雷艳
同济大学土木工程学院 中交四航局第三工程有限公司 上海200000
水运工程具有大体量、深水化和现代化的发展特点，持续大规模的港口建设是“一带一路”计划的关键步骤，水运工程管理的信息化、国际化是未来的重要趋势。利用BIM模型信息化、智能化应用于水运工程可保证信息的真实、精准及完整，可明显地大幅度地降低水运工程施工成本，增强管理的深度和精度。
一、 水运工程造价管理现状
一般来讲水运工程的施工地点多在在近海、河流、湖泊中，在工程地点、结构样式、质量管控、安全管理和施工组织方面等有其特点。现阶段水运工程造价管理存在以下几方面的“短板”问题：
1、决策依据考虑不充分；2、缺乏对水运工程全过程造价管理的研究；3、我国造价动态管理欠缺；4、“信息孤岛”现象严重。
水运工程与BIM技术的结合，促进了建筑业的数字化与信息化的飞跃。从建设初期和设计阶段开始，应用BIM技术，基于实际成本管理方法和整个水运工程建设过程中的各项管理措施，建立系统模型。针对工作中发现的问题提出合理的解决方案，以实现对水运工程项目的全方位，全过程的动态管理和控制，可以解决目前水运工程造价管理的“短板”问题。
二、BIM技术在水运工程造价管理中的应用
考虑到传统的水运工程造价管理工作的诸多问题和影响要素后，我们可以发现唯有基于BIM的水运工程造价管理工作方能克服以上问题，且BIM技术应用于水运工程全过程的造价管理之中。
1. BIM技术特点
建筑信息模型（又称为BIM，全名是Building Information Modeling，），是通过多维信息的技术集成项目相关信息的工程信息数字模型。BIM技术可将建设项目各阶段所产生的工程信息汇总于BIM模型中，为项目各参与方提供了一个协同工作的数字平台。平台是一个人机互动的信息收集、加工、存储、查询、维护和调用的集成化系统。针对工程项目全过程的范围内容、各使用者的功能需求，及其组织结构的要求，其信息系统应具有如下功能特征：
（1）可视化；（2）协同性；（3）模拟性；（4）优化性；（5）信息整合。
2、设计阶段的应用
在水运工程的设计阶段，最终要的就是建立BIM模型，实现二维平面向三维数值模型的转换。在设计阶段的BIM应用主要分为：数据归集、建立BIM模型 、资金、进度计划编制与管理、模拟碰撞。
3、招投标阶段的应用
通过BIM技术的应用，招标人可以快速制定建设项目的工程量清单和招标控制价格。同时，利用BIM的自动计算功能，可以在短时间内生成高精度的工程量清单。招标人也是基于BIM模型的项目清单,检查、复核。投标人的有时间把投标价格和市场价格来进行比较，给出最能反映其自身实力和维护其利益的报价。
4、施工阶段的应用
施工阶段是建设项目从理论到实际对象的转换过程。施工阶段是项目整个生命周期的最重要实施和构筑阶段。水运工程施工阶段的BIM技术工程造价管理的应用主要有三步：资源分配、变更管理，以及纠偏以及预警。
5、竣工阶段的应用
竣工阶段是建设项目成功的关键。通过应用BIM技术，利用三维BIM数字模型对建设项目进行工程决算，使得施工项目成本管理目标可顺利完成,并且基本上可以消除因信息遗漏和缺损导致的亏损。BIM技术应用的另一个重要作用是比较结算成本、预算成本和建设项目所产生的实际成本，来对建设项目进行成本分析和审查。
三、BIM技术在茂名港博贺防波堤工程中的模拟应用
1、广东省茂名港博贺防波堤工程概况
广东省茂名市茂名港博贺防波堤工程项目根据港区开发建设规模，拟建东、西防波堤工程。其中东防波堤全长5423m，西防波堤全长3315m，本工程合同总价17.33亿元，东防波堤总工期为2.5年。
2、建立BIM模型
根据图纸，利用Revit软件构件基于BIM技术的整体三维数字模型。基于BIM模型对工程量清单、造价信息、工程进度、资源分配情况、钢材、混凝土、钢筋等建立主要指标。模型如下：
图1 茂名港博贺新港区防波堤工程BIM渲染图
图2 茂名港博贺新港区防波堤工程BIM模型
施工阶段：是将建设项目由理念、图纸转化为物质的一项创造性活动，本项目采用BIM模型计算建设资源和项目分配。
图3 茂名港博贺新港区防波堤工程基于BIM的施工模拟
此外，本项目利用BIM对项目进行了模拟动态管控，利用软件基本功能及时捕捉和处理新增的合同之外的工程量和工程造价,减少手工对工程量和核算的工作任务,并通过BIM模型及时修正的施工项目的必要改变,项目建设施工阶段的工程造价管理重点为实际完成情况与计划值得对比。
3、工程量统计对比
传统的工程量统计计算过程一般是由造价人员根据平面施工图利用现有公式通过人工计算得出，并最终汇总在excel表格内部进行统计。这种传统模式的弊端在对操作人员的经验要求非常高、计算耗时长、计算结果往往不准确。而BIM模型在建立的过程中因严格按照设计图建模，所以利用BIM工程量统计功能则可做到工程量汇总一键生成与数据导出。
