高 闖
(中國葛洲壩集團房地產開發有限公司,北京 100020)
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房地產公司的結構設計管控
高 闖
(中國葛洲壩集團房地產開發有限公司,北京 100020)
結合海南福灣項目基礎優化,從地勘資料、基礎分析、經濟效果對比三方面,對房地產項目結構設計管理進行了探討分析,提出了其結構設計管控要點,為今后類似工程提供參考。
房地產,結構體系,結構構件,地基基礎
房地產開發項目投資控制的關鍵在于決策階段和設計階段。工程設計費用一般不超過建設工程總成本的1%,但在項目投資決策確定后,設計階段對投資控制的影響程度卻高達80%以上。在結構設計時,由于結構設計人員經濟意識不強,設計偏于保守安全,缺乏經濟技術比較手段,結構設計時間緊迫等原因,在結構方案的選擇及結構材料選用時,往往只憑經驗進行確定,很難使結構設計達到經濟合理,由此可能產生上千萬元的造價差別。因此結構成本的管理就成為整個設計階段成本管理的重中之重。
結構設計管控是在保證建筑使用功能和建筑總體效果的前提下,對結構體系和結構構件兩個方面進行設計管控。
1.1 結構體系
1)對于住宅建筑,上部結構多采用剪力墻結構、異形柱+剪力墻結構、框架剪力墻結構。結構選型時,應根據實際情況,對以上兩種或多種結構形式進行方案比選,從經濟角度進行選擇。對于品質要求較高的項目,客廳、餐廳、入戶等位置不應有梁的布置,盡量減小對后期裝修的影響。此時應對比少梁、整板布置形式。
2)對于地下室結構,應充分考慮無梁樓蓋結構、主次梁結構及大板結構的布置,從使用功能、經濟性、施工工期等多角度進行分析比較。由于無梁樓蓋結構能節約層高,對于經濟性差別不大的情況下,有條件做無梁樓蓋的應優先考慮無梁樓蓋結構布置。
3)對于地基基礎,在滿足承載力前提下注重差異沉降控制,剛度和配筋做到“有的放矢,物盡其用”。從成本及工期考慮,優先選用天然地基,其次采用復合地基,最后采用樁基。對于基礎,優先考慮獨(條)基+防水板,其次考慮變厚度筏板,再考慮平筏板,最后考慮樁基+筏板。在某些地質條件下,應對以上幾種方案進行經濟技術比選,從經濟性、可靠性、安全性等多角度進行選擇。
4)對于地下室抗浮,抗浮方案的適用性是技術經濟對比的前提,優先考慮壓重抗浮,當壓重抗浮剛好不滿足規范要求時,考慮結構整體剛度抗浮,其次考慮抗浮錨桿抗浮,最后考慮抗拔樁抗浮。對于不滿足抗浮要求的情況,可采取如下措施予以解決:a.降低抗浮水位:結構采用無梁樓蓋、用機械停車代替兩層地下車庫。b.增加配重:素填土、素混凝土鋼筋混凝土,其中素填土具有良好的經濟效益。工程中應根據實際情況選擇其中一種或兩種組合的抗浮方案,不要拘泥于一種方式。
1.2 結構構件
1)地下室外墻,選擇合適的墻體厚度,滿足裂縫和經濟性要求;控制通長筋和構造筋配筋率,保證合理的經濟性;按壓彎構件進行設計,符合實際受力,經濟性好;有條件時按雙向板設計,更符合實際情況;混凝土強度不宜過高,是有效控制裂縫的措施之一。
2)剪力墻,墻體布置:“豎向承重+周邊抗扭+水平抗側”的布置原則,形成“少數長墻+多數短墻+連梁”的多重抗側力體系,其合理間距控制在5 m~7 m。高度在12層以下的墻厚可取180 mm,高度在12層以上的底部墻厚200 mm、上部墻厚180 mm。
3)柱,應在滿足建筑要求的前提下,盡量做到經濟、合理,柱軸壓比宜接近規范限值;梁柱節點設計時,注意鋼筋不要過密,梁筋重疊層數不要過多;縱筋可以采用大直徑鋼筋+小直徑鋼筋的配筋形式,以使實際配筋與計算或構造要求配筋更接近,且大直徑鋼筋放置在角部。
4)梁,結合戶型方案合理布梁,保證建筑品質;嚴格控制室內無墻位置的梁高,保證建筑凈高,不應穿越客餐一體廳、客廳、餐廳、廚房,以保證各功能空間完整及美觀;獨立客廳與獨立餐廳間的梁高不得超過400 mm;為滿足剛度要求,必要時外窗處梁可上翻;盡量避免跨度大的梁端部與剪力墻平面外連接;配筋:嚴格控制通長上筋直徑,下筋富余度可取5%,其余位置配筋不得隨意放大。懸挑梁上筋富余度適當加大。
5)樓板,單向板控制板厚L/30,彈性設計;雙向板控制板厚L/40,塑性設計,塑性系數視長寬比取1.4~1.8;異形板采用有限元計算分析結果配筋,板厚可按等效雙向板取值;一般情況下,高層屋面板宜采用120 mm厚,塔樓投影范圍的地下室頂板厚度一般取160 mm,當地下室頂板為嵌固端時,板厚為180 mm,其下為人防時,板厚取200 mm。
6)樓梯,梯板厚度一般可取1/28左右板跨;梯板厚度小于150 mm時分布筋為6@200,厚度不小于150 mm時分布筋為8@200;高層剪刀梯梯板間分隔墻宜砌筑在樓梯板上,或砌筑在樓層處次梁上。
2.1 工程概況
本項目擬建成為公寓式酒店,項目位于海南省陵水縣土福灣度假區中部“空中花園”區,公寓式酒店,地下室1層,2層,地上1層~9層,建筑總高度在40 m以內。結構形式采用混凝框架剪力墻結構。樓號分為1號~5號樓。
工程設計使用年限為50年,建筑安全等級為二級,抗震烈度為6度,設計地震分組為第二組,設計基本地震加速度值為0.05g,建筑場地類別為Ⅱ類,建筑抗震設防類別為標準設防,地基基礎設計等級為乙級。效果圖見圖1。

