地下室這樣設(shè)計(jì),輕松節(jié)省一個億!
- 時間:2020-11-20
- 作者:同辰建筑
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地下部分結(jié)構(gòu)層高除影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身成本外,還關(guān)系到相關(guān)工程土方開挖、基坑支護(hù)成本費(fèi)用;同時對相關(guān)施工期間措施費(fèi)用及整體工期影響很大。超高層塔樓項(xiàng)目配套的多層地下室工程在滿足相關(guān)建筑使用的前提下選擇合理的地下室層高,對整個工程的進(jìn)度、造價意義重大......
本文以我司結(jié)構(gòu)優(yōu)化工程案例為背景,以優(yōu)化前后地下室層高對工程造價的影響為方向進(jìn)行分析,有助于提高大家對地下室層高重要性的認(rèn)識,從而在建筑方案階段有效控制工程成本。
01、工程案例基本情況
1.1、工程概況
某城市綜合體(商業(yè).住宅.公寓.酒店.辦公)項(xiàng)目,4層地下室(地下一層為商業(yè)),2~3層商業(yè)裙房,塔樓為T1、T2兩棟超高層辦公酒店及7棟100m高度住宅公寓。本報(bào)告以地下室為例對原設(shè)計(jì)與優(yōu)化后結(jié)構(gòu)層高進(jìn)行對比分析。
項(xiàng)目建筑基本信息如下所示:
總建筑面積:514200m2;
地上建筑面積:271350m2;
地下建筑面積:242850m2;
地下室基底總面積:71500m2
正負(fù)零絕對標(biāo)高:158.50 m;
建筑高度:塔樓T1辦公樓 149.60m;
塔樓T2酒店 149.60m;
塔樓R1~R4住宅 99.60m;
塔樓S1~S3公寓 99.60m;
裙房商業(yè) 12~ 16.5m;
地下商業(yè)及車庫 地下四層(其中負(fù)一層為商業(yè),負(fù)二~四層為停車庫);
1.2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本信息
本工程的設(shè)計(jì)使用年限為50年,基本雪壓0.45kN/m2,標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.9m。設(shè)計(jì)地震分組為一組,場地土類別為Ⅲ類,場地特征周期為0.45s,抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g,水平地震影響系數(shù)最大值=0.08。人防地下室設(shè)防等級為核六常六,設(shè)置在地下四層(地下三層部分區(qū)塊)車庫。
1.3、原設(shè)計(jì)地下室層高
建筑結(jié)構(gòu)層高原設(shè)計(jì)如下:
L1(地上一層):6.0m;
B1(負(fù)一層):8.0m;
B2(負(fù)二層):6.0m;
B3(負(fù)三層):4.0m;
B4(負(fù)四層):4.0m。
相應(yīng)建筑剖面如下圖所示:
圖1.3-1地下室建筑剖面圖
1.4、原設(shè)計(jì)地下室結(jié)構(gòu)方案
1.4-1地下室結(jié)構(gòu)方案匯總表(原設(shè)計(jì))
1.5、原設(shè)計(jì)地下室組成分析
地下室的層高=頂板梁(板)高+面層厚度(覆土厚度)+停車庫凈高+設(shè)備管線相關(guān)高度(通風(fēng)管道、噴淋高度、電橋架高度)。
表1.5-1地下室層高分析表(原設(shè)計(jì))
1.6、原設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案
設(shè)計(jì)院提供的原設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案為:
支護(hù)樁φ1000@1200,C30灌注樁,L=30.0m+4道預(yù)應(yīng)力錨索φ150@1200,L=30.0m
相應(yīng)典型支護(hù)剖面如下圖所示:
圖1.6-1基坑支護(hù)典型剖面圖(原設(shè)計(jì))
1.7、原設(shè)計(jì)相關(guān)方案造價費(fèi)用統(tǒng)計(jì)匯總
地下室層高影響的工程造價費(fèi)用主要為:地下室結(jié)構(gòu)、土方、基坑支護(hù),經(jīng)造價咨詢公司估算費(fèi)用共約44989萬元,超目標(biāo)成本約18.4%(目標(biāo)成本約38000萬元)。
估算明細(xì)如下表:
表1.7-1造價費(fèi)用匯總表(原設(shè)計(jì))
02、成本偏差技術(shù)分析
