長慶油田地面建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制

[摘 要] 建筑鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性能一直是油田地面建設(shè)中最受關(guān)注的問題之一，工期和成本的互悖性在一定程度上制約了油田產(chǎn)建中鋼結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。為了設(shè)計階段有效的控制工程造價，提高地面建設(shè)建筑經(jīng)濟性能是關(guān)鍵所在。本文在西安長慶科技工程有限責任公司油田地面建設(shè)設(shè)計門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房以及多、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計逐漸應(yīng)用基礎(chǔ)上，對建筑鋼結(jié)構(gòu)的材料選用、結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化等方面進行了分析，對油田工藝水處理間、注水泵房、輸油泵房的基礎(chǔ)及彩鋼部分按照建安工程費、平方米造價等技術(shù)經(jīng)濟指標進行了對比分析，探討了設(shè)計階段控制鋼結(jié)構(gòu)工程造價的可行性。

[關(guān)鍵詞] 油田地面建設(shè);鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性能;優(yōu)化設(shè)計;造價控制

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2009 . 20 . 033

[中圖分類號]F273.1[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194(2009)20-0089-03

1 引言

由于國家政策、鋼材生產(chǎn)、構(gòu)件制作、設(shè)計研發(fā)、標準規(guī)范修訂等方面的有利因素，近幾年我國的建筑鋼結(jié)構(gòu)進入了一個全新的發(fā)展時期。新材料、新部品、新結(jié)構(gòu)體系不斷出現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計研發(fā)、制作安裝能力日益強大，建筑鋼結(jié)構(gòu)向多樣性、適用性、經(jīng)濟性方向發(fā)展。在鋼結(jié)構(gòu)造價工程量計算中，各類型鋼工程量計算的效率和準確度以及市場價格的確定直接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的造價。由于鋼結(jié)構(gòu)工期短、工藝要求簡單的特點，順應(yīng)了長慶油田3 000萬(噸)在握，5000萬(噸)在望的生產(chǎn)形勢要求。

建筑鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性能一直是大家最為關(guān)注的一個問題。如何控制工程造價，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)經(jīng)濟上的綜合優(yōu)勢，工程設(shè)計階段最為關(guān)鍵。據(jù)權(quán)威資料統(tǒng)計分析，在初步設(shè)計階段，影響工程造價的可能性為75%~95%;在技術(shù)設(shè)計階段，影響工程造價的可能性為35%~75%;在施工圖設(shè)計階段，影響工程造價的可能性為5%~35%。因此設(shè)計質(zhì)量的好壞、設(shè)計是否優(yōu)化對工程造價將產(chǎn)生直接的影響。下面以門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房和多、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計為例，在材料選用、結(jié)構(gòu)體系等方面進行分析論述，探討在設(shè)計階段控制工程造價，提高建筑經(jīng)濟性能的可行性。

2 建筑材料選型方面工程造價控制

由于長慶油田產(chǎn)量即將跨越3 000萬噸，地面建設(shè)的鋼材品種更趨于多樣化。各種新型建材，如輕質(zhì)保溫墻板、彩涂壓型鋼板、彩鋼保溫板等不斷推廣應(yīng)用。建筑鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計階段材料的選擇上有了更大的空間。材料選擇不同，則工程直接費不同，總造價不同。設(shè)計階段合理選擇建筑材料，控制材料單價或工程量，是控制工程造價的有效途徑。試舉例如下:

(1)彩涂鋼板:彩涂鋼板一般用于輕鋼廠房屋面板和墻面板，有不同板型、不同基板厚度和鋼號、不同鍍鋅板類別和鍍鋅層厚度以及不同的彩涂層類別，在形式上又可選用單板、保溫復(fù)合板、單板加內(nèi)保溫層等，其中保溫層又有超細玻璃絲棉、硬質(zhì)巖棉、聚苯乙烯等類別及厚度的不同，這些因素不同都造成單方材料價格的差異，從而影響廠房工程總造價。所以設(shè)計時要根據(jù)廠房性質(zhì)、大氣環(huán)境等因素綜合考慮，合理選用板材，控制工程造價。

(2)建筑鋼結(jié)構(gòu)體系的墻體材料:墻體材料造價一般占土建工程造價的15%~25%。對于多、高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系來說，選用配套、經(jīng)濟、節(jié)能的墻體材料至關(guān)重要。目前，設(shè)計選用的外墻材料主要有聚苯保溫外墻板、輕質(zhì)加氣混凝土砌塊、NALC板等;內(nèi)墻材料主要有改性石膏板、GRC內(nèi)墻板、聚苯保溫復(fù)合板等。西安長慶科技工程有限責任公司設(shè)計優(yōu)化的系列輕質(zhì)保溫復(fù)合墻板也已應(yīng)用于在建鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能住宅工程中，逐步使鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計體系走向模塊化、標準化、定型化和工業(yè)化，為降低綜合造價創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。

(3)建筑鋼結(jié)構(gòu)建筑樓(屋)面的樓承板:設(shè)計時，根據(jù)在樓(屋)蓋結(jié)構(gòu)體系中的作用，樓承板可采用兩種形式:①樓承板只作為永久性模板，一般采用普通鍍鋅壓型鋼板即可，對最小鍍鋅量和耐火時間要求較低，價格較便宜;②施工時作為模板，在使用階段則替代受拉鋼筋，即組合樓板。由于在設(shè)計中考慮樓承板作為受拉筋，其使用壽命必須與主鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命保持一致，所以對其最小鍍鋅量和耐火時間要求較高，單方價格相對較高。

