基于Civil3D集成造價法在截滲墻投資編制中的應用★

連 祎，賈海濤，連 迪

(1.黃河勘測規劃設計研究院有限公司,河南 鄭州 450003; 2.河南省科學技術館,河南 鄭州 450003)

1 研究背景

在應對水利工程地基防滲加固這一常見工程難題方面,截滲墻因其施工速度快、工程成本低且效果顯著,被廣泛應用于水利工程地基處理。然而經項目調查研究發現,許多截滲墻工程的投資編制工作經常會出現時間超支現象,不得不采取加班、壓縮工程其他分部工程的編制時間或者延長項目整體時間的措施,嚴重制約工程正常生產進度;或者為了保證項目計劃時間節點,只能簡化計量過程取主要地層算投資,這樣就會導致項目投資與實際費用存有偏差,很難統籌效率與精度。究其根本原因,在于截滲墻造價編制需要區分地層、墻厚、孔深等參數,需在圖上人工量取出每層地層的工程量并且在套用定額時根據地層類別進行一一對應,且工程中往往不止一道截滲墻,在不同位置截滲墻的地質情況各不相同,所設計的截滲墻規模也會相差較大,墻厚孔深地層等參數也不盡相同,人工統計對應過程耗時耗力[1]。

鑒于目前在編制造價過程中采用的常規方法效率較為低下,項目組對截滲墻造價編制進行了深入的研究及應用。

2 研究內容

2.1 現狀調查

為調查現狀截滲墻造價編制存在的具體問題,項目組針對選取的典型項目,對其中的編制工序進行了詳細的調查,整理結果如表1所示。現狀問題排列圖見圖1。

表1 現狀問題調查表

從統計圖表中可以看到,計算截滲墻工程量和選套定額是主要問題,只要有效解決了這兩項問題,那么截滲墻造價編制時間超支的問題就能得到很好的控制。

2.2 原因分析

針對計算截滲墻工程量和選套定額兩個關鍵工序,編制時間過長,項目組經過分析,得出以下幾種原因:

1)識圖量取方法落后。在截滲墻的算量過程中,調查之前所做的項目造價,均為人工識圖,識圖量取方法落后,需要在圖中按照不同地層將截滲墻分成若干層分別進行量取,效率低下,并且給校核工作造成很大的負擔,校核人員與設計人員量取的數值容易出現誤差,返工重新量取,浪費時間[2]。

2)地質資料地層劃分與定額不一致。調查之前所做的項目,發現工程勘察通過鉆孔巖土取樣,根據巖土性質標出每層地層,這些地層往往有很多,因為有交互式地質,存在相同地層,如粉土、粉質黏土等,而定額中將土質分為4種,地質資料地層分類與定額分類沒有一一對應,需要造價人員查詢相關規范,了解巖土特性,尋找匹配信息,例如地質分層中的耕土、素填土等都屬于定額中的種植土,因此需要造價人員花費較長時間對地質識別分類。

3)缺乏單價模板,選套定額時間長。截滲墻計算需從墻厚、孔深、地層三個方面綜合分類套用單價,經過調查發現,目前項目大多數采用部頒定額計算截滲墻造價,其人材機消耗量是一樣的,但一直未形成統一的模板可以調用單價,每次都是根據參數去編制分析單價或尋找其他項目相同單價進行復制使用,這耗用大量的時間,也增加了校核工作量。

3 制定對策

3.1 Civil3D三維量取

傳統截滲墻工程量采用人工識圖算量,工作量大、效率低、容易出錯。通過研究,將Civil3D軟件中的三角網體積曲面法[3]應用到截滲墻識圖量取中,改變傳統的識圖算量方式,提高工作效率和質量。

Civil3D軟件是一款三維軟件,在Civil3D中建立各地層三維曲面[4],在其中布置截滲墻,將各地層信息賦予各地層曲面,將各地層作為基礎曲面,截滲墻曲面作為對照曲面,利用軟件中三角網體積曲面法建立各地層與截滲墻的三角網體積曲面,可以清晰地看到截滲墻的地層情況,同時經過軟件內部布爾運算,可自動統計各地層工程量并列表顯示,一目了然[5]。將工程量信息復制到Excel表中,調整處理數據。該識圖取量過程極大地提高了工作效率,工作質量得以加強,也大大減少了校核人員的工作量。

通過Civil3D三維量取,可以直接得出每層地質的工程量(見圖2),相比人工識圖量取,速度更快誤差更小,而且校核也更方便,節省校核人員時間。

3.2 統一土層信息

由于截滲墻套用定額需要區分地層,而地質資料的地層劃分是按巖土性質,而定額中將土質分為4類,地質資料地層分類與定額分類沒有一一對應,需要造價人員查詢相關規范,了解巖土特性,尋找匹配信息,因此需要造價人員花費較長時間對地質識別分類才能夠滿足套用定額。工程中數道截滲墻均需造價人員在統計時花費時間去進行匹配地層,工作煩瑣,且不利于項目校核工作,因此項目組決定統一土層信息,方便項目使用。

