談地產結構設計管理
房地產結構設計管理,始終作為地產設計管理板塊中“不顯山露水”的專業,在地產開發中發揮的作用一直未被重視,這些年甚至有被邊緣化的危險,甚至有很大部分開發商沒有“結構設計管理”的崗位設置。
地產結構設計管理境況不容樂觀,其原因在於:
開發商過度自信建安成本的控制能力,甚至有的開發商認為建安成本已無在壓縮的空間,這導致項目從前期開始結構性成本嚴重失控。
結構設計管理人員參與度較低,迷失在地產開發中。地產開發的鏈條中,建築方案始終發揮着龍頭專業,弱勢專業如結構、水電暖變成了配合專業完全沒有發言權,長時間的工作被動導致結構設計管理人員“灰心喪氣”,一度認為“我説了,建築專業不聽,索性不參與了”。
標準化日漸完善,限額越控越嚴。地產限額手段或者顧問公司的使用越來越密集導致設計院的水平越來越高,地產結構設計管理可發揮的空間越來越少。
即使如此,個人覺得地產結構設計管理依然極其重要,地產結構人依然存在着破局之路:
1、提高全週期參與度。地產設計管理依然集中於施工圖設計階段及地下工程施工階段,一旦施工到地上結構設計管理基本上成為了“隱形人”,提高在建築方案設計中的參與熱度亟需加強。
2、由關注專業本身外延到設計管理各專業,提高專業複合性,專業上更專,複合上更寬。地產結構設計管理具有很強的跨專業能力,可以在基坑降水、支護設計、幕牆設計、景觀土建中加強參與度,為地產開發降本增效。
3、自我感知上更強,增加自信心:其他專業都無法取代結構專業,三大力學其他專業很難逾越,所以其他專業基本上無法管結構專業的”天然屬性“。
地產結構設計管理的管控措施
1、拿地前,結構專業風險評估
拿地前,結構設計管理人員要參與項目周邊地塊的支護及基礎形式的摸排。掌握周邊地塊常見的支護形式、地下水位情況、場地類別、風壓、地震烈度、不良地質條件、建築退距、裝配式建築常見方案及審批流程、專家論證的種類以及常見的基礎形式、供方資源庫等等。
拿地前的結構前期介入,一是規避拿地後的地下風險,降低設計反覆,二是熟悉當地的設計流程,提前資源對接,方便項目的快速推進。三是預估結構成本,提高拿地成本的準確性。
中梁地產:拿地前結構資料收集及技術指引附表
2、方案設計階段,結構設計管理
方案階段,勘察介入摸排地下情況,指導方案設計
概念方案設計基本完成後,建築總圖單體定位基本確定,此時勘察需進場完成初步勘察報告,提供場地的地質條件及分佈、抗浮水位、不良地質、樁基參數等等,其目的在於:
摸清地下地質條件,指導地下建築方案設計;
樁基方案設計,多方案比選,降低成本;如果有抗浮,需要進行方案的抗浮比選,初步確定抗浮設計要求。
不良地質條件的摸排,初步確定處理方案;
:地勘指導方案設計
5-5 地質剖面
原設計
優化後
:相鄰地勘對比,確定本項目設計參數
越秀地產北方區域設計優化管控手冊
方案階段,結構方案提前介入
實施性方案設計階段,結構設計專業提前介入,提前確定如下內容:
確定結構設計方案,統一設計標準。户型大樣階段,結構提前佈置牆、梁、板、柱,確定一個户型一個結構佈置類型,減少相同户型不同設計人帶來的結構佈置不統一。
確定車庫的樓蓋類型,保證建築淨高的可實施性和經濟性。
:剪力牆佈置
原結構方案採用全剪力牆結構體系,建築的品質感較低,且影響下面商業空間使用,結構前置對建築方案進行優化,採用框支剪力牆結構體系,在保證了建築品質上還減少了剪力牆數量,節約造價1000萬元。
方案階段,豎向設計時減少擋土牆成本
