基于BIM技术的路面工程施工阶段成本控制技术研究.pdf

343建设经济与环保2023年9 月江西建材基于BIM技术的路面工程施工阶段成本控制技术研究张宇虹中交路桥华南工程有限公司，广东中山528401摘要：针对当前现有成本控制方法在对路面工程施工阶段成本控制时，存在实际发生成本超过计划成本的问题，文中基于BIM技术，开展路面工程施工阶段成本控制技术研究。利用BIM技术，在现有3D模型基础上，引入时间和成本维度，构建施工成本控制模型。结合挣值分析方法，对路面工程施工阶段成本动态监测。通过计算成本偏差指数，实现成本预测与纠偏控制。实例证明，新的控制技术应用后，施工各个阶段的实际发生成本均控制在了计划成本范围内，有效提高了工程整体经济效益。关键词：BIM技术；路面工程；成本控制中图分类号：TU723文献标识码：B文章编号：10 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 9-0 343-0 3Cost Control Technology for Pavement EngineeringConstruction Phase Based on BIM TechnologyZhang YuhongZhongjiao Road and Bridge South China Engineering Co.Ltd.,Zhongshan,Guangdong 528401Abstract:In response to the problem of actual costs exceeding planned costs in the current cost control methods for pavement engineeringconstruction stage,BIM technology is introduced to conduct research on cost control technology for pavement engineering construction stage.By utilizing BIM technology and incorporating time and cost dimensions into existing 3D models in this paper,a construction cost controlmodel is constructed.Combining earned value analysis method to dynamically monitor the cost during the construction phase of pavementengineering.By calculating the cost deviation index,cost prediction and correction control can be achieved.Through practical examples,it hasbeen proven that after the application of new control technologies,the actual costs incurred in each stage of construction have been controlledwithin the planned cost range,effectively improving the overall economic benefits of the project.Key words:BIM technology;Pavement engineering;Cost control0引言随着国家信息化建设的持续推进，信息技术得到了广泛应用，且建筑行业的信息化发展迅速，逐步替代了传统建筑行业的经营方式 。建设工程中涉及的信息十分巨大，如何使一个涉及多个主体、施工时间长的建设工程的造价保持在一个合理的水平上，将造价从概算到决算的全过程进行精细化和信息化管理，并落实到实践中，是现阶段需讨论的问题2 。基于此，本文结合BIM技术，开展对路面工程施工阶段成本控制技术的设计研究。1基于BIM技术构建施工成本控制模型建立基于BIM技术的建筑工程造价控制模式，以提高建筑工程造价控制水平。BIM5D模型的主要功能是为施工成本控制体系提供精确的数据支持，而挣值分析法是对数据进行分析的重要理论依据。BIM5D建模技术可使建筑施工过程可视化，即根据建筑规划和设计者所提供的图纸，完成建筑整体的虚拟建造，通过对施工组织设计过程中出现的问题进行分析，得出相应结论3。这方便解决施工过程中出现的问题，减少了返工等现象的发生，降低了成本偏离。也可将工程项目的进度和费用与工程项目的实际情况相比较。分析工程进度与费用之间的差作者简介：张宇虹（19 8 5-），女，广东中山人，专科，工程师，主要研究方向为高速公路施工和造价管理。异，为工程进度与费用的调整与优化提供依据。施工成本控制模型可实现对综合信息的查询，工程项目成本部门能够实现对成本的实时监控和动态查询。BIM5D模型=BIM4D模型+时间信息（Time）+成本信息（Cost）。