水工建筑工程量计算公式编辑应用

摘要：以支斗渠工程量计算方法的改进为核心，列举工程案例，从支斗渠渠道、建筑物、金属结构等方面入手，优化工程量计算方法，为今后工程实施时相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。

关键词：公式编辑；水工建筑；工程量；计算

一般而言，水工建筑工程量的计算，主要是CAD绘制横截面，通过查询截面面积，用面积与长度的积作为一个部位的工程量，然后将各个部位的工程量累加，便是这座建筑物或这段渠道的某一类工程量。对于水工建筑而言，工程量类型有很多类，少则几类，多则几十类。当工程建筑物同类型的数量较多时，这种算法就会存在弊端。为了改变这种状况，在张掖市甘州区农业水价综合改革工程建设中，尝试利用Excel公式编辑的方法计算工程量，并最终获得了成功。

1工程概况

2018年张掖市甘州区农业水价综合改革项目涉及车桥（218行÷2）109座（钢筋制安与其他工程量分开共占到218行）、单开闸98座、渡槽6座、分水口440座、沟水入渠6座、渐变段52座、金属结构311套、量水堰7座、渠道45条、双开闸25座、无节制分水闸29座。

2工程量计算

2.1准备工作

2018年10月份出图纸，拿到图纸后，在2017年工程量计算表的基础上又做了一些改进。

2.2计算

只有车桥情况特殊，1座建筑物分2行来计算工程量。因为钢筋种类及型式较多，加之钢筋计算有单位重、直径、单根长等要素，把这些要素都展开，用了好多列。其他建筑物和渠道都是用1行计算就可完成。在计算工程量时，根据单元格批注，输入实际各个部位尺寸、桩号、所属灌区、所属渠道等就可以。本项工程全部计算完后占据行数1239行、列数317列，近40万个单元格。

2.3注意事项

一是要求保存工作簿文件格式为Excel2007以上版本（.xlsx），本表使用的列数已超过了Excel2003版本（.xls）的最多列数。二是本表信息量大，对电脑的配置要求相对较高。三是本工程量计算表容易出错的地方有单价每行都得有，否则计算出的合计只有工程量，没有资金。四是在近40万个单元格中，没有合并单元格，因为一旦有了合并单元格，在计算完成后的数据透视中会出现一些障碍。五是本表采用Excel2016版本（.xlsx）的另一个原因是Excel2016版本（.xlsx）相比较Excel2003版本（.xls），它的筛选功能大大改进，即可以按颜色筛选，又可以一次多选。

3公式编辑

以单开闸工程量计算为例。

3.1划分部位

在工程量计算时，把一个建筑物先进行分段。计算时，先将其划分为上下游渐变段、闸室2部分。

3.2设置工程量项目名称

部位划分完之后，根据图纸上的工程量项目名称（而不是合同上的项目名称）建立列。3.3设置尺寸变量为了适应1条渠同类型单开闸而墩高有不同的情况，需将墩高作为一个变量，放在了m列。同样其他变量还有渠道口宽（G列）、节制口宽（H列）、实际分水宽（I列）、上游渐变断长（J列）、下游渐变段长（K列）、闸墩侧渐变段高（L列）、实际分水闸室外部墩高（N列）、实际节制闸室长（O列）、实际分水闸室长（P列）、实际分水闸室外部长（Q列）、实际工作桥宽（BC列）、实际工作桥厚（BD列）、工作桥主筋直径（BE列）、工作桥主筋间距（BF列）、工作桥副筋直径（BG列）、工作桥副筋间距（BH列），涉及17个变量。3.4注意事项一是每个变量的单元格都有批注，可以看到应当输入的尺寸部位、单位。二是变量单元格填充有醒目颜色，需要将这些变量输入正确，并且一定要注意变量单位。每个批注都标注了单位，主要单位有cm、m、mm等。单位换算一定要正确，否则无法计算出准确的工程量。

3.5验证方法

因为这个工程量计算表格较为复杂，要输入的变量多、尺寸单位多，所以计算结果容易出错。为了验证每一细小部位工程量的准确性，编辑公式时，在CAD（这里使用AutoCAD2020）建模绘制三维图形。三维图形较为直观，并且可以查询体积，通过CAD查询的工程量来验证本表工程量的计算结果是否正确，如果出入较大就查找原因，进行修改。直至两者的结果一致时再进行下一细小部位工程量的公式编辑。

3.6特殊部位的公式编辑

在遇到墩墙拐弯时，公式计算编辑不能很好进行，准确度也有一些欠缺。而三维图形准确度很高，且实现起来也较为容易。因此，在拐弯时，墩墙工程量公式中会有一些常数，这是从三维图形中切割出拐角不规则部分的体积查询出来的结果。这些结果直接在公式中体现出来，在某种程度上降低了公式的复杂程度，提高了准确性。当然，每条渠由于墩高不同，所以常数也不同，需要多个不同的常数。单开闸上下游渐变段的计算。渐变段的计算始终是一个难题。在刚开始采用A截面与B截面的面积平均值乘A至B截面之间的距离来计算体积。关于渐变段的体积，如果是按照标准公式，应当是采用棱台的体积公式。这就需要知道A截面与B界面中间截面的面积，显然这一截面面积在渐变段计算中是不容易得到的。三维图中有放样命令，可以通过两个截面放样来得到实体。通过几年来的应用发现，放样出的渐变段体积与A、B截面平均面积×长得来的体积，有时出入还是较大。仔细揣摩发现，放样时其不会根据上、中、下的棱线进行放样，有时上下交错，故形成的三维图形与实际不相符，体积也有较大差异。通过多次演示，最后决定把A截面、B截面进行分层。一是分别从A、B截面变化起伏明显的地方水平分层。假如A分了3层，B分了3层，其中A的3层有明显变化点，B只有1个明显变化点，另外1个变化点就需要与A断面配合来划分。二是通过A断面的变化点，利用A与B基准标高（这里指渠底高）以上的不同垂直深度（Ha、Hb）与A点变化点的深度（H1），按这一比例，推算出B断面的分层深度（H2）位置。三是刚开始是通过电子表格计算的（H2=Hb/Ha×H1），但后来发现在CAD中可以不通过计算就绘出这一比例。具体方法：通过A、B断面基准标高（这里指渠底高）处中点画一射线，A、B断面墩高顶部中点画一直线，将其延伸至射线上，找到相交点（作为顶部直线的一个端点），然后将顶部直线的另一端点移至A断面分层点（中点）上，将其延伸到B断面中点处，即可获得这一比例的高（H2），从而将其按比例分层。通过分层将A、B断面均划分为3层，然后按高低不同分别放样，最后合并便可得到渐变段的体积。这里一般绘制半个实体，然后直接×2便为计算表中的结果。计算表中的公式依然是A截面与B截面的平均面积×长，外+、-常数（这里的常数就是三维体积与公式体积的差值）的方法。其他建筑物和渠道的工程量计算公式的编辑方法与上述单开闸的相同。将单价输入，就可算出每一行的资金。将所有数据输入之后，就可以进行数据透视或筛选，就可以较为轻松地提交各种汇总的工程量和资金。

4结束语

如果一个项目工程在建筑物数量众多的情况下可以考虑进行编辑公式，1行就可算出1个建筑物或者1条渠的工程量。通过上述方法计算的工程量得到了监理、施工、建设单位的共同认可。公式编好后，它的计算准确性、速度等都是传统算法无可比拟的。将一个项目的工程量计算用公式来编辑，进行集成，便于汇总、比较、复核、修改。

作者：郭明军 单位：甘肃省张掖市甘州区大满水利电力管理处