工程量对比详见表3：
表3 东防波堤工程传统方式与利用BIM技术进行的工程量统计对比
序号 项目名称 单位 传统方式统计的工程量 基于BIM统计的工程量 实际结算工程量
一 开山采石
1 爆破开采 万m3 613.54 558.32 502.70
二 斜坡段（含过渡段）
1 填筑防波堤堤心石1～100kg m3 17,903.50 22,021.31 19,295.42
2 填筑防波堤堤心石1～300kg m3 97,384.11 90,567.22 84,154.70
3 填筑防波堤堤心石1～800kg m3 3,761,782.68 3,423,222.24 3,348,315.23
4 填筑垫层块石100～200kg m3 2,038.04 1,813.86 2,089.51
5 填筑垫层块石200～300kg m3 519.00 513.81 776.12
6 填筑垫层块石300～500kg m3 328,150.93 367,529.04 362,542.70
7 填筑垫层块石700～1000kg m3 5,281.50 4,858.98 4,585.96
8 填筑垫层块石1000～2000kg m3 700,095.91 651,089.20 611,397.52
9 填筑护面块石500～700kg m3 280.00 266.00 270.00
10 填筑护面块石700～1000kg m3 458.00 407.62 729.41
11 填筑护面块石（内坡）300～500kg m3 47,575.76 57,566.67 58,973.55
12 填筑护底块石100～200kg m3 63,438.85 58,998.13 58,956.67
13 填筑护底块石300～500kg m3 75,227.62 69,961.69 76,765.64
14 填筑护底下块石10～100kg m3 87,967.90 101,163.09 89,577.98
15 填筑护底下二片石垫层 m3 27,956.02 24,880.86 29,847.94
16 双联型块体3t 块 247.00 247.00 364.00
17 双联型块体5t 块 614.00 614.00 592.00
18 扭王字块11t 块 744.00 744.00 728.00
19 扭王字块20t 块 2,510.00 2,510.00 2,571.00
20 扭王字块25t 块 21,041.00 21,041.00 23,774.00
21 扭王字块30t 块 12,807.00 12,807.00 12,343.00
从表3可以清晰的发现，基于BIM统计的工程量清单总体上比用传统方式统计的量要小，而与实际结算工程量比较接近。例如：填筑防波堤堤心石1～800kg，占总抛石工程量的61%，传统方法计算工程量376万方，BIM计算工程量342万方，实际结算工程量335万方；实际结算金额比传统方法计算相差3763万元，实际结算金额与基于BIM计算相差682万元。
BIM技术在茂名港博贺防波堤工程中的模拟应用真实反应了其精准化、多元化、集成化的多项优点，基于BIM技术计算的造价量与市场结合更加紧密，反应造价更加精确。相较于现行的在工程造价计价阶段使用自有物资查询网的价格来讲，广联达BIM软件的人工、材料、机械则是采用市场价格，BIM数据库中包含的物料人工价格信息与市场实施联动，这样既能保证工程造价的准确性，防止出现“三超”现象，也为后期类似水运工程精准的控制工程总价提供坚实的科学依据。
四、结论与建议
水运工程造价管理中引入BIM技术，BIM技术结合水运工程以及水运工程造价管理的特点，给出了基于BIM技术的水运工程造价管理信息系统，并在信息系统的基础上展开了基于BIM的水运工程造价管理研究和应用，基于BIM技术的模式是未来水运工程造价管理的必然趋势和唯一途径。
基于BIM模型信息化、智能化的应用是贯穿建设项目全过程的，以其为基础的水运工程造价管理可保证信息的真实、精准及完整，可明显地大幅度地降低施工成本。
本文以BIM技术为核心在水运工程造价管理方面的智能化和自动化方面进行了分析与应用，且得到了一定的结果。不过目前跟多的只是在项目建设的全过程中应用较为突出，实际上BIM技术的强大拓展性和外延性，在对水运工程竣工后的运营维护阶段，BIM技术都可以起到巨大作用。
参考文献
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