谈地产结构设计管理

房地产结构设计管理,始终作为地产设计管理板块中“不显山露水”的专业,在地产开发中发挥的作用一直未被重视,这些年甚至有被边缘化的危险,甚至有很大部分开发商没有“结构设计管理”的岗位设置。

地产结构设计管理境况不容乐观,其原因在于:

① 开发商过度自信建安成本的控制能力,甚至有的开发商认为建安成本已无在压缩的空间,这导致项目从前期开始结构性成本严重失控。

② 结构设计管理人员参与度较低,迷失在地产开发中。地产开发的链条中,建筑方案始终发挥着龙头专业,弱势专业如结构、水电暖变成了配合专业完全没有发言权,长时间的工作被动导致结构设计管理人员“灰心丧气”,一度认为“我说了,建筑专业不听,索性不参与了”。

③ 标准化日渐完善,限额越控越严。地产限额手段或者顾问公司的使用越来越密集导致设计院的水平越来越高,地产结构设计管理可发挥的空间越来越少。

即使如此,个人觉得地产结构设计管理依然极其重要,地产结构人依然存在着破局之路:

1、提高全周期参与度。地产设计管理依然集中于施工图设计阶段及地下工程施工阶段,一旦施工到地上结构设计管理基本上成为了“隐形人”,提高在建筑方案设计中的参与热度亟需加强。

2、由关注专业本身外延到设计管理各专业,提高专业复合性,专业上更专,复合上更宽。地产结构设计管理具有很强的跨专业能力,可以在基坑降水、支护设计、幕墙设计、景观土建中加强参与度,为地产开发降本增效。

3、自我感知上更强,增加自信心:其他专业都无法取代结构专业,三大力学其他专业很难逾越,所以其他专业基本上无法管结构专业的”天然属性“。

地产结构设计管理的管控措施

1、拿地前,结构专业风险评估

拿地前,结构设计管理人员要参与项目周边地块的支护及基础形式的摸排。掌握周边地块常见的支护形式、地下水位情况、场地类别、风压、地震烈度、不良地质条件、建筑退距、装配式建筑常见方案及审批流程、专家论证的种类以及常见的基础形式、供方资源库等等。

拿地前的结构前期介入,一是规避拿地后的地下风险,降低设计反复,二是熟悉当地的设计流程,提前资源对接,方便项目的快速推进。三是预估结构成本,提高拿地成本的准确性。

中梁地产:拿地前结构资料收集及技术指引附表

2、方案设计阶段,结构设计管理

(1)方案阶段,勘察介入摸排地下情况,指导方案设计

概念方案设计基本完成后,建筑总图单体定位基本确定,此时勘察需进场完成初步勘察报告,提供场地的地质条件及分布、抗浮水位、不良地质、桩基参数等等,其目的在于:

① 摸清地下地质条件,指导地下建筑方案设计;

② 桩基方案设计,多方案比选,降低成本;如果有抗浮,需要进行方案的抗浮比选,初步确定抗浮设计要求。

③ 不良地质条件的摸排,初步确定处理方案;

【案例1】:地勘指导方案设计

案例来源:《中南置地地基与基础选型指引及管控办法》(试行)

下图 5-5 地质剖面为南侧一排建筑地勘剖面,北侧 16#、17#楼采用管桩。原方案-2F 地库设置在右侧,-1F 设置在左侧(红线为基底标高),左侧 20#未到持力层,需要打管桩,右侧 18#则需挖除约 3m 的老粘土,方案不合理。优化方案将-2F 地库设置在左侧,-1F 设置在右侧(黑线为基底标高),优化调整后,18#、20#均可取消管桩,采用天然地基。

5-5 地质剖面

原设计(斜线区域为-2F)

优化后(斜线区域为-2F)

【案例2】:相邻地勘对比,确定本项目设计参数

案例来源:越秀地产北方区域设计优化管控手册

越秀地产北方区域设计优化管控手册

(2)方案阶段,结构方案提前介入

实施性方案设计阶段,结构设计专业提前介入,提前确定如下内容:

① 确定结构设计方案,统一设计标准。户型大样阶段,结构提前布置墙、梁、板、柱,确定一个户型一个结构布置类型,减少相同户型不同设计人带来的结构布置不统一。

② 确定车库的楼盖类型,保证建筑净高的可实施性和经济性。

【案例3】:剪力墙布置

案例来源:绿地集团

原结构方案采用全剪力墙结构体系,建筑的品质感较低,且影响下面商业空间使用,结构前置对建筑方案进行优化,采用框支剪力墙结构体系,在保证了建筑品质上还减少了剪力墙数量,节约造价1000万元。