BIM4D 模型对时间和成本两个维度具有很好的拟合性，因此，基于3D模型的不变性，通过添加构件属性，与施工组织设计的时间和成本信息相结合，实现两者之间的相关性。图1为BIM5D施工成本控制模型建模流程图。开始机电各专业结构BIM模型BIM模型构建BIM施工模型土建BIM模型场地模型钢结构模型构建BIM4D模型施工进度计划构建BIM5D施工成本控成本信息制模型结束图1BIM5D施工成本控制模型建模流程图3442023年9 月建设经济与环保江西建材BIM5D模型通过集成方式，记录工程项目施工阶段的全部信息，在工程项目的功能、规模、结构及复杂程度等方面，都存在不同的特征，而这些特征都会对工程项目的成本产生不同的影响。在BIM数据信息库的基础上，对工程项目成本控制计划进行编制的过程，主要指对相关数据信息展开综合比较、分析和整理4。在该过程中，BIM数据信息库可分为两个部分，一个是通过BIM网络数据整理出来的外部工程数据库，另一个是通过当前的工程信息库整理出来的内部工程数据库。这两个数据库将成为未来企业成本控制的重要依据。在建设前期，利用关联检索与网络数据平台，可对类似项目的数据信息进行抽取，为未来类似类型的项目提供多个造价组合。在此基础上，采用构件碰撞检测、虚拟模拟施工等方法，从质量、安全、进度和成本四个角度对施工方案进行优化，获得最优成本控制方案 。在此基础上，由项目经理通过在工地上采集到的实际进度资料，再与实际耗材费用相结合，得到了BIM5D的实际费用模型。2路面工程施段成本动态监测路面工程项目施工阶段是成本形成的关键时期，只有对施工阶段的每个小阶段进行成本检查，才能确保每个阶段的工程量和有关成本数据的正确生成，进而降低由于数据收集不完备而造成的实际成本的偏差6 ,减少实际成本和计划成本之间的偏差，从而减少误判。在工程项目中，工程变更无法避免，必然会对造价造成影响。对此，在成本动态监测中引人挣值分析方法，利用该方法实现对变更中相关参数的直观描述。在挣值分析方法中，BCWP与BCWS的数值都是固定的，其中，BCWP表示工程计划中已经完成部分的成本，BCWS表示计划完成工程的总成本。在进行造价偏差分析时，常常忽略由于工程变更引起的工程量变动。因此，将项目变更导引模块引人BIM建设成本控制模式非常必要。在对因工程变更而导致的进度及成本数据进行汇总时，也必须将这些数据整理成已完成工程成本，并导人到相应的工程变更模块中，从而形成一个新的BIM5D实际成本模型。将挣值分析法与上述构建的施工成本控制模型相融合，对路面工程施工阶段的进度和成本数据进行分析。结合计划完成工程方案的成本BCWS和已经完成工程实际成本ACWP，对BCWP进行计算，公式为：BCWP=ACWP(1)式中，表示已经完成部分工程量百分比（%）。利用公式（2），得到新的曲线图作为对比分析的标准。BCWP-BG=BCWP+BGC(2)式中，BG表示实际成本，BGC表示工程变更生产的成本。利用计算好的参数，得到成本偏差、进度偏差、成本绩效指数和进度绩效指数，并根据各项数值的变化，实现对路面工程施工阶段成本的动态监测。3成本预测与纠偏控制在使用挣值分析法进行成本预测的过程中，还不能以一种直观且准确的方式展现出成本控制的状况，通过成本预测的结果，对成本偏差（SV）及成本绩效指数（CPI）展开分析和处理，最终得到成本偏差指数，其计算过程如下：CVACWPN(3)1BCWPBCWP一N=1（4)CPI式中，N表示成本偏差指数，CV表示成本偏差，CPI表示成本绩效指数。通过上述计算，得到的N值若小于0，说明在该阶段成本处于超支状态；N值若大于0，则说明在该阶段成本处于节省状态。表1记录了成本偏差指数N的标准区间。表1成本偏差指数N的标准区间序号区间偏差程度10.51高度偏差20.250.5较高偏差30.10.25较低偏差400.1低偏差成本纠偏指的是对成本超支的范围进行调整，其中包含了两种情形，第一种情形是成本可控，即大于或等于0，但仍然有可优化的可能性；第二种情形是费用无法控制的情形，即小于0。第一种情况下，尽管费用未超预算，但是有部分细节费用超出预算的现象，仍然需对费用进行优化。在工程施工建设期的末尾，管理者依据BIM5D模式得到的造价信息，若造价偏离指标持续接近于0，表明造价控制状况较好。若成本偏差指数持续增大，则说明该施工活动存在管理或其他问题，可能会在后期施工过程中造成成本超支或严重的经济损失。在这样的情况下，有关技术和成本管理人员必须引起重视，对造成成本问题的原因进行分析，并将其报告给项目经理，以便对施工方案进行重新制定或修改。第二种情况下，这种现象表明成本已超支，若继续如此，超支将更为严重，因此，有关管理人员必须高度重视，由项目经理及时组织有关管理人员，对成本超支的原因展开讨论分析，并针对其提出相应对策，且严格执行。在此项目完成后，运用BIM5D模式，对新项目的造价资料进行分析，以检验其实施效果。若效果欠佳，应持续对其进行针对性调整，若结果好转，则需对BIM5D模型进行更新，并获得新的已完成工程成本曲线，为后续的成本控制工作提供依据。4实例应用分析4.1工程概况广东省龙怀高速公路是高速网络规划中的关键一段。本项目以龙川县老隆镇为起点，连接五华至龙川高速公路。以怀集县怀城镇为终点，连接连州至广州至怀集高速公路，全长36 4.8 2 0 km。