(4)鋼材規(guī)格及材質(zhì):由于鋼材品種的增多，結(jié)構(gòu)設(shè)計時可選擇的構(gòu)件形式也多了。比如框架柱，可采用熱軋H型鋼、焊接H型鋼、螺旋焊接圓鋼管、焊接方鋼管以及組合截面等形式，鋼梁可采用等截面、變截面等形式。材質(zhì)可采用Q235普碳鋼，也可采用Q345低合金鋼。設(shè)計時應(yīng)盡可能采用高強度等級的材料，比如采用Q345鋼比采用Q235鋼就可節(jié)約鋼材15%~25%，用于受拉或受彎構(gòu)件節(jié)約比例較大。設(shè)計時要選用經(jīng)濟截面型材，比如熱軋H型鋼、C型鋼等。在某些情況下，采用熱軋H型鋼柱、梁可能比采用焊接C型鋼用鋼量稍多，但從加工成本、施工進度等方面綜合考慮，其造價可能更有優(yōu)勢(參見表1)。

3 結(jié)構(gòu)體系方面工程造價控制

不同的結(jié)構(gòu)體系和平面、立面布置對工程造價的影響較明顯。在設(shè)計階段只有根據(jù)建筑物的使用功能要求，確定合理的平面、立面布置和結(jié)構(gòu)體系，才能有效控制工程造價，做到經(jīng)濟適用。列舉如下:

(1)根據(jù)有關(guān)資料測算分析，對于多層建筑，不同層數(shù)對土建工程造價的影響為10%～25%;不同層高對土建工程造價的影響為1.5%～12%。

(2)門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計，同樣存在經(jīng)濟跨度和剛架最優(yōu)間距。在工藝要求允許的情況下，盡量選擇小跨度的門式剛架較為經(jīng)濟。一般情況下，門式剛架的最優(yōu)間距為6m～9m，當設(shè)有大噸位吊車時，經(jīng)濟柱距一般為7.5m～9m，不宜超過9m，超過9m時，屋面檁條、吊車梁與墻架體系的用鋼量也會相應(yīng)增加，造價并不經(jīng)濟。表2是按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102:98)進行設(shè)計的廠房主鋼用鋼量，通過橫向、縱向比較，可以看出各影響因素在設(shè)計階段合理確定的意義。設(shè)計荷載取值:恒載0.3kN/m2、活載0.5kN/m2、基本風壓0.55 kN/m2，不考慮吊車及懸掛荷載。

(3)在多、高層鋼結(jié)構(gòu)中，樓板結(jié)構(gòu)體系的工程量占有較大比重，對結(jié)構(gòu)的工作性能、造價都有重要影響。在確定樓板結(jié)構(gòu)方案時，主要考慮要保證樓板有足夠的平面整體剛度，能減輕結(jié)構(gòu)的自重及減小結(jié)構(gòu)層的高度，有利于現(xiàn)場安裝方便及快速施工，還要有較好的防火、隔音性能，并便于管線的敷設(shè)。常用樓板做法有:壓型鋼板組合樓板、預(yù)制樓板、疊合樓板和普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板等。目前最常用的做法為壓型鋼板組合樓板和普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。當采用這兩種做法時，考慮現(xiàn)澆板與鋼梁組合成為共同受力的組合梁，能有效降低鋼梁高度，較多地節(jié)約鋼材。

(4)在高層及復(fù)雜高低連跨鋼結(jié)構(gòu)中，框架柱采用圓形鋼管混凝土柱，梁、板采用鋼-砼組合結(jié)構(gòu)，總用鋼量比普通鋼結(jié)構(gòu)用鋼量有大幅度減小，能有效降低工程造價。

4 結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)建筑所具有的優(yōu)點決定其必將具有強大的生命力。設(shè)計階段技術(shù)創(chuàng)新、選材配套、設(shè)計優(yōu)化是控制造價、促進建筑鋼結(jié)構(gòu)走向標準化、規(guī)?；年P(guān)鍵階段。為此在設(shè)計中以注重以下幾點:

(1)在加強設(shè)計人員和技術(shù)經(jīng)濟人員溝通，重視人員的素質(zhì)繼續(xù)教育和業(yè)務(wù)知識的更新培訓(xùn)的同時，強調(diào)設(shè)計技術(shù)與市場經(jīng)濟相結(jié)合，設(shè)計中注重價值工程的運用，做多方案比較，把控制工程造價放到重要位置。

(2)在油田站場鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中引進標準化、模塊化、數(shù)字化機制，開展設(shè)計優(yōu)化，方案優(yōu)化比選。以技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理、節(jié)約投資為目標，形成標準化設(shè)計模式。

(3)在單井地面建設(shè)投資控制的原則下，對于鋼結(jié)構(gòu)等小型單體邊緣投資采用優(yōu)化設(shè)計和施工圖的方案審查對比制度，既要注重技術(shù)性，也不忽視經(jīng)濟性。