基于广东省三级清单编码体系下的公路工程BIM协同工程管理研究

基于广东省三级清单编码体系下的公路工程BIM协同工程管理研究

摘要:针对公路项目造价、质检等工程管理体系协同性差,缺乏统一有效的编码系统,通过广东省三级清单编码体系以及BIM信息换手段解决工程管理中协同与数据集成的工作,效实现公路工程造价、质检全过程管理的特点,建立了三级清单与BIM编码机制的映射关系。以依托工程佛山市富龙西江特大桥工程开展了BIM建模应用,并针对其桥梁工程与三级清单的项目清单映射关系进行了系统分析研究,使三级清单与桥梁工程的BIM编码完全对接,满足造价、质检等项目管理的要求。关键词:公路工程；三级清单；编码；工序报验引言公路工程建设项目涉及造价、质检等各专业信息,信息协同性差,将三级清单与BIM(BuildingInformationModeling)技术结合应用在建设项目中,对于项目施工期间的管理有非常重大的意义。为了解决本行业出现的各专业信息无法有效协同的问题,有必要建立基于三级清单编码单一来源并结合BIM技术的新型交通项目信息化管理体系,推动公路建设行业信息化的发展。1.概述根据广东省交通运输厅《关于印发广东省执行交通运输部<公路工程标准施工招标文件范本>(2009年版)补充规定的通知》(粤交基〔2010〕355号)等文件的要求,在广东省境内的公路工程招投标、实施、结算阶段工程量清单等造价文件编制须采用三级清单的标准,在概预算编制的项目节下挂公路工程工程量清单,为统一计价标准及提高统计分析的准确度提供了极为有利的条件,大大的提高了管理效率和管理水平。但难以与基于质检体系的《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)中单位、分部、分项工程分解与编码一一对应,解决不了工程建设过程中质量控制、试验检测、交竣工验收评定无法有效关联的问题。目前,BIM技术在公路工程管理应用中主要信息化管理的手段,尚未形成项目建设全过程应用体系及真正的建筑信息化模型,且模型的应用主要停留在可视化展示阶段,价值没有得到充分体现,性价比不高,如何协调三级清单、单位分部分项工程与BIM编码技术之间的差异,使BIM能够在公路项目各专业领域得到有效应用,实现各专业信息的协调与统一,是构建公路项目信息化管理的基础性工作。因此,通过对广东省三级清单编码体系研究,结合《公路工程质量检验评定标准》单位、分部及分项工程的划分规则,利用BIM等各类信息化技术,建立造价体系与质检体系各类编码的映射,实现三级清单在BIM管理平台、工序报验、质检体系中的有效应用。2.广东省三级清单与计量单元编码体系广东省三级清单文件主要包括分项工程量清单、工程项目清单、工程量清单及其对应的编制说明、清单报价费用分析表。在公路项目实施阶段的应用主要为分项工程量清单,是以概预算项目节格式为主骨架,建立与工程量清单子目和对应的图纸位置及设计数量明细之间的关系,将概预算体系与清单计价体系相融合而形成的编制文件,可以直观、快捷对分部分项工程技术经济指标的合理性进行评价。通过对分项工程量清单（即概预算项目节）的清单子目号进行合理拆解,将分项工程量清单拆解为计量单元及相对应的工程量,并对计量单元赋予唯一编码（编码是分项工程量清单编码的延续）,实现由项到目至最小计量单元对每个工程实体进行编码赋值,建立计量单元、图纸与工程量清单子目之间的对应关系,例见图1、2。富龙西江特大桥的分项工程量清单到主桥主墩桩基础（项目节编号1-4-5-1-2-1-2）,包含清单子目403、405等多项内容,无法满足工程计量需求,富龙项目对其拆解至19、20#主墩的每桩,并对每桩进行唯一编码赋值,例如20#-1桩编码为1-4-5-1-2-1-2-3-1,工程量清单赋值于403及405,有效满足公路项目过程中计量及造价管理的需要。图1佛山市富龙西江特大桥分项工程量清单示意图2佛山市富龙西江特大桥计量单元示意3.计量单元体系与质检体系的关联公路工程的质检体系基于《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017）,一般建设项目的工程划分为单位工程、分部工程、分项工程,特大斜拉桥、特大悬索桥单位工程分解及富龙大桥单位分部工程拆解见图3、4。单位工程塔及辅助墩、过渡墩(每个）锚碇(每个）上部钢结构制作与防护上部结构浇筑与安装桥面系附属工程及桥梁总体图3特大斜拉桥、特大悬索桥实体结构单位工程分解富龙西江特大桥单位、分部、分项工程划分建设项目单位工程编号分部工程编号子分部工程编号分项工程编号佛山市富龙西江特大桥工程塔及辅助、过渡墩FLSG01-14塔基础FLSG01-14-0120#墩FLSG01-14-01-02桩基钢筋加工及安装FLSG01-14-01-02-001桩基FLSG01-14-01-02-002图4佛山市富龙西江特大桥单位分部工程示意基于三级清单体系下的计量单元一般拆解为实体结构,但由图4可见,分项工程为桩基钢筋加工及安装、钻孔灌注桩两项,无法与拆解的计量单元实现有效映射,但子分部工程则可与分项工程量清单的下级清单完全对应,编号则项目节1-4-5-1-2-1-2-3与子分部工程FLSG01-14-01-02完全对应。