(píng)估項(xiàng)目對(duì)周圍生態(tài)、交通流量、居民生活的影響，以便采取相應(yīng)措施減輕不良影響，確保項(xiàng)目符合可持續(xù)發(fā)展原則。BIM模型的可視化特性有助于與投資者、政府機(jī)構(gòu)、參建方等利益相關(guān)者進(jìn)行溝通，通過共享BIM模型，可以清晰展示項(xiàng)目規(guī)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(xiàng)目是否符合當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?guī)范、環(huán)境法規(guī)和安全標(biāo)準(zhǔn)，避免后期因合規(guī)性問題導(dǎo)致的額外成本和延誤，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵變量（如勞動(dòng)力成本、材料價(jià)格）進(jìn)行敏感性分析，可確定成本控制的關(guān)鍵點(diǎn)，降低工程項(xiàng)目的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。某項(xiàng)目BIM模型局部示意如圖1所示。

3.2" "設(shè)計(jì)階段

BIM技術(shù)的三維建模能力使設(shè)計(jì)方案不再局限于二維圖紙的抽象表達(dá)，而是能夠以三維立體的形式直觀地展現(xiàn)出來。通過詳細(xì)三維模型，造價(jià)管理人員能夠從多個(gè)角度理解設(shè)計(jì)意圖，包括結(jié)構(gòu)形式、材料使用、施工難度等。造價(jià)管理人員可以在設(shè)計(jì)階段提前介入，與設(shè)計(jì)師共同分析影響公路工程造價(jià)的因素，如材料成本、施工效率等，從而在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行成本優(yōu)化，提高設(shè)計(jì)方案的合理性和經(jīng)濟(jì)性。此外，BIM模型還能模擬不同設(shè)計(jì)方案下的造價(jià)影響，通過數(shù)據(jù)對(duì)比，為選擇最優(yōu)方案提供科學(xué)依據(jù)。

在核算工程量時(shí)，傳統(tǒng)的手工計(jì)算法不僅耗時(shí)耗力，且容易出錯(cuò)。BIM技術(shù)通過其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)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(jì)算的準(zhǔn)確性和效率。尤其BIM模型中的工程量數(shù)據(jù)具有動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)特點(diǎn)，當(dāng)設(shè)計(jì)方案發(fā)生變更時(shí)，BIM模型會(huì)自動(dòng)更新工程量數(shù)據(jù)，無需人工重新計(jì)算，從而保證了數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

如圖2所示為工程部分土方量清單。這種自動(dòng)化的工程量計(jì)算方式，為造價(jià)管理人員提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的造價(jià)估算依據(jù)，有助于更好地控制工程造價(jià)。BIM模型支持多用戶在線編輯和查看模型，方便設(shè)計(jì)師、工程師、承包商和業(yè)主之間的協(xié)作，降低了溝通成本，提高了交底效率，有助于設(shè)計(jì)意圖的準(zhǔn)確傳達(dá)和執(zhí)行。

3.3" "施工階段

在施工階段，經(jīng)常會(huì)遇到各種設(shè)計(jì)問題、施工難題以及潛在的沖突和碰撞。本項(xiàng)目利用BIM技術(shù)的碰撞檢測(cè)功能，在施工前對(duì)施工方案進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)并解決問題，不僅減少了施工過程中的設(shè)計(jì)變更和返工現(xiàn)象，還降低了施工風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。

BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬施工和方案預(yù)演，讓管理人員在虛擬環(huán)境中模擬施工過程，評(píng)估不同施工方案的成本、工期和質(zhì)量等因素，從而選擇最優(yōu)方案。這種基于數(shù)據(jù)的決策支持方式，使管理人員的決策更加科學(xué)、合理，有助于提高施工效率和經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目位置關(guān)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(xiàng)目造價(jià)管理人員可實(shí)時(shí)監(jiān)控施工進(jìn)度和成本的變化情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決造價(jià)超支等問題，同時(shí)追蹤設(shè)備的使用狀態(tài)，預(yù)測(cè)設(shè)備需求，合理安排設(shè)備的租賃或購(gòu)置，避免設(shè)備空閑或過度使用，減少設(shè)備相關(guān)的成本開支。

BIM作為中央信息庫(kù)，可確保所有項(xiàng)目參與者都能訪問到最新、最準(zhǔn)確的項(xiàng)目數(shù)據(jù)，促進(jìn)了跨專業(yè)間的有效溝通，降低了信息不對(duì)稱引起的成本浪費(fèi)。除此之外，BIM模型集成了施工圖紙、技術(shù)規(guī)格、成本數(shù)據(jù)和施工日志，簡(jiǎn)化了文檔管理，減少了因文檔混亂導(dǎo)致的額外成本。

綜上所述，通過在決策階段、設(shè)計(jì)階段以及施工階段應(yīng)用BIM技術(shù)，有效提高項(xiàng)目成本計(jì)算效率和控制質(zhì)量，節(jié)約工程造價(jià)近千萬元，充分表明BIM技術(shù)在公路工程造價(jià)管理中的應(yīng)用潛力和實(shí)際效果。

3.4" "竣工結(jié)算階段

隨著項(xiàng)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(diào)整以及實(shí)際完成的工程量均反映在模型中?？⒐つＰ妥鳛轫?xiàng)目的重要交付成果之一，不僅包含了建筑結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息，還集成了與造價(jià)、材料、設(shè)備等相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)。

基于竣工BIM模型中的詳細(xì)工程量信息和成本數(shù)據(jù)，可以快速得出造價(jià)結(jié)算報(bào)告，提高竣工結(jié)算工作效率。在竣工階段，BIM模型還可以作為運(yùn)維數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)平臺(tái)，通過將運(yùn)維階段的數(shù)據(jù)與BIM模型相關(guān)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)維管理的數(shù)字化和智能化。

3.5" "運(yùn)維管理階段

BIM模型可以作為完整的數(shù)字化資產(chǎn)清單，其中包括所有設(shè)施和組件的詳細(xì)信息，如規(guī)格、位置、制造商、保修期限等。通過數(shù)字化資產(chǎn)清單，運(yùn)維人員可以輕松地訪問和更新資產(chǎn)信息，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。

利用BIM模型跟蹤公路工程每個(gè)資產(chǎn)的生命周期，包括從采購(gòu)到報(bào)廢的整個(gè)過程，可以及時(shí)安排資產(chǎn)的維護(hù)、升級(jí)或替換，確保其始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而降低維護(hù)維修成本。當(dāng)需設(shè)備或構(gòu)件需要進(jìn)行維修或更換時(shí)，可以利用BIM模型快速定位其確切位置和相關(guān)技術(shù)文檔。此方法在大型復(fù)雜設(shè)施中尋找特定組件時(shí)，可以顯著節(jié)省時(shí)間成本并提高工作效率。

4" "結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)在公路工程造價(jià)管理中的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢(shì)和效果。通過提高決策方案、設(shè)計(jì)方案以及施工方案的合理性，精確計(jì)算工程量，優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工方案，提高設(shè)計(jì)交底效率、竣工結(jié)算效率、后期運(yùn)維管理效果，以及促進(jìn)多專業(yè)協(xié)同等方面的工作，BIM技術(shù)為公路工程造價(jià)管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持和保障，實(shí)現(xiàn)了公路工程造價(jià)的動(dòng)態(tài)管理，并節(jié)約工程造價(jià)近千萬元，充分表明BIM技術(shù)在公路工程造價(jià)管理中的應(yīng)用潛力和實(shí)際效果。

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