BIM技术视角下地铁项目施工阶段造价控制问题分析

 本文首先以地铁项目施工阶段造价影响因素为切入点，运用定量与定性的手段研究地铁项目施工阶段造价关键影响因素，通过模糊层次分析法构建评价模型，对地铁项目施工阶段的造价影响因素进行评价，得出施工阶段造价影响因素的排序；接着以 BIM技术为研究点，从建设方投资控制角度研究 BIM 对地铁项目施工阶段关键影响因素的控制，通过打破传统的造价管理模式，将造价控制工作提前，进行施工的事前控制，从源头避免或者减少造价因素的发生，降低造价资源的浪费，达到造价控制的目的；最后以 BIM5D 技术为关键研究点，从施工承包单位的角度研究运用 BIM5D 技术对施工过程及事后的控制，达到对施工成本控制的目的。
第 1 章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 我国轨道交通建设现状与发展

（1）轨道交通项目

  20 世纪 90 年代我国进入城镇化高速发展期，城镇化带动了经济的迅猛发展，根据国家统计局发布的数据统计显示，截止 2018 年，我国城镇常住人口已经达到 8.3 亿人，比上年末增加 0.18 亿；城镇化率达到 59.58%，比上年末提高 1.06 个百分点[1]。截止 2018年，我国常住人口超过千万的城市一共有十三个[2]。此外数据还显示，截止 2018 年，我国私人汽车保有量达 2.07 亿辆，比上年末增长 10.9 个百分点，其中汽车保有量达三百万辆以上的城市已达七个，随着人口与车辆的增加，随之带来的大中城市交通拥堵问题成为需要迫切解决的难题，而城市轨道交通项目作为基础设施项目的一种，相较于传

统的运输形式，不仅可以带动国内经济和城市的发展、缓解国内交通拥堵问题，也能节约土地资源。当前城市化发展进程的加快，使得城市地面土地资源的供给越来越有限化，开发利用地下空间资源，可以缓解地上资源供应紧张的局面，改善城市布局，通过城市轨道交通项目可以促进沿线旧城改造和新城区的开发项目，推动城区居民沿轨道交通线路向城市郊区扩散。此外城市发展节奏快，居民出行频繁，人们时间观念增强，安全、方便、快捷、准时的城市轨道交通项目更符合人民出行的方式。因此近些年来我国不少城市开始把发展城市轨道交通项目列入中近期的一项规划。

1.2 研究目的与意义

1.2.1 研究目的

  本研究的目的主要是解决地铁项目施工阶段造价控制的三个问题：一是地铁项目施工阶段造价关键影响因素。施工阶段造价关键影响因素的界定与分析是本研究的基本问题，为全面分析造价关键影响因素，本研究将采用模糊层次分析法确定地铁项目施工阶段造价关键影响因素，从而回答这一基础性的问题。二是如何通过控制工程变更达到地铁项目造价管理的目的。面向施工阶段工程变更管理体系的 BIM 造价控制方法是本研究的核心问题，本研究首先应用案例研究法，对实际工变更资料进行梳理，确定工程变更诱导因素；接着应用分类统计法，确定工程变更主要产生原因，明确研究重点；最后运用文献研究法，查阅 BIM 相关文献了解 BIM 特性与应用点，进而构建基于 BIM 技术的工程变更管控体系实现对造价的管控，从而解决这一问题。三是如何构建承包商的BIM5D 体系进行施工成本控制，进而实现地铁项目造价控制的目标。施工单位 BIM5D成本控制动态体系的组织和构成是本研究的主要问题，本研究通过界定体系应用主体和主要参与方的责任权限，确定和完善系统主要内容，从而解决这一基础问题。
第 2 章 地铁项目施工阶段造价关键影响因素分析

  地铁项目造价构成复杂，而施工阶段是地铁项目全过程造价投入占比最大阶段，项目实施过程中基于各种不确定的情况，导致地铁项目造价影响因素繁多。为了降低地铁项目施工过程中各种因素对地铁造价造成的不利影响，在对地铁项目造价控制中，只有识别出关键影响因素，对其进行分析，并采取有效措施进行应对和化解，才能科学有效的开展造价控制工作。因此本章的研究重点是从源头出发，确定地铁项目施工造价关键影响因素，为后续施工阶段造价关键影响控制研究奠定基础。
2.1 地铁项目施工阶段造价影响因素识别
2.1.1 地铁项目造价的组成与特点

  按照地铁项目工程造价的构成包含五大部分：设备及工器具购置费、工程费用、工程建设其他费用、预备费用、建设期贷款利息。其中工程费用按照专业划分主要包括土建工程费、供电工程费、车辆段及维修基地工程费、信号工程费、轨道工程费[58]，我国地铁项目工程造价的组成如图 2-1 所示。因此地铁项目造价主要包含两个部分，一部分是前期费用，另一部分是主体费用。前期费用包括征地拆迁与管线迁改保护费、道路交通设施迁移费、河道改移费、道路恢复费、临时用地费、绿化迁移费等；主体费用包括材料设备采购费用、土建工程费、安装工程费等。与一般项目造价组成进行对比，地铁项目造价构成更加复杂，组成形式更具多样化，为地铁项目造价的控制增加了难度。

