BIM技術(shù)在工程造價(jià)管理中的應(yīng)用初探

本文以西南山區(qū)某大型灌溉渠道工程為研究對(duì)象，深入剖析 BIM 技術(shù)于工程造價(jià)管理中的應(yīng)用實(shí)踐。鑒于傳統(tǒng)工程造價(jià)管理模式在復(fù)雜地形工程場(chǎng)景下，暴露出計(jì)算精度欠佳、工作效率低下等弊端，故而引入 Civil 3D 軟件作為 BIM 技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)。通過(guò)闡述數(shù)據(jù)提取、模型構(gòu)建、工程量計(jì)算與清單編制等實(shí)施環(huán)節(jié)，分析 BIM 技術(shù)在提升計(jì)算準(zhǔn)確性、優(yōu)化流程、控制成本方面的成效，旨在為同類(lèi)復(fù)雜工程提供實(shí)踐指導(dǎo)。

引言

隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)工程造價(jià)管理方式在復(fù)雜地形條件下暴露出效率低、精度差等問(wèn)題。BIM 技術(shù)憑借其三維建模、信息集成與協(xié)同能力，在工程量計(jì)算與成本控制方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。本文以西南山區(qū)某灌溉渠道工程為例，探討 BIM 技術(shù)，特別是基于 Civil 3D 平臺(tái)的應(yīng)用實(shí)踐，驗(yàn)證其在復(fù)雜水利工程中提升造價(jià)管理效能的可行性與成效，為類(lèi)似項(xiàng)目提供技術(shù)參考。

BIM 技術(shù)概述

BIM 技術(shù)的概念與特點(diǎn) BIM 技術(shù)，即建筑信息模型（Building Information Modeling），是以三維數(shù)字技術(shù)為核心基礎(chǔ)，整合工程項(xiàng)目全生命周期內(nèi)各類(lèi)相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。該技術(shù)具有四大顯著特點(diǎn)：信息集成性，能夠?qū)⒐こ虖脑O(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的所有信息進(jìn)行高度整合；可視化，以直觀的三維模型形式全方位展示工程結(jié)構(gòu)與細(xì)節(jié)；協(xié)同性，支持工程各參與方在同一信息平臺(tái)上協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)共享與交互；模擬性，可對(duì)工程建設(shè)過(guò)程中的施工進(jìn)度、成本變化、資源調(diào)配等多種情況進(jìn)行模擬分析。

BIM 技術(shù)在工程造價(jià)管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 在工程造價(jià)管理工作中，BIM 技術(shù)展現(xiàn)出多方面的顯著優(yōu)勢(shì)。其一，實(shí)現(xiàn)工程量的精準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)算，有效降低人為計(jì)算誤差，提高工程量計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性；其二，借助可視化模型輔助設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，在設(shè)計(jì)階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷并進(jìn)行調(diào)整，減少因設(shè)計(jì)變更導(dǎo)致的成本增加；其三，其協(xié)同工作模式打破信息壁壘，促進(jìn)各參與方之間的信息共享，顯著提高溝通效率，避免因信息不暢引發(fā)的成本浪費(fèi)；其四，強(qiáng)大的模擬分析功能能夠?qū)κ┕みM(jìn)度和成本變化進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，為項(xiàng)目成本的動(dòng)態(tài)控制提供有力的數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。

案例項(xiàng)目簡(jiǎn)介

項(xiàng)目基本情況 本文選取西南山區(qū)某大型灌溉渠道工程，該工程建設(shè)目標(biāo)為解決山區(qū)農(nóng)田灌溉供水問(wèn)題，推動(dòng)區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。該工程渠道全長(zhǎng) 15 公里，設(shè)計(jì)流量范圍為 1134m3/s - 1894m3/s，渠道設(shè)計(jì)橫斷面采用矩形斷面，斷面寬度為 4m，高度為 9m，超高值取為 0.977 - 0.965m，設(shè)計(jì)縱坡為 1/5000，考慮水頭損失后渠底坡降調(diào)整為 1/3846。為驗(yàn)證 BIM 技術(shù)在山區(qū)渠道建模方面的可靠性與有效性，本文選取其中長(zhǎng)度為 220m 的一段渠道作為研究對(duì)象，進(jìn)行詳細(xì)的建模分析與設(shè)計(jì)工程量計(jì)算工作。

項(xiàng)目地形與地質(zhì)特點(diǎn) 該工程地處我國(guó)西南巖溶山區(qū)，沿線(xiàn)地形復(fù)雜多變，海拔高度從 1500 米至 1200 米呈階梯狀分布。渠道所經(jīng)區(qū)域地層主要為紅黏土及下伏石灰?guī)r地層，部分地段存在斷層和破碎帶，這些復(fù)雜的地形地質(zhì)條件對(duì)渠道的穩(wěn)定性和防滲性能提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，同時(shí)也極大地增加了工程造價(jià)管理工作的難度和復(fù)雜性。

