水工建筑工程量計算公式編輯應(yīng)用
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摘要：以支斗渠工程量計算方法的改進為核心，列舉工程案例，從支斗渠渠道、建筑物、金屬結(jié)構(gòu)等方面入手，優(yōu)化工程量計算方法，為今后工程實施時相關(guān)研究人員提供一定的借鑒和幫助。
一般而言，水工建筑工程量的計算，主要是CAD繪制橫截面，通過查詢截面面積，用面積與長度的積作為一個部位的工程量，然后將各個部位的工程量累加，便是這座建筑物或這段渠道的某一類工程量。對于水工建筑而言，工程量類型有很多類，少則幾類，多則幾十類。當(dāng)工程建筑物同類型的數(shù)量較多時，這種算法就會存在弊端。為了改變這種狀況，在張掖市甘州區(qū)農(nóng)業(yè)水價綜合改革工程建設(shè)中，嘗試利用Excel公式編輯的方法計算工程量，并最終獲得了成功。
1工程概況
2018年張掖市甘州區(qū)農(nóng)業(yè)水價綜合改革項目涉及車橋（218行÷2）109座（鋼筋制安與其他工程量分開共占到218行）、單開閘98座、渡槽6座、分水口440座、溝水入渠6座、漸變段52座、金屬結(jié)構(gòu)311套、量水堰7座、渠道45條、雙開閘25座、無節(jié)制分水閘29座。
2工程量計算
2.1準備工作
2018年10月份出圖紙，拿到圖紙后，在2017年工程量計算表的基礎(chǔ)上又做了一些改進。
2.2計算
只有車橋情況特殊，1座建筑物分2行來計算工程量。因為鋼筋種類及型式較多，加之鋼筋計算有單位重、直徑、單根長等要素，把這些要素都展開，用了好多列。其他建筑物和渠道都是用1行計算就可完成。在計算工程量時，根據(jù)單元格批注，輸入實際各個部位尺寸、樁號、所屬灌區(qū)、所屬渠道等就可以。本項工程全部計算完后占據(jù)行數(shù)1239行、列數(shù)317列，近40萬個單元格。
2.3注意事項
一是要求保存工作簿文件格式為Excel2007以上版本（.xlsx），本表使用的列數(shù)已超過了Excel2003版本（.xls）的最多列數(shù)。二是本表信息量大，對電腦的配置要求相對較高。三是本工程量計算表容易出錯的地方有單價每行都得有，否則計算出的合計只有工程量，沒有資金。四是在近40萬個單元格中，沒有合并單元格，因為一旦有了合并單元格，在計算完成后的數(shù)據(jù)透視中會出現(xiàn)一些障礙。五是本表采用Excel2016版本（.xlsx）的另一個原因是Excel2016版本（.xlsx）相比較Excel2003版本（.xls），它的篩選功能大大改進，即可以按顏色篩選，又可以一次多選。
3公式編輯
以單開閘工程量計算為例。
3.1劃分部位
在工程量計算時，把一個建筑物先進行分段。計算時，先將其劃分為上下游漸變段、閘室2部分。
3.2設(shè)置工程量項目名稱
部位劃分完之后，根據(jù)圖紙上的工程量項目名稱（而不是合同上的項目名稱）建立列。3.3設(shè)置尺寸變量為了適應(yīng)1條渠同類型單開閘而墩高有不同的情況，需將墩高作為一個變量，放在了m列。同樣其他變量還有渠道口寬（G列）、節(jié)制口寬（H列）、實際分水寬（I列）、上游漸變斷長（J列）、下游漸變段長（K列）、閘墩側(cè)漸變段高（L列）、實際分水閘室外部墩高（N列）、實際節(jié)制閘室長（O列）、實際分水閘室長（P列）、實際分水閘室外部長（Q列）、實際工作橋?qū)挘˙C列）、實際工作橋厚（BD列）、工作橋主筋直徑（BE列）、工作橋主筋間距（BF列）、工作橋副筋直徑（BG列）、工作橋副筋間距（BH列），涉及17個變量。3.4注意事項一是每個變量的單元格都有批注，可以看到應(yīng)當(dāng)輸入的尺寸部位、單位。二是變量單元格填充有醒目顏色，需要將這些變量輸入正確，并且一定要注意變量單位。每個批注都標(biāo)注了單位，主要單位有cm、m、mm等。單位換算一定要正確，否則無法計算出準確的工程量。