項目組將地質資料中常用的地層與定額分別列表(見表2),通過查閱相關規范,根據特性匹配附屬關系,將地質的常用土層與定額土層一一匹配,歸屬于定額分類中的一類土層用統一顏色標注,并將土層所屬的定額土層分類用同色加重,由于選套定額時主要依據的是定額土層分類,因此在表格中將所屬的定額土層分類用深色重點標出,另外不同的分類標注不同顏色以示區分。采用Excel建立兩個土層分類匯總計算表,包含墻厚、孔深、地質等分類信息,利用“vlookup”多表格查找函數把對策1的地質輸出表和對策2的地質分類表進行智能匹配[6],自動填充截滲墻每層地質地層的定額分類信息。再利用“sumif”函數,匯總計算截滲墻的不同定額層厚度。

表2 常用地層與定額分類列表

按對策實施后,土層信息分類明了,地質資料中每層地層都能快速找到定額對應土層[7],并分層累加得到匯總工程量,這樣可快速套取定額,提高造價工作效率,同時方便工程量的計算和校核。

3.3 編制單價模板

在地層統一后,截滲墻選套定額還需考慮墻厚、孔深等參數。在工程中往往布置數道截滲墻,不同部位截滲墻設計有差異,墻厚、孔深等會有差別,在編制造價時每次都要編制相應的單價,較為麻煩,因此項目組采用預先編制單價形成模板,利用函數自動匹配相應單價。

由于目前項目大多數采用部頒定額計算截滲墻造價,其人材機消耗量是一樣的,因此項目組根據定額情況將不同參數的截滲墻單價進行預先編制,在實踐中僅需根據當地情況修改材料價格即可。然后項目組采用Excel建立工程量表與單價表的聯系,利用“IF”函數進行判別,將符合參數的項目自動匹配單價,完成造價工作。

按對策實施后,大大提高了選套截滲墻定額的效率,節約截滲墻造價編制時間。

4 結論

4.1 成果的先進性與創新性

通過調查,常規截滲墻造價編制要么詳細算地層占用大量時間,導致造價編制時長嚴重超出,要么準確性不夠,統計地層后取主要地層計算投資,導致投資與最終會有偏差,效率與精度很難同時得到保證。

本次為了解決這個問題,將基于Civil3D集成造價的方法在本工程中進行應用:

1)引入Civil3D軟件,通過三維算量,將各個地層的工程量直接導出至Excel,相比CAD中按不同地層將截滲墻分成若干層分別進行量取的傳統做法,計算工程量更方便快捷,且準確性也有更好的保證[8]。

2)統一土層信息制作土層信息表,并在工程量計算表中通過函數方式建立與地層的從屬關系,匯總計算截滲墻的不同定額層厚度,節省選套定額時間[9]。

3)通過參數判別自動匹配單價模板(在實踐中根據當地情況修改材料價格),從而使截滲墻造價工作時間大大縮短,提高了精確性。

通過實踐證明,所做的工作確實在相當程度上提高了截滲墻造價的編制效率,提升了產品質量,實現了截滲墻造價工作的突破:

1)形成一套多覆蓋層截滲墻投資計算標準化成果。該標準化成果使得多覆蓋層截滲墻的造價編制高效有序,可以用于指導和規范后續工作。

2)將三維算量與地層信息結合起來,使得工程量帶地層信息輸出,方便快捷。

3)實現三維與造價的融合,提高造價成果質量,提升工作效率。

4.2 推廣及應用

開封A河道總長約16 km,在河道中布置了數道截滲墻。將基于Civil3D集成造價的方法在本工程中進行應用,通過引入Civil3D軟件三維算量得出各地層工程量,然后根據地層信息進行分類,在單價模板中按當地價格修改相應單價后,進行參數匹配得到相應的截滲墻單價,計算工程投資準確高效,在有限的時間內高效完成工作,縮短了編制時間,校核更加便捷省時,極大提高了工作效率。另外由于統計地層全面,也提高了投資的準確度,目前工程已經完工,在工程后期的結算中發現投資較常規方法更貼合實際。基于Civil3D集成造價的方法在該工程中的應用縮短了造價編制時間保證了工期,投資準確性也有提高[10],這為基于Civil3D集成造價的計算方法的推廣使用打下了堅實的基礎,同時可為其他類似工程提供借鑒意義。