(3)方案阶段,竖向设计时减少挡土墙成本

山地建筑除考虑土方量以外,设计需要尽可能减少边坡、挡墙的数量。

3、施工图设计阶段,结构设计管理

(1)控制结构荷载

严格按照甲方提供的产品配置标准,进行荷载的输入,不允许出现荷载超配的问题出现,降低结构成本。

荷载取值注意事项:①多层住宅楼梯活荷载2.0;②当墙体上有门窗洞时,应考虑折减荷载,墙体计算高度应减去相应梁高或者板厚;③勾选程序自动计算楼屋面板自重时,可能导致板自重取值偏大。例如混凝土容重取26KN/m3,板厚120mm,则自重偏大(26-25)*0.12=0.12KN/m2,可在手工输入的面层恒载中扣除0.12KN/m2。④楼面恒荷载应严格按建筑构造做法计算,不得随意放大(特别是地暖、屋面等面层荷载)。⑤采用大跨度板时,隔墙荷载宜按实际考虑(盈建科可按板间荷载输入)。⑥基础设计考虑上部结构的活载折减,但不考虑消防车荷载。

【案例4】消防车荷载范围超大,成本增加

案例来源:祥生地产

(2)控制桩基选型,对方案比选,如有可能先行试桩

【案例5】案例来源:越秀地产北方区域设计优化管控手册

试桩提高单桩承载力,降低成本

【案例6】案例来源不详

某工程18层住宅楼5栋、16层住宅楼1栋、15层住宅楼1栋、11层住宅楼7栋、7层住宅楼4栋、6层住宅楼19栋。

由于场地表层填土及淤泥层厚度较大,复合地基方案不可行。故采用桩基础。

原方案:

高层部分:钻孔灌注桩,桩径600mm,桩长35m,单桩承载力特征值1700KN。

多层部分:预制管桩,桩径500mm,桩长25m,单桩承载力特征值1200KN。

优化方案:

高层部分:载体桩,桩径500mm,桩长20m,单桩承载力特征值2000KN,桩端持力层为粉土层。

多层部分:载体桩,桩径400mm,桩长17m,单桩承载力特征值1200KN。

采用载体桩方案不仅缩短了桩长,而且提高了承载力,大大节约了工程造价。

此外,桩基比选时,可通过布桩系数估算成桩基承载力的效率。

布桩系数:桩基总承载力/建筑总荷载

桩总承载力用来控制桩基的利用率,建筑总荷载用来控制荷载的安全储备,两者都很重要。

根据标杆企业的要求:布桩系数小于等于1.15较为合理;即桩基承载力利用率要大于等于85%

(3)基坑支护,对方案比选

当坑深较浅,土质较好,无地下水影响且具有放坡空间时,宜优先采用自然放坡开挖;当不具备放坡开挖条件而需要支护时,宜优先采用土钉墙、复合土钉墙、重力式挡土墙(兼止水帷幕)等简单支护方式;当简单支护无法解决问题时,可采用悬臂单排桩、单排桩加锚杆、悬臂双排桩、SMW 工法桩加锚杆或双排工法桩体系;不具备锚杆使用条件或锚杆提供的支承刚度无法满足位移控制要求时,宜采用排桩+内支撑体系;排桩的承载力或刚度

难以满足要求时,宜采用地下连续墙+内支撑体系,此时为提高地下连续墙的综合利用率,平抑其较高的造价,可优先采用地下连续墙与地下室外墙两墙合一的结构方案。

【案例7】支护对方案比选,案例来源:碧桂园

(4)控制地下基础类型

基础选型应根据勘察报告和当地经验综合考虑,选择经济合理的基础形式。基础的选择次序为:天然地基→强夯→CFG等复合地基→预应力管桩→钻孔灌注桩→人工挖孔桩,根据不同的地质情况按顺序选择。钻孔灌注桩应首先考虑后压浆技术提高单桩承载力。

【案例8】

应至少进行两种以上的基础方案比选工作,首先判断能否采用天然地基,当天然地基时不能满足要求时,再考虑采用桩基础,有条件时可考虑采用复合地基方案。

将原设计的筏板基础优化为承台+防水板基础方案,节省造价约8元/m2,该小区建筑面积30万m2可节省土建造价约240万元。

(5)地上剪力墙布置以人为本,控制整体计算参数

案例来源:越秀地产

结构设计管理专业性极强,大处着手控成本,当然还有很多的管控手段和措施,不再一一列举。

本文参考了绿地集团、碧桂园、越秀地产、中南置地、祥生地产等优秀企业的资料,向优秀的地产人致敬!

来源:胖栋有话说(ID:RealEstateDesigner),本文已获授权,对原作者表示感谢。

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