该工程建成后，与梅河、粤赣、大广、京珠、广乐等高速公路一起组成广东省北部高速公路网，对完善和优化广东省北部高速公路网结构起到非常关键的作用。龙怀高速LM5标（K163+300-K203+000），起点位于韶关市翁源县官渡镇道姑岩村，线路向西，在英德市望埠镇同心村结束，途经英德市，线路全长39.7 km，表2 为该工程项目的设计要求。表2工程项目设计标准序号项目技术指标1设计速度100 km/h2汽车荷载等级公路-I级3公路等级双向四车道高速公路4路基宽度26 m主线、枢纽互通式立体交叉匝道（设计速度6 0 km/h），采用半刚性基层沥青砼路面结构。枢纽互通式立体交叉匝道（设计速度 6 0 km/h）、一般互通式立体交叉及服务区匝道、收费广场、连接线采用水泥砼路面结构。在利用本文上述提出的成本控制技术对该工程项目在施345行业资讯+.2023年9 月建设经济与环保江西建材工阶段的成本进行控制前，需明确该工程的主要内容及工程数量，如表3所示。表3工程项目数量表工程名称分项工程名称单位数量碎石垫层万m315透层万m290.3路面工程水稳基层万m333下封层万291.4水稳底基层万m319.3C30砼护栏预制万m31.3附属工程超高段集水沟盖板万m30.11清塘水费站建筑面积2m238.75房建工程东华养护工区2m1288.182桥头收费站m238.75项目部储备了充足的资金，用作流动资金和准备金，以确保设备、人员和临建工作的正常开展；使在项目的计量款尚未支付的情况下，备用金充裕，以确保施工所需材料能够正常进场，并依据招标文件要求及时向业主申请开工预付款，作为流动资金和预备金的补充。选配优秀的财务管理人员，根据施工进度及时进行成本分析，为施工进度安排及施工决策提供依据。为确保建设过程中的各种资金需求，财务专人负责项目资金的管理与合理运用。4.2应用效果分析在完成对该工程项目施工阶段的成本控制后，为实现对控制效果的检验，选择将每一个季度的资金需求计划作为标准，将该数值与实际支出资金进行对比，若实际支出资金小于资金需求计划数值，说明成本得到有效控制；反之，则表明未实现对成本的控制。对比内容记录见表4。由表4可知，每季度、每月实际支出均明显小于资金需求计划，说明应用新的成本控制技术后，施工阶段的总成本得到了有效控制。因此，通过上述结果可进一步证明，将BIM技术应用到成本控制当中，提出的控制技术具备极高的可行性，能够有效提高工程项目的经济效益。5结语光储直柔一体化，国内首个“零碳智慧”服务区实现绿电全覆盖金乡零碳智慧服务区是中国能建枣菏高速交能融合一体化项目的重要组成部分。基于高速公路特点的分布式清洁供能项目，在服务区、符合条件的边坡、收费站和互通区匝道等位置设置了分布式光伏电站，还建设了充电桩、智慧路灯、储能系统、智慧能源系统等多能互补清洁能源供给消纳体系，为后续交能融合项目的建设和应用提供了解决路径。在金乡零碳智慧服务区，可实现10 0%绿电供应。光伏表4施工阶段成本控制效果记录表季度月份资金需求计划/万元实际支出/万元1580532第一季度259554236275834835753第二季度514421.403618711 823721562103第三季度82.4332.41092.6692621102.9772.920第四季度1130622.964123 6603 612综上所述，本文将BIM技术应用于路面工程施工阶段的成本控制当中，提出了一种全新的控制方法，并通过实例实现了对该控制方法可行性的验证。在实际施工过程中，为避免资源的浪费以及对成本的控制，必须制定相应的物质保证措施，并根据技术规格书和相关规范要求，采购原材料、半成品等，所有物资在进场前必须按规定频率检测，合格品方可进货，不合格品及时清运出场。参考文献1乔秋峰，吴瑾.基于BIM技术的建筑工程项目施工阶段成本控制研究J.城市建筑空间，2 0 2 2，2 9（S2）：8 2 4-8 2 5.2黄华铭.建设工程预结算与施工阶段建设成本控制措施探讨J，中国建筑金属结构，2 0 2 2（12）：8 5-8 7.3下陈萍.建筑工程施工阶段成本控制研究：以某社会福利中心项目为例J】住宅产业，2 0 2 2（11）：6 7-6 9.4王青山.基于AHP-云模型的建设项目施工阶段成本控制风险评价研究J.铁道建筑技术，2 0 2 2（3）：19 7-2 0 2.5宋远启.浅谈水利工程EPC工程总承包施工阶段成本风险识别及控制J.人民黄河，2 0 2 2，44（S1）：2 6 0-2 6 1，2 6 3.【6 赵雅欣.基于BIM技术的建筑工程项目施工阶段成本控制研究J.广西城镇建设，2 0 2 2（6）：8 0-8 5.车棚、垂直轴风机、屋面光伏等设施上汇集的能源，通过光储直柔一体化系统，可以合理分配到服务区各负荷点，实现服务区自发自用、余电上网。据统计，该服务区日均发电量为2050kWh。今年5月10 日，一体化项目金乡段并网发电，金乡零碳智慧服务区同步启用。截至8 月4日，一体化项目累计发电量超50 0 万kWh，节约标煤约18 0 0 t，减少二氧化碳排放量约4150t。项目全部建成后，年发电量将达1.36 亿kWh，每年可为电网节约标煤约4.15万t，减排二氧化碳约11.4t。来源：中国建材信息总网