山地建築除考慮土方量以外,設計需要儘可能減少邊坡、擋牆的數量。
3、施工圖設計階段,結構設計管理
控制結構荷載
嚴格按照甲方提供的產品配置標準,進行荷載的輸入,不允許出現荷載超配的問題出現,降低結構成本。
荷載取值注意事項:多層住宅樓梯活荷載2.0;當牆體上有門窗洞時,應考慮折減荷載,牆體計算高度應減去相應梁高或者板厚;勾選程序自動計算樓屋面板自重時,可能導致板自重取值偏大。例如混凝土容重取26KN/m3,板厚120mm,則自重偏大*0.12=0.12KN/m2,可在手工輸入的面層恆載中扣除0.12KN/m2。樓面恆荷載應嚴格按建築構造做法計算,不得隨意放大。採用大跨度板時,隔牆荷載宜按實際考慮。基礎設計考慮上部結構的活載折減,但不考慮消防車荷載。
消防車荷載範圍超大,成本增加
控制樁基選型,對方案比選,如有可能先行試樁
試樁提高單樁承載力,降低成本
案例來源不詳
某工程18層住宅樓5棟、16層住宅樓1棟、15層住宅樓1棟、11層住宅樓7棟、7層住宅樓4棟、6層住宅樓19棟。
由於場地表層填土及淤泥層厚度較大,複合地基方案不可行。故採用樁基礎。
原方案:
高層部分:鑽孔灌注樁,樁徑600mm,樁長35m,單樁承載力特徵值1700KN。
多層部分:預製管樁,樁徑500mm,樁長25m,單樁承載力特徵值1200KN。
優化方案:
高層部分:載體樁,樁徑500mm,樁長20m,單樁承載力特徵值2000KN,樁端持力層為粉土層。
多層部分:載體樁,樁徑400mm,樁長17m,單樁承載力特徵值1200KN。
採用載體樁方案不僅縮短了樁長,而且提高了承載力,大大節約了工程造價。
此外,樁基比選時,可通過布樁係數估算成樁基承載力的效率。
布樁係數:樁基總承載力/建築總荷載
樁總承載力用來控制樁基的利用率,建築總荷載用來控制荷載的安全儲備,兩者都很重要。
根據標杆企業的要求:布樁係數小於等於1.15較為合理;即樁基承載力利用率要大於等於85%
基坑支護,對方案比選
當坑深較淺,土質較好,無地下水影響且具有放坡空間時,宜優先採用自然放坡開挖;當不具備放坡開挖條件而需要支護時,宜優先採用土釘牆、複合土釘牆、重力式擋土牆等簡單支護方式;當簡單支護無法解決問題時,可採用懸臂單排樁、單排樁加錨杆、懸臂雙排樁、SMW 工法樁加錨杆或雙排工法樁體系;不具備錨杆使用條件或錨杆提供的支承剛度無法滿足位移控制要求時,宜採用排樁+內支撐體系;排樁的承載力或剛度
難以滿足要求時,宜採用地下連續牆+內支撐體系,此時為提高地下連續牆的綜合利用率,平抑其較高的造價,可優先採用地下連續牆與地下室外牆兩牆合一的結構方案。
控制地下基礎類型
基礎選型應根據勘察報告和當地經驗綜合考慮,選擇經濟合理的基礎形式。基礎的選擇次序為:天然地基強夯CFG等複合地基預應力管樁鑽孔灌注樁人工挖孔樁,根據不同的地質情況按順序選擇。鑽孔灌注樁應首先考慮後壓漿技術提高單樁承載力。
應至少進行兩種以上的基礎方案比選工作,首先判斷能否採用天然地基,當天然地基時不能滿足要求時,再考慮採用樁基礎,有條件時可考慮採用複合地基方案。
將原設計的筏板基礎優化為承台+防水板基礎方案,節省造價約8元/m2,該小區建築面積30萬m2可節省土建造價約240萬元。
地上剪力牆佈置以人為本,控制整體計算參數
結構設計管理專業性極強,大處着手控成本,當然還有很多的管控手段和措施,不再一一列舉。
本文參考了綠地集團、碧桂園、越秀地產、中南置地、祥生地產等優秀企業的資料,向優秀的地產人致敬!