鄒超
(中機國際工程設計研究院有限責任公司 湖南長沙 410000)
作為建筑設計的重要內容,建筑結構設計占據著重要的地位。一般來說,建筑結構設計環節主要包括設計方案、施工圖繪制以及施工圖審核等內容。其中,結構設計方案的質量如何,直接影響著結構的性能,包括功能性和安全性,為質量和造價管控的重點。若后期建筑結構設計方案變更,則直接引發造價變動。基于此,深度分析此課題,提出事前控制的方法有著重要的意義。
以某建筑工程項目為例,建設用地面積大約為73684.9m2,總建筑面積為 317372.5m2。總計 4棟建筑,A、B、C、D,層數分別為 43 層、39 層、16層、14層。結構形式情況如下:A未知;B未知;C混凝土框架-核心筒結構;D混凝土框架-核心筒結構。在效果圖階段,兩棟高塔建筑的結構形式待定,需要經過經濟分析和技術論證后,確定是選擇混凝土框架-核心筒結構,還是選擇鋼框架形式。現結合設計優化環節的造價控制,進行分析。
表1為第一版造價估算。從造價估算的內容來說,費用包括土石方開挖費用、護坡費用和降水工程等。估算的建安成本為11.2億元,經過結構技術的方案的對比分析,提出相應的技術方案。

表1 優化前建安造價估算(部分數據)
基于估算的建安成本,對結構選型提出以下建議:①超高層塔樓之間連接橋的設計。此工程中A、B超高層塔樓之間,選擇6層位置架設連接橋。設計的連接橋,橋底標高為24.60m,寬為15m,跨度大約為30m。擬采用柔性連接方案,采用一端為固定鉸,另外一端設計為滑動支座形式,并且需要考慮水平以及豎直方向的不利影響。②地基基礎型式。從場地的勘察報告資料了解,建設場地的地質條件將會給鉆孔灌注樁施工作業造成不利的影響,增加基樁施工的難度。基于此,塔樓的建筑主體選擇鋼結構形式,通過減小基底反力和附加壓力,達到地基承載力的基本要求,基礎考慮利用天然地基。建筑裙房部分,使用天然地基,設計為獨立基礎+防水板方案。對于沉降變形和差異變形等相關問題,進行后期結構設計時要做好全面分析論證。③地下室結構型式。基于結構性能和經濟性的思考,選擇現澆鋼筋混凝土結構。為了能夠減小結構水平構件厚度,達到增加建筑高度的目的,進而減少基坑施工量,獲得良好的效益,除了塔樓嵌固端層設計為梁板結構之外,剩余地下樓層設計為無梁樓蓋。④塔樓結構型式。經過綜合分析,包括工期因素和抗震性能等,對于A、B高層塔樓的地上部分,設計為純鋼結構。建筑主體鋼結構和地下室部分的連接,若使用鋼結構,那么對應部位鋼柱下插不可以少于2層,混凝土梁板和方鋼管混凝土柱的連接節點,通過擴大柱帽形式的方案解決。⑤C、D建筑的結構形式,選擇混凝土框架-剪力墻結構,保證結構的安全性和工程經濟性。⑥大跨屋蓋結構型式。A、B建筑之間5層位置,設計大面積中庭,設計的平面尺寸大小為55×30m,屋蓋位于建筑的8層,頂標高參數為35.30m,設計為交叉平面網絡結構,或者設計為單向布置的平面桁架結構體系,建設的屋蓋支撐于兩側塔樓對應的框架柱和剪力墻上。建設的中庭,東西側為建筑高度大約為18m的玻璃幕墻,幕墻的上端支座為設計的屋蓋,承擔抵抗由幕墻傳來的水平作用。
通過上述方案的對比分析,最終確定A、B建筑選擇全鋼結構;C、D選擇鋼筋混凝土框架-剪力墻結構,經過結構設計優化,使得建筑面積得到了調整,增加了使用面積,提高了空間利用率,建筑面積統計結果為317683m2,根據最終方案,優化土石方開挖和護坡工程等,獲得了造價費用,如表2所示。通過優化前后的對比得知,節省了78000萬元。

表2 優化后的建安造價估算(部分數據)
若想實現結構設計環節的造價有效控制,需要發揮設計人員的主觀作用,通過增強其成本控制意識,實現對造價的控制。部分設計人員為了追求外部形態的個性,或者為了達到過高的設計標準,沒有結合建設實際,使得造價增加[1]。對于此因素引發的造價增加問題,要注重培養設計人員的成本控制意識,同時做好市場調查,設計多種方案,進行對比分析,優選結構設計方案[2]。
建筑結構設計要做好反復的論證和分析,優化設計方案,實現對造價的全面控制。對設計的建筑方案,借助現代化技術進行分析,比如BIM技術等,針對設計存在的不足之處,要做好合理優化,以保證建筑結構性能和功能為前提,優選適合的結構形式,實現對造價的有效控制。除此之外,要做好材料的選擇控制,保證工程質量的同時,實現對成本的控制[3]。
貫徹落實全過程造價控制理念,加強結構設計環節的成本控制,必須要建立健全造價控制制度,為造價管控工作的開展提供依據和保障。通過明確設計人員的造價控制職責和內容,發揮其作用,通過把控結構設計方案的質量和經濟性,實現對造價的控制。除此之外,加大績效考評機制的運用力度,調動相關人員的積極性,形成強有力的控制機制,提高造價控制水平[4]。
綜上所述,建筑結構方案設計階段作為工程造價控制的重要環節,占據著重要的位置。文中結合實例,從建筑結構設計優化的角度,分析了結構設計環節的造價控制重要性,提出了相應的造價控制策略,具體方法如下:做好設計方案的優化;建立健全造價控制制度等。