2.1、覆土厚度選擇不合理
當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)凍深為1.9米,設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)條件頂板覆土厚度為2米,通過深入研究當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)規(guī)范要求。
主要有以下不合理項(xiàng):
1)地庫結(jié)構(gòu)頂板標(biāo)高滿足標(biāo)準(zhǔn)凍深以下的設(shè)計(jì)要求;
2)按覆土2米埋深設(shè)計(jì),仍然不能滿足室外埋管走線要求(水暖管線),還是需要從室內(nèi)走管;
3)綠地率及景觀種植等并不要求覆土厚度達(dá)到2米。
2.2、地下室結(jié)構(gòu)方案選型不合理
設(shè)計(jì)單位計(jì)算參數(shù)及荷載、構(gòu)件尺寸未精細(xì)化設(shè)計(jì),選用的結(jié)構(gòu)方案均為傳統(tǒng)梁板方案,沒有考慮新型建筑使用品質(zhì)高的無梁樓蓋/加腋大板等結(jié)構(gòu)方案,未進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性對比分析,影響結(jié)構(gòu)層高較多。
2.3、結(jié)構(gòu)層高不合理
前兩項(xiàng)(2.1、2.2)不合理設(shè)計(jì)及其他(如考慮大型貨車進(jìn)入地下二層,凈高要求達(dá)到4.5米)導(dǎo)致地下室層高設(shè)計(jì)極不合理,增加結(jié)構(gòu)成本的同時大量增加相應(yīng)土方開挖及基坑支護(hù)費(fèi)用。
03、 方案優(yōu)化
3.1、優(yōu)化工作流程及技術(shù)實(shí)施條件確認(rèn)
根據(jù)我司工程經(jīng)驗(yàn),地下室層高具有較大優(yōu)化空間,經(jīng)與建設(shè)方,建筑方案公司、機(jī)電顧問公司,施工圖設(shè)計(jì)院等相關(guān)參建單位初步溝通確認(rèn)相關(guān)技術(shù)條件。并由我司提出地下室層高綜合優(yōu)化方案,建設(shè)方召開參建方工作會議討論確認(rèn)。
初步溝通確認(rèn)的技術(shù)實(shí)施條件如下:
1)地庫結(jié)構(gòu)頂板標(biāo)高不需要滿足標(biāo)準(zhǔn)凍深以下的要求;
2)綠地率及景觀種植土厚度滿足國標(biāo)要求即可,當(dāng)?shù)貨]有特殊要求;
3)地庫頂板結(jié)構(gòu)方案除傳統(tǒng)梁板外,當(dāng)?shù)匾灿衅渌愋蜆巧w實(shí)施,可根據(jù)經(jīng)濟(jì)性對比結(jié)果選用;
4)酒店商業(yè)下地庫貨車高度可按常規(guī)小貨車通行做法考慮。
3.2、優(yōu)化地庫結(jié)構(gòu)頂板方案
地庫結(jié)構(gòu)頂板方案優(yōu)化設(shè)計(jì)條件如下:
1)地庫頂板覆土厚度調(diào)整為1.2米(原設(shè)計(jì)2米);
2)負(fù)二層車庫貨車通行凈高調(diào)整為2.7米(原設(shè)計(jì)4.5米);
3)柱網(wǎng)9.0x9.0m等其他設(shè)計(jì)條件不變。
根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)條件,我司設(shè)計(jì)多種地庫頂板結(jié)構(gòu)方案,其中包括無梁樓蓋.加腋大板等具有明顯經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢及更高建筑使用品質(zhì)的結(jié)構(gòu)頂板方案。
圖3.2-1無梁樓蓋效果圖
多種地庫頂板結(jié)構(gòu)方案的造價測算結(jié)果并結(jié)合現(xiàn)場施工等條件,進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)性分析。
最終確認(rèn)的結(jié)構(gòu)頂板優(yōu)化方案匯總?cè)缦拢?/em>
表3.2-2地下室結(jié)構(gòu)方案匯總表(優(yōu)化后)
3.3、優(yōu)化后結(jié)構(gòu)層高組成分析
表3.3-1地下室層高分析表(優(yōu)化后)
圖3.3-2 優(yōu)化后地庫剖面
3.4、優(yōu)化后基坑支護(hù)方案
設(shè)計(jì)院提供的優(yōu)化后基坑支護(hù)方案為:
支護(hù)樁φ900@1200, C30灌注樁,L=27.0m+3道預(yù)應(yīng)力錨索φ150@1200,L=30.0m
