麻張震
?
地下結構設計階段的成本控制
麻張震
永嘉華中房地產開發有限公司
摘 要:隨著人們生活水平的提高和社會的發展,建筑物的成本問題也越來越受到關注,建筑的地下結構在整個建筑工程中占據很大的比例,對整個建筑工程的造價成本有很大影響,本文主要對建筑物的地下結構設計階段的成本控制進行分析,以便為相關工程提供借鑒,更好的促進建筑工程造價的降低與控制。
關鍵詞:地下結構;設計;成本控制
城市化進程的加快,也使我國城市建設用地越來越緊張,為了解決這一問題,我國城市的建筑結構逐漸向地下和空中延伸,建筑施工的地下結構也愈發重要,對于整個工程的成本控制有很大影響。地下結構的成本與造價控制對整個工程的效益有很大作用,所以需要得到相關人員的重視,在建筑地下結構的設計階段就對造價成本進行嚴格的控制,以便提高整個工程效益。
建筑地下結構的深度對整個建筑的成本有很大影響,在建筑地下結構的功能和要求得到滿足的基礎上,地下結構需要遵照淺埋原則,即地下結構越淺,工程的成本越低。根據調查,如果不考慮其他因素,相同的地下結構的埋深程度每降低0.1米,就可以使地下室每平方米的成本降低50-100元。在對建筑的地下結構進行設計時,有以下手段可以減少其埋深的程度:
第一,首先在滿足建筑的規劃和基礎的埋深等前提下,±0.000的位置應該盡可能的抬高,以便有效的降低地下結構的成本。第二,地下結構的層高在設計時也要盡可能的降低,可以取消一些不必要的裝置和設備,或者壓縮設備的空間。如,負一層的地下室設計,可以與頂板上設計的通風井和采光裝置相結合,這樣一來就可以取消地下結構的通風設備建設,從而縮小地下結構的空間,而且使用自然的采光手段可以降低用電的消耗,促進整個建筑的節能減排,符合綠色環保的理念。第三,減少頂板的覆土量,這樣既能夠使負一層的高度得到降低,還能夠減少頂板的負載量,從而提高工程的安全系數。第四,可以使用雙層的機械停車方法,降低地下結構的層數。第五,對地下結構進行淺埋施工。淺埋能夠降低土方的開挖與回填數量,減少對基坑進行支護施工的成本,降低施工中使用的豎向構建的高度,還可以減少抗浮設計的水與土側的壓力,這些都是降低過程成本的重要因素。對地下結構的設計進行優化,需要考慮到各方面的因素,要使不同的專業進行互相配合,從而有效的降低地下結構的成本與造價。
地下結構的方案設計需要對各方面的因素進行綜合全面的考慮,要盡可能的使用梁板系統。首先在設計時,要盡可能的控制地下結構的梁高,地下結構的頂板可以使用厚板加主梁的結構布局,避免因為次梁的影響而使主梁的截面過大,而且,在次梁被取消之后,消防車的荷載量反而有所降低。主梁加厚板的結構中使用鋼筋的含量也比主梁加次梁結構中少,這樣就有效的降低了地下結構的成本。還可以減少底板的厚度,如果地下的地質情況比較好,可以使用抗水板,盡量避免筏板的使用。
對地下結構進行基礎設計需要綜合考慮各種影響因素,要根據施工現成的地質情況,與建筑的上部結構相結合,考慮到施工的條件,抗浮的要求,基坑的支護等因素,從而設計出科學合理的方案計劃。
在滿足天然的地基最大承載力的前提下,純剪力墻的結構可以以筏板為基礎,對于框架、框剪和框筒的結構,如果框架柱造成的沖切力對筏板影響很大,導致筏板的厚度增加,這是就要考慮其經濟可行性,可以使用其他的基本形式。
如果地下結構天然的地基最大承載力不能滿足相應的要求,可以使用樁基的形式。在地質狀況一般的情況下,樁基的幾種不同形式也有著不同的成本造價。鉆孔樁>預制樁>人挖樁>CFG。其中的CFG樁的地基在處理時,雖然有比較便宜的造價成本,但是其基礎依然是筏板,如果上部結構以框架、框剪或框筒結構為基礎,而且其巖層比較低,地質條件也達到相應的要求,這種情況下其造價反而不如樁基形式經濟。例如,如果某高層建筑酒店使用框架核心筒的結構,原先設計的基礎形式是CFG樁地基處理加2.2米的厚筏板,對其進行優化后,可以使用人工形式的挖孔樁,其外框柱使用一樁一柱的形式,核心筒按照樁筏來進行設計,樁的長度在18米之內。對其進行優化后的承臺和底板厚度平均算下來不超過1米,而且基坑的開挖和支護的深度也相應的降低,總體而言,通過優化,該酒店的地下結構設計可以減少大約兩千萬的成本投資,進而提高整個工程的效益。
地下結構的抗浮設計對于整個地下結構的成本控制有很大的影響,需要選取合理的抗浮設計水位,要與周邊道路的標高、室外地坪的地貌地勢等要素相結合,不能只依靠相關的地質報告所提供的信息與數據,在進行設計時,要充分的了解施工現場的各種情況,做到心中有數,以便設計出經濟可行、科學合理的方案。
此外,如果地下結構的抗浮整體不足,要根據相關的地質狀況使用抗浮錨桿與抗拔樁等具體的措施。在底板按照抗水板進行設計時,需要把抗浮的錨桿或抗拔樁分散的在底板跨中進行布置,降低底板的跨度與配筋。某地下結構設計中,在對底板的抗浮樁進行優化配置后,底板的每平方米使用鋼材的數量減少了12千克,底板的厚度也降低了0.4米,從而有效的減少了地下結構的工程造價。
基坑的支護設計也對地下結構的成本控制有很大影響,要盡可能不在基坑的周圍進行條形基礎設置,基坑的周圍深度對基坑支護的造價有很大影響。而且,在地基土壤較軟的情況下,不能對天然的地基進行大范圍的開挖,如果僅僅因為基礎施工的需要而對基坑進行支護,會浪費大量資金。對于較深的基坑在進行支護時,要使用逆作法進行施工。逆作法是一種在地下施工中從上到下進行層級施工的技術工藝,沿著建筑地下結構周圍施工的密排柱或連續墻等結構進行維護,同時還要在基坑的內部設置施工的格構柱或者支撐柱,以便作為工程豎向的承重系統。接著要從上往下逐層進行挖土,逐層的對梁板的結構進行澆筑,要使用已經完成施工的地下梁板作為基坑支護的水平支撐。逆作法的施工工藝用板代替梁,使兩墻結合,可以減少資源的使用,避免因為基坑支護的拆除而造成大量的垃圾,減少對環境的影響,促進生態平衡。
對建筑地下結構設計的階段進行成本造價的控制具有重要的意義,設計人員要不斷提高自己的專業水平,考慮到工程的實際情況,設計出科學合理的方案,從而做到地下結構的經濟性與安全性的統一,更好的促進建筑行業的發展。
參考文獻:
[1]張建國.淺談房建地下結構設計階段成本控制[J].安徽建筑,2014,(3):90-91.
[2]鐘波.淺談房建地下結構設計階段成本控制[J].建筑設計,2015,(9).