梁 宇
(山西中煤資源綜合利用有限公司,山西 太原 030000)
工程造價的控制貫穿于工程建設的整個過程,但在不同階段工程造價所占的比例不同。據有關資料統計分析,設計階段對整個項目造價的影響約為35%~75%。可見設計階段是控制工程造價的重要階段,是工程造價控制的關鍵環節。作為預算人員我將從前灣煤業地面建筑不同的結構形式及設計方案分析下對工程造價的影響。
前灣煤業地面建筑設計的結構形式主要有磚混結構、框架結構、輕鋼結構等。
1)磚混結構鋼筋混凝土用量少,施工較簡單,多適用于煤礦行政福利建筑及工業廠房,但磚混結構是由墻體承重,對墻體的布置有一定的要求,不如框架結構布局靈活,其使用功能也受到一定限制;磚混結構基礎的造價與工程所在地的地質條件密切相關,其造價約占總造價的10%―20%,所以設計時應重視地勘報告的交底工作,選擇合理的基礎型式,控制基礎的截面尺寸與埋深。以副井空氣加熱室為例,根據地勘資料,設計基礎承載力及埋深相同,地面以上部分結構設計也相同,建筑面積為118.8m2;地面以下部分選用兩種基礎形式,方案一過于考慮安全性,設計選用了鋼筋砼條形基礎C30砼,估算基礎總造價為3.7萬元。在方案二設計中,將基礎改為毛石條形基礎MU20毛石砌筑,估算基礎總造價為2.1萬元。通過對比,兩方案結構及使用功能相同的情況,地質條件滿足安全使用的前提下,只將鋼筋砼條形基礎改為毛石條形基礎,基礎部分的造價就減少了43.24%,因此設計時對選用的不同基礎方案進行技術和經濟比較,擇優選取最合適的基礎形式,可達到對工程造價進行控制的目的。
2)框架結構。建筑物構件截面尺寸的選擇,包括合理的選擇梁、柱的截面尺寸、混凝土墻體和板的厚度等。結構構件設計時,要求結構工程師選擇一個合理的截面尺寸,使構件混凝土與鋼筋的總造價最低,此截面即構件的合理截面。合理的結構設計要求結構設計人員經過多次計算、比較和分析,來確定每一個構件的合理截面尺寸,實現結構構件截面尺寸大小與其配筋多少的平衡,從而合理控制工程造價。下面就柱子截面形狀及大小的選擇對工程造價的影響進行分析。在鍋爐房設計中,根據工藝要求采用現澆鋼筋砼框架結構,初始設計方案為:框架邊柱截面750mm×750mm,中柱截面750mm×1000mm;框架梁截面統一為450mm×1900mm,受力主筋均采用Ⅲ級鋼筋。初始設計方案的主要消耗材料為:框架梁混凝土130.82m3,梁受力主筋15179.4kg;框架柱受力主筋3654.2kg。初始方案的結構系統總造價為36.8萬元。優化設計時,以框架結構尺寸和框架柱截面尺寸為常量,把框架梁截面高度尺寸為變量,并以模數50mm為步距進行變化。當框架梁截面高度變化時,框架梁自重及梁、柱配筋均相應變化,結構總造價也相應變化。經過分析,得該鍋爐房結構優化設計方案的主要參數為:框架邊柱截面750mm×750mm,中柱截面750mm×1000mm,框架梁截面統一為450mm×1600mm。優化設計方案的主要消耗材料為:框架梁砼110.16m3(比初始方案減少20.66m3),梁受力主筋17185kg(比初始方案增加2005.6kg);框架柱受力主筋4482kg(比初始方案增加827.8kg)優化設計方案的結構系統總造價為32.5萬元。對比分析初始方案與最佳方案,該框架結構總造價由36.8萬元下降到32.5萬元,僅主體結構節省投資6.25%,經濟效果比較顯著;
3)門式剛架結構。對于煤礦地面生產系統中門式剛架結構被廣泛的運用,主要運用在跨度大、層高較高的廠房中。鋼結構施工工期短,工廠化生產,現場安裝,工序簡單,工作面大,施工速度快,相對鋼筋砼結構要鋼筋綁扎、支模、澆注、振搗、養護等多道工序,耗費人力物力,施工周期長,很大程度上降低了工程的人工費;鋼結構能夠充分利用建筑空間,相對鋼筋砼結構梁柱截面小,可以降低層高,增大有效使用面積,結構布置靈活,容易獲得大空間,能夠懸挑較大跨度,自重輕,柔性好,抗震有利,基礎受力減小,基礎截面降低,基礎工程量減少,從而使工程造價大幅降低;鋼結構不同的結構體系和平、立面布置對工程造價的影響較明顯。在設計階段只有根據建筑物的使用功能要求,確定合理的平、立面布置和結構體系,才能有效控制工程造價,做到經濟適用,鋼結構廠房設計,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濟。一般情況下,門式剛架的最優間距為6m~9m,當設有大噸位吊車時,經濟柱距一般為7m~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增加,造價并不經濟;在鋼結構廠房設計中,鋼構件涂裝在滿足規范及業主的使用要求下應盡量使用防火漆,相反使用防火涂料單方造價會大大的提高,不利于業主的投資控制;鋼材規格及材質。由于鋼材品種的增多,結構設計時可選擇的構件形式也多了。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。材質可采用Q235普碳鋼,也可采用Q345低合金鋼。設計時應盡可能采用高強度等級的材料,比如采用Q345鋼比采用Q235鋼就可節約鋼材15%-25%,用于受拉或受彎構件節約比例較大。設計時要選用經濟截面型材,比如熱軋H型鋼。在某些情況下,采用熱軋H型鋼柱、梁可能比采用焊接H型鋼用鋼量稍多,但從加工成本、施工進度等方面綜合考慮,其造價可能更有優勢。
總之,工程建設項目造價控制的關鍵環節在設計階段,尤其是在方案設計階段,只有充分結合經濟與技術兩個重要因素,才能迅速提升設計階段的造價控制水平及質量,才能為企業獲得更大的經濟效益,目前我們行業設計階段工程造價的控制管理仍不太成熟,存在著諸多的缺項與不足,這就更要求我們在以后的設計當中要多想、多考慮、提升我們自己的專業知識水平,才可以在工程造價控制中實現價值、發揮作用。