相應(yīng)支護(hù)剖面圖如下所示:
圖3.4-1 典型支護(hù)剖面(優(yōu)化后)
3.5、優(yōu)化后相關(guān)方案造價費(fèi)用統(tǒng)計(jì)匯總
優(yōu)化后地下室結(jié)構(gòu)、土方、基坑支護(hù)估算費(fèi)用共約34469萬元。
估算明細(xì)如下表:
表3.5-1造價費(fèi)用匯總(優(yōu)化后)
04、優(yōu)化結(jié)果
最終優(yōu)化后的地下室結(jié)構(gòu)/基坑支護(hù)/土方三項(xiàng)工程費(fèi)總價約為34469萬元,每平米折算造價為1419.3元/㎡,在當(dāng)?shù)匾堰_(dá)到合理先進(jìn)水平。
較原匯總各方案節(jié)約了10520萬元,優(yōu)化率23.38%!成本控制在目標(biāo)成本范圍內(nèi)。
優(yōu)化前后相關(guān)數(shù)據(jù)對比如下:
圖4-1 優(yōu)化前、后經(jīng)濟(jì)性數(shù)據(jù)對比
原設(shè)計(jì)與優(yōu)化方案地下室各層凈高基本一致,各層建筑功能使用舒適度一致,但造價相差23.38%,且優(yōu)化后工期有效縮短。
05、結(jié)論
地下室結(jié)構(gòu)層高設(shè)計(jì),涉及多專業(yè)技術(shù)交叉,在方案階段應(yīng)進(jìn)行多專業(yè)交叉技術(shù)深入討論,避免專業(yè)交叉技術(shù)盲點(diǎn)形成。其中結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)構(gòu)件凈高是地下室層高設(shè)計(jì)的關(guān)鍵變量,結(jié)構(gòu)頂板方案應(yīng)多方案比選,合理選用結(jié)構(gòu)頂板方案。
特別是超高層項(xiàng)目,地下室層數(shù)多,地下室層高應(yīng)作為地下室成本控制重點(diǎn)。方案設(shè)計(jì)階段,做好地下室結(jié)構(gòu)層高設(shè)計(jì)控制,有利于節(jié)約工程成本,達(dá)到限額指標(biāo)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。
同辰建筑根據(jù)項(xiàng)目開發(fā)產(chǎn)品的要求,充分考慮項(xiàng)目特點(diǎn),通過“尺寸優(yōu)化,形狀優(yōu)化,拓?fù)鋬?yōu)化,布局優(yōu)化、配筋優(yōu)化、構(gòu)造優(yōu)化”等方式對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行方案至施工圖全設(shè)計(jì)流程咨詢及優(yōu)化,審查結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果的合理性并提出優(yōu)化設(shè)計(jì)建議、通過技術(shù)手段合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)施工圖紙,將建筑物的鋼筋、混凝士以及其他經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)控制在最低水平?;A(chǔ)類型的優(yōu)化與比選糾正規(guī)范方面理解錯誤修正結(jié)構(gòu)說明不適用條款改正鋼筋構(gòu)造不合理的糾錯設(shè)計(jì)圖紙保證設(shè)計(jì)限額經(jīng)濟(jì)合理。
同辰建筑服務(wù)于地產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈、全周期鏈、全價值鏈!8年行業(yè)積淀,以“設(shè)計(jì)顧問、成本優(yōu)化、建設(shè)管理、信息技術(shù)”為核心,聚焦服務(wù),創(chuàng)造價值。為客戶提供全維度一體化解決方案。同辰建筑擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的、地產(chǎn)相關(guān)專業(yè)背景的技術(shù)與研發(fā)團(tuán)隊(duì),搭建了自主研發(fā)體系和技術(shù)管理體系,為地產(chǎn)企業(yè)提供基于設(shè)計(jì)、成本、管理、運(yùn)營以及信息技術(shù)的解決方案。
同辰為推動建筑行業(yè)進(jìn)入智慧建造時代,加速信息技術(shù)創(chuàng)新,為項(xiàng)目全生命周期提供數(shù)據(jù)支撐、技術(shù)支撐與協(xié)同管理,打造“高利潤、低成本”的價值工程。