对公路工程拆解完全是以实体结构为基础,根据质检体系桥梁工程分项工程拆解为钢筋加工及安装、预应力筋加工和张拉等,则可用分部或子分部工程为最小对应单元并赋予编码,并保证每个最小对应单元的实体工程编码的唯一性。4.佛山市富龙西江特大桥BIM建模及编码映射佛山市富龙西江特大桥连接佛山高明和三水区,起点位于高明富湾镇,终点位于三水白坭镇,全线设置跨越西江特大桥1座(主跨580m),为佛山境内跨西江的第5条重要通道,枢纽互通式立交2处(富湾立交和龙池立交)。该项目的控制性桥梁工程为富龙大桥,主桥全长1070m,上部结构采用UHPC组合钢箱梁。公路工程跨学科、多系统,需建立的BIM系统涵盖的范围非常广,除了传统意义建筑信息化模型外,系统内还包含了建设环境、资源、过程、人员、设备、材料等各种子系统,如图4、图5所示。图4图5通过20#墩桩基础、封底、承台、塔座、上中下塔柱及上下横梁一一建模,并对建立了的模型进行拼装,可以得到富龙主桥20#墩基础及下部结构的三维BIM模型见图6。其对应子分部工程为20#墩塔基础的三级清单项目节与子分部工程则如上文所述完全对应。图6通过计量单元唯一编码与计量档案系统挂接,主墩19#墩桩基础在完成工序报验及内业档案资料基本齐备后,由主系统将信息推送到计量系统,如图7所示,予以计量支付提示及完成计量,用计量保证报验程序及内业档案的及时性。计量单元截止本期计量图册号工序报验档案管理合同数量变更完成19#-1墩桩基36.536.5S-4-4(1）-14-15已完成完备19#-2墩桩基36.536.5S-4-4(1）-14-15已完成完备19#-3墩桩基36.536.5S-4-4(1）-14-15已完成完备19#-4墩桩基39.539.5S-4-4(1）-14-15已完成完备19#-5墩桩基43.543.5S-4-4(1）-14-15已完成完备19#-6墩桩基36.536.5S-4-4(1）-14-15已完成完备19#-7墩桩基36.536.5S-4-4(1）-14-15已完成完备19#-8墩桩基43.543.5S-4-4(1）-14-15已完成完备图7一个实体工程如一根桩基只能对应一个三级清单项目节中计量单元,但分项工程则未必对应实体工程,如桩基实体则含了桩基钢筋加工及安装的分项工程,由于三级清单体系与质检体系对工程划分的口径不一致,故三级清单与分部分项划分有三种情况:(1)一对一,即一个项目结清单(计量单元)关联一个分项或子分项工程;(2）一对多,即一个项目节清单(计量单元）关联多个分项或子分项工程。如20#墩的塔基础,其分为两个分项工程,桩基钢筋加工及安装和桩基。20#墩主墩内含30条桩基础,对应30个计量单元的实体工程。在设计系统时,我们以三级清单项目节为主线,将每条桩基的赋予相应的计量编号,在主墩桩基项目节下一级赋值,将分项工程中桩基加工及安装作为工序进行报验,完成报验并形成报验资料后,推送到计量系统,在桩基完成并将每的桩检报告上传至档案系统后,自动完成计量。佛山市富龙西江特大桥建立的三级清单项目节编码与BIM模型的映射关系,实际上主要以三级清单下挂计量单元,与最小实体工程实现一一对应,将部分质检体系分项工程及子分项工程作为工序报验,形成的资料为中间过程计量的必要条件,将造价系统中的数据与质检系统实现对接,就可实现造价、质检数据的无障碍抓取、导出与导入,完成BIM协同平台中的数据集成与协同。5.结语针对公路工程建设项目各个阶段、各专业数据分离管理,信息协同性差,缺乏有效的信息技术手段的问题,通过以BIM系统为载体,以工程实体及三级清单为主线,以质检体系为控制手段,完美解决各专业协同与数据集成的工作。依托工程佛山市富龙西江特大桥开展了ＢBIM建模应用,并针对其桥梁工程与三级清单的项目清单映射关系进行了系统分析研究,使建立的桥梁工程三级清单计量编码有效的对应工程最小实体,更加有效地满足造价管理与其他项目管理的要求。［1］曾华辉,古建宏,刘代全,刘建华,罗根传.基于多层级清单的公路工程量清单构建［Ｊ］.公路交通科技:应用技术版,２０１８,１４(９):２８４－２８８.［2］古发辉.面向信息共享的信息分类编码及其管理系统的研宄［Ｄ］.赣州:江西理工大学,２００８.［3］刘建华,李文雷,罗根传,杨贵荣,古建宏,刘代全.交通建设项目管理ＢＩＭ模型分解与编码研究［Ｊ］.项目管理技术,２０１８,１６(２):５６－６３.［4］广东省交通运输工程造价管理站,等.公路工程全过程一体化造价管理导论［Ｍ］.北京:人民交通出版社,２０１２.［5］古建宏,刘巍然