BIM 技術(shù)在案例項(xiàng)目工程造價(jià)管理中的應(yīng)用過(guò)程

數(shù)據(jù)提取 數(shù)據(jù)提取是 BIM 技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確性直接影響后續(xù)工作的質(zhì)量和效果。在本項(xiàng)目中，首先組織專(zhuān)業(yè)人員對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行深入細(xì)致的分析，全面梳理渠道結(jié)構(gòu)特征與施工技術(shù)要求。然后運(yùn)用 Civil 3D 軟件對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行數(shù)字化處理，提取原始地形與地層數(shù)據(jù)，包括開(kāi)挖土石方的空間分布、回填區(qū)域的具體范圍以及建筑材料的技術(shù)要求等關(guān)鍵信息。在數(shù)據(jù)提取過(guò)程中，要求技術(shù)人員充分理解設(shè)計(jì)意圖，嚴(yán)格把控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量，確保所提取的數(shù)據(jù)能夠真實(shí)、準(zhǔn)確地反映工程實(shí)際狀況，為后續(xù)模型建立和工程量計(jì)算提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

模型建立 基于提取的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，利用 Civil 3D 軟件開(kāi)展渠道三維模型的創(chuàng)建工作。建模過(guò)程遵循從整體到局部、逐步細(xì)化的原則，首先構(gòu)建精確的地形曲面模型（圖1），真實(shí)還原工程現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌特征。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用軟件提供的專(zhuān)業(yè)建模工具，逐步搭建包含開(kāi)挖區(qū)域、回填區(qū)域和混凝土襯砌部分的完整渠道三維模型。在建模過(guò)程中，特別注重細(xì)節(jié)處理，對(duì)邊坡坡度變化、開(kāi)挖深度調(diào)整等關(guān)鍵部位進(jìn)行精細(xì)化建模，并多次對(duì)模型進(jìn)行檢查和優(yōu)化調(diào)整，確保模型的幾何尺寸、空間關(guān)系與設(shè)計(jì)圖紙完全一致，從而為后續(xù)工程量計(jì)算和造價(jià)分析提供精準(zhǔn)的三維模型依據(jù)。

工程量計(jì)算 渠道三維模型建立完成后，借助 Civil 3D 軟件自帶的工程量量算功能，對(duì)土方挖方量、石方挖方量、回填量、混凝土用量等分項(xiàng)工程進(jìn)行初步計(jì)算。在計(jì)算過(guò)程中，充分利用模型的幾何信息和設(shè)計(jì)參數(shù)，確保計(jì)算過(guò)程的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。初步計(jì)算完成后，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)核對(duì)，結(jié)合設(shè)計(jì)要求和工程實(shí)際施工情況，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行必要的調(diào)整和修正。例如，依據(jù)模型精確的幾何尺寸和開(kāi)挖深度數(shù)據(jù)，采用分層分段計(jì)算的方法，精確計(jì)算挖基礎(chǔ)土方量；根據(jù)設(shè)計(jì)材料要求和施工工藝，對(duì)混凝土回填量進(jìn)行分段計(jì)算并匯總，進(jìn)行了多輪核對(duì)驗(yàn)，確保工程量計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

清單編制 根據(jù)準(zhǔn)確的工程量計(jì)算結(jié)果，按照工程項(xiàng)目分類(lèi)原則，對(duì)各分項(xiàng)工程工程量進(jìn)行系統(tǒng)整理和匯總，編制渠道開(kāi)挖工程量清單。在清單編制過(guò)程中，嚴(yán)格遵循工程量清單規(guī)范格式，對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的名稱(chēng)、特征描述、計(jì)量單位和工程數(shù)量進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注。例如，在混凝土回填項(xiàng)目編制中，不僅明確標(biāo)注回填量的具體數(shù)值，還注明其計(jì)算公式和所采用材料的具體技術(shù)要求，使工程量清單內(nèi)容清晰、規(guī)范，具有良好的可操作性，為后續(xù)工程招投標(biāo)、施工過(guò)程管理和工程結(jié)算等工作提供詳實(shí)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料。

本文通過(guò)對(duì)西南山區(qū)灌溉渠道工程案例的深入分析與實(shí)踐應(yīng)用，充分證明了 BIM 技術(shù)在復(fù)雜地形水利工程的工程造價(jià)管理中具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在數(shù)據(jù)提取、建模、計(jì)算和清單編制等環(huán)節(jié)中，BIM 技術(shù)提升了工程量準(zhǔn)確性，提高了造價(jià)管理效率，為項(xiàng)目成本控制提供了有力的技術(shù)支持，對(duì)保障項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

（作者單位：南京審計(jì)大學(xué)）

圖1渠道三維模型圖