2.2 地勘資料
巖土工程參數分析:各巖土層地基承載力特征值參數見表1。

表1 土層參數表
2.3 基礎分析
1)原基礎。
原設計采用樁基礎,樁基及承臺布置見圖2,樁基參數見表2。

表2 樁基參數表
2)原基礎存在的問題。
原基礎設計為樁基礎,以⑧中風化花崗巖為持力層,工程造價很高,施工工期長,造成了大量的人力、物力、財力的浪費。本工程中②粗砂承載力特征值fak=180 kPa,是良好的低層建筑的持力層,根據前述基礎選用規則,應優先考慮天然地基上獨立基礎的方案。
3)基礎修改建議。
綜合考慮地基基礎安全性、技術合理性、造價經濟性、施工便利性及施工工期等因素,對原基礎進行適當調整,由樁基礎方案調整為天然地基方案,按照地勘報告,場地砂土層具有如下特性:①細砂,表層0.50 m~1.00 m人工擾動較大,承載力特征值fak=150 kPa。②粗砂承載力特征值fak=180 kPa,是良好的低層建筑的持力層。初步建議如下:
1號樓、2號樓和地庫建議基礎形式采用獨立基礎或聯合基礎+防水板,持力層為②層粗砂,基礎頂標高為-11.500 m,結合基礎厚度及地質剖面,預估基礎墊層底標高為-12.300 m左右,經深度修正的承載力特征值約為227 kPa。
獨立基礎與防水板頂平,防水板厚度為250 mm,配筋為10@150雙層雙向。擋土墻下采用條形基礎。
3號樓基礎形式采用柱下獨立基礎或聯合基礎、墻下片筏基礎+防水板,持力層為②層粗砂,結合地質剖面,預估基礎頂標高約為-12.000 m,基礎頂至建筑地面做法底面之間回填土回填夯實,基礎墊層底標高為-13.000 m左右,經深度修正的承載力特征值約為282 kPa(建筑地面標高-10.300區域約為354 kPa)。獨立基礎與防水板頂平,防水板厚度為250 mm,配筋為10@150雙層雙向。
4號樓、5號樓基礎形式采用獨立基礎或聯合基礎,持力層為①層細砂,結合地質剖面,預估基礎墊層底標高為-10.000 m左右,經深度修正的承載力特征值約為339 kPa(基礎至-1層之間回填土回填)。
4)調整后基礎布置圖見圖3。

2.4 經濟效果對比
經濟效果對比表見表3。

表3 經濟效果對比表
本案例在滿足承載力要求的前提下,節約工程造價約867萬元,節約工期1個月,是一個基礎結構設計優化的典型案例。
房地產公司的結構設計管控在于成本控制,如何通過最低的花費滿足建筑功能要求是核心,從對結構體系的優先選擇,合理比選分析,再到結構構件的精細控制,這一系列過程構成了房地產公司結構設計管控的主要職責。
以上是個人對房地產公司結構設計管理的一些見解,通過基礎設計管控的例子闡述了房地產行業結構設計的管控思路,對于不同的項目會有不同的管控標準和方法,不過總的原則是一樣的,那就是在保證工程質量、安全性的同時去除無效結構成本,以達到最小的投入產出比。
[1] 程懋堃.結構創新思維設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2015.
[2] 李文平.建筑結構優化設計方法及案例分析[M].北京:中國建筑工業出版社,2016.
[3] GB 50007—2011,建筑地基基礎設計規范[S].
[4] JGJ 94—2008,建筑樁基礎技術規范[S].
Structural design management and control of real estate agency
Gao Chuang
(ChinaGezhoubaGroupRealEstateDevelopmentCo.,Ltd,Beijing100020,China)
Combining with Hainan Fuwan project foundation optimization, starting from three aspects of geology survey data, foundation analysis and economic effect comparison, the paper explores and analyzes real estate project structure design management, and puts forward its structural design management and control points, which has provided some guidance for similar engineering in future.
real estate, structural system, structural components, foundation base
1009-6825(2017)18-0029-03
2017-04-07
高 闖(1989- ),男,工程師
TU318
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