3.5驗證方法
因為這個工程量計算表格較為復(fù)雜，要輸入的變量多、尺寸單位多，所以計算結(jié)果容易出錯。為了驗證每一細小部位工程量的準確性，編輯公式時，在CAD（這里使用AutoCAD2020）建模繪制三維圖形。三維圖形較為直觀，并且可以查詢體積，通過CAD查詢的工程量來驗證本表工程量的計算結(jié)果是否正確，如果出入較大就查找原因，進行修改。直至兩者的結(jié)果一致時再進行下一細小部位工程量的公式編輯。
3.6特殊部位的公式編輯
在遇到墩墻拐彎時，公式計算編輯不能很好進行，準確度也有一些欠缺。而三維圖形準確度很高，且實現(xiàn)起來也較為容易。因此，在拐彎時，墩墻工程量公式中會有一些常數(shù)，這是從三維圖形中切割出拐角不規(guī)則部分的體積查詢出來的結(jié)果。這些結(jié)果直接在公式中體現(xiàn)出來，在某種程度上降低了公式的復(fù)雜程度，提高了準確性。當(dāng)然，每條渠由于墩高不同，所以常數(shù)也不同，需要多個不同的常數(shù)。單開閘上下游漸變段的計算。漸變段的計算始終是一個難題。在剛開始采用A截面與B截面的面積平均值乘A至B截面之間的距離來計算體積。關(guān)于漸變段的體積，如果是按照標(biāo)準公式，應(yīng)當(dāng)是采用棱臺的體積公式。這就需要知道A截面與B界面中間截面的面積，顯然這一截面面積在漸變段計算中是不容易得到的。三維圖中有放樣命令，可以通過兩個截面放樣來得到實體。通過幾年來的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，放樣出的漸變段體積與A、B截面平均面積×長得來的體積，有時出入還是較大。仔細揣摩發(fā)現(xiàn)，放樣時其不會根據(jù)上、中、下的棱線進行放樣，有時上下交錯，故形成的三維圖形與實際不相符，體積也有較大差異。通過多次演示，最后決定把A截面、B截面進行分層。一是分別從A、B截面變化起伏明顯的地方水平分層。假如A分了3層，B分了3層，其中A的3層有明顯變化點，B只有1個明顯變化點，另外1個變化點就需要與A斷面配合來劃分。二是通過A斷面的變化點，利用A與B基準標(biāo)高（這里指渠底高）以上的不同垂直深度（Ha、Hb）與A點變化點的深度（H1），按這一比例，推算出B斷面的分層深度（H2）位置。三是剛開始是通過電子表格計算的（H2=Hb/Ha×H1），但后來發(fā)現(xiàn)在CAD中可以不通過計算就繪出這一比例。具體方法：通過A、B斷面基準標(biāo)高（這里指渠底高）處中點畫一射線，A、B斷面墩高頂部中點畫一直線，將其延伸至射線上，找到相交點（作為頂部直線的一個端點），然后將頂部直線的另一端點移至A斷面分層點（中點）上，將其延伸到B斷面中點處，即可獲得這一比例的高（H2），從而將其按比例分層。通過分層將A、B斷面均劃分為3層，然后按高低不同分別放樣，最后合并便可得到漸變段的體積。這里一般繪制半個實體，然后直接×2便為計算表中的結(jié)果。計算表中的公式依然是A截面與B截面的平均面積×長，外+、-常數(shù)（這里的常數(shù)就是三維體積與公式體積的差值）的方法。其他建筑物和渠道的工程量計算公式的編輯方法與上述單開閘的相同。將單價輸入，就可算出每一行的資金。將所有數(shù)據(jù)輸入之后，就可以進行數(shù)據(jù)透視或篩選，就可以較為輕松地提交各種匯總的工程量和資金。
4結(jié)束語
如果一個項目工程在建筑物數(shù)量眾多的情況下可以考慮進行編輯公式，1行就可算出1個建筑物或者1條渠的工程量。通過上述方法計算的工程量得到了監(jiān)理、施工、建設(shè)單位的共同認可。公式編好后，它的計算準確性、速度等都是傳統(tǒng)算法無可比擬的。將一個項目的工程量計算用公式來編輯，進行集成，便于匯總、比較、復(fù)核、修改。
作者：郭明軍 單位：甘肅省張掖市甘州區(qū)大滿水利電力管理處