（1）建设投资大、成本高

  地铁工程建造沿线线路长，影响范围广，建设过程中需要对沿线的建筑物、构筑物、道路进行拆迁、改造和保护，工程以外的费用消耗大；同时由于地铁工程多为地下工程，需要开挖地底，建造成本明显高于地面建筑工程。根据相关资料显示，目前我国地铁造价平均为 5-6 亿元每公里，对于建设条件更为复杂的地区每公里造价甚至超过 10 亿元每公里，根据城市建造规模的不同，地铁线路建造长度一般为 20-30 公里，每条地铁线路的造价达 100 亿元以上。随着我国城市的发展，以及经济的上涨，新建地铁线路的人工费、材料设备费、拆迁费、沿线环境保护费不断上涨，地铁项目工程造价也将不断上涨。与一般的项目造价进行对比，其造价过高，投资偏大。

2.2 基于模糊分析法的地铁项目施工阶段造价影响因素评价

2.2.1 造价影响因素判断矩阵的构建

（1）造价影响因素评价指标体系构建

  模糊层次分析法（FAHP）是对多种影响因素影响程度的分析，首先对各种地铁项目施工阶段造价影响因素的构成及他们之间关联性的定性分析，构建造价影响因素评价指标体系和评价模型；然后通过元素间的两两对比，运用三角模糊数学构造模糊判断矩阵，避免主观模糊性对问题的决策，使得评价结果更为真实可靠，从而获得各个影响因素的权重并进行排序，从中选择关键影响因素进行分析。地铁项目施工阶段造价影响因素评价指标体系如表 2-1 所示:

第 3 章 地铁项目施工阶段工程变更控制与造价管理··········································30

3.1 地铁项目工程变更因素及分类体系························································ 30

3.2 基于 BIM 技术的地铁项目设计变更管理与造价控制··································33

3.3 基于 BIM 技术的地铁项目施工变更管理与造价控制·································· 40

3.4 本章小结························································································· 44

第 4 章 地铁项目施工阶段 BIM5D 成本动态控制体系··········································45

4.1 地铁项目施工阶段成本管理与 BIM5D 控制体系········································45

4.2 基于 BIM5D 的施工分包精细化管理与成本控制········································51

4.3 基于 BIM5D 的施工资源管理与成本控制·················································52

4.4 本章小结························································································· 53

第 5 章 案例分析·······················································································54

5.1 广州地铁 A 线某标段地铁车站项目工程概况··········································· 54

5.2 广州地铁 B 号线某标段地铁车站项目造价关键影响因素分析······················ 55

5.3 广州地铁 A 号线某标段地铁车站项目 BIM 工程变更管理··························· 55

5.4 广州地铁 A 号线某标段地铁车站项目 BIM5D 造价动态控制······················· 59

5.5 本章小结························································································· 61

第 5 章 案例分析

5.1 广州地铁 A 线某标段地铁车站项目工程概况

  广州地铁 A 号线某标段地铁车站项目，是一个地下车站，车站为地下两层四线单岛式站台车站，全长 394.00 米，标准段宽度为 29.70m，顶板覆土厚度约为 3 米，车站共设 4 个出入口，2 组风亭组。车站结构为地下两层现浇混凝土结构，顶、中、底板与中柱、内衬墙形成为一闭合框架，顶、中、底设计为梁板体系；围护结构与车站主体结构采用复合式结构，主体结构采用明挖顺筑法施工，并用压顶梁和抗拔桩配合抗浮。本站两端端头均为盾构吊出端头。右线大里程车站端头由于与一根 110kv 的高压电线最小水平距离只有约 9.8 米，悬高 13.090m。为降低施工风险，现取消右线大里程车站端头盾构井，右线盾构机采用站内平移至左线大里程车站盾构井的方式吊出。结合项目难点，对该项目的特征分析如下：

  第一，该项目施工场地狭小、交通疏解困难、管线迁改难度大，施工过程中面临多重管线保护情况，且地下条件复杂多变，地质软弱、地下水位高，主体结构深基坑开挖过程中安全隐患多，施工过程经常面临地质沉降、基坑涌水等安全风险，增大了项目管理难度。

  第二，本项目主体车站部位结构复杂，钢筋数量、规格多，特别是在梁、柱、板等交接部位，钢筋排布密集，施工许多部位需要预埋钢筋接驳器，传统二维图纸表达过于抽象，对于钢筋复杂节点交叉部位无法完整的表示，难以准确表达相关信息，容易增加施工错误率，导致项目返工，增大了施工成本管理难度。

  第三，车站设备区及出入口位置管线错综复杂，综合管线在施工过程中及易出现相互碰撞及漏项的情况，并且该项目施工工序复杂，交叉工序多、项目质量要求高、工期紧张，施工总体难度较高，成本管理风险大。项目周边环境图如图 5-1 所示。BIM5D模型汇总图如图 5-2 所示：

结论

  本文首先以地铁项目施工阶段造价影响因素为切入点，运用定量与定性的手段研究地铁项目施工阶段造价关键影响因素，通过模糊层次分析法构建评价模型，对地铁项目施工阶段的造价影响因素进行评价，得出施工阶段造价影响因素的排序；接着以 BIM技术为研究点，从建设方投资控制角度研究 BIM 对地铁项目施工阶段关键影响因素的控制，通过打破传统的造价管理模式，将造价控制工作提前，进行施工的事前控制，从源头避免或者减少造价因素的发生，降低造价资源的浪费，达到造价控制的目的；最后以 BIM5D 技术为关键研究点，从施工承包单位的角度研究运用 BIM5D 技术对施工过程及事后的控制，达到对施工成本控制的目的。