地下车库 · 方案对比
基础下方有既有车站,筏板减厚的账该怎么算?
筏板减薄的收益不只是省混凝土和钢筋。开挖量、开挖深度、临时支撑工作量和对应的施工工作量,这四项要和材料费放进同一张账,数额按项目的施工组织测算。前提是减薄幅度先由受弯、受冲切、受剪切和裂缝宽度验算逐项确认。BICP银泰建构在这类工况的做法,是把普通钢筋混凝土方案与预应力方案放在相同功能目标下,按结构计算、工程造价、使用价值三项比较,再确定技术路线。
适用场景
导语
最常见的误判有两种:一种把账只算到材料费和人工费,支护、降水、土方、临时支撑都不进表,减薄看起来就只剩材料差额;另一种先定一个减薄比例,再回头找依据。下方有既有车站时,前一种漏掉了基坑这笔钱,后一种容易让减薄在验算上站不住。
适合哪些项目
- 适合: 基础下方或紧邻位置有既有车站、既有结构、管线,开挖深度和临时支撑布置受限;地下水位较高、抗浮是控制工况,板厚减小同时减轻结构自重,有利于抗浮;柱荷载较大,等厚筏板的抗冲切能力是板厚的控制因素之一;项目还在方案阶段,柱网、层数与基础形式尚未定型。
- 不适合: 柱网小、荷载轻,板厚本就贴着构造下限(平板式筏基最小厚度不小于500mm,梁板式筏基底板不小于400mm);地基不均匀、差异沉降控制严,板厚由刚度控制;受冲切、受剪切验算不通过,又没法通过增设柱墩、局部加厚或配置抗冲切钢筋解决。
- 需要先确认: 既有结构与新基础的净距、荷载传递路径和允许变形;基坑支护与临时支撑有没有可实施的布置;地下水位与抗浮水位;设计院已有方案和审图条件。这几项定不下来,讨论板厚减到多少就缺少比较的基础。
减薄的收益怎么算全
第一步,把科目列全。 混凝土、普通钢筋、模板、人工算第一层;开挖量、开挖深度、支护与降水、临时支撑工作量、土方外运和工期算第二层。下方有既有车站时,临时支撑的工程量往往随板厚和挖深一起变,漏掉这一项,比较结果就会偏。
第二步,确认减薄在验算上成立。 板厚不是凭经验拍的:受弯、受冲切、受剪切三项验算都要通过,配筋率按裂缝宽度验算控制、不宜大于1%,超出这个范围就把板厚调大。柱荷载偏大、等厚板的抗冲切能力不够时,可以加柱墩、局部加厚,或者配置抗冲切钢筋。
第三步,把受限条件换算成成本。 挖深每降一点,支护、降水、监测和临时支撑的工程量和工期就跟着动。需要分层支护、临时支撑受开挖深度控制的场地,这一项和板厚联动;支护形式不一样,这笔账就按现场实际的施工组织重新算。
第四步,稳定性一并核对。 变形验算要看沉降、沉降差、倾斜和局部倾斜;场地受限时,抗滑移、抗倾覆、整体稳定和抗浮也要一起验算。地下水位高时,抗浮是关键约束,减薄板厚同时减轻结构自重,对这一项有利。
第五步,放进同一框架比较。 比较分三块:结构计算看承载、裂缝、变形和净高;工程造价看材料、柱与基础、施工与工期;使用价值看空间、运营连续和后期调整。
| 比较项 | 普通钢筋混凝土筏板 | 预应力筏板 |
|---|---|---|
| 板厚控制因素 | 受冲切、受弯控制,厚度偏大 | 预应力改善抗冲切并调整基底反力,一般可减薄1/3~1/4,具体按验算 |
| 基底反力 | 柱下集中,分布不均 | 预应力调整后趋于均匀 |
| 裂缝与抗渗 | 依靠普通钢筋控制 | 混凝土处于受压状态,抗裂抗渗改善 |
| 开挖与支护 | 板厚大、开挖深,支护与降水工作量大 | 板厚小,开挖深度与临时支撑工作量相应减少 |
| 造价比较 | 材料、土方、支护降水、临时支撑,工期影响另计 | 多一项预应力造价,与以上各项合并比较,工期影响另计 |
两个项目说明什么
某广场项目,3层地下室、6层群房和20层塔楼,群房结构建造在轻轨车站上。基础用的是后张预应力筏板,板厚1250mm;按传统做法则是1500mm的普通混凝土筏板。少掉的250mm,连带影响开挖量、普通钢筋与混凝土用量、临时支撑系统工作量和开挖深度,现场施工工作量也跟着减。它说明的是:下方有既有车站时,板厚和基坑工作量是一起变的,比较要把这几项放在一张表上;250mm本身是这个项目条件下的结果,换项目要重新验算。
另一个是某会展中心项目,83317㎡的建筑面积、24米建筑高度,地下一层、地上两层,筏板平面尺寸186m×144m。预应力方案筏板取400/500mm,基础梁400mm×1000mm;普通筏板方案则是600/650mm的板厚配500mm×1500mm的基础梁。基础挖深少了0.5米,混凝土用量约减30%,普通钢筋用量约减35%;预应力部分增加200元/㎡的造价,总造价仍省下120余万元,工期缩短35天。这个项目说明:材料、挖深、造价和工期要放在同一张表上算;要是只盯着混凝土和钢筋两项,多出来的预应力造价会让结论翻个个儿。
我们在这种工况里的判断
遇到下方有既有车站的项目,我们第一眼先看板厚和开挖深度怎么联动,再把每平方米造价放回含支护、降水、临时支撑和工期的那张账里。基坑条件受限时,支护、降水和临时支撑做不做得下去,常常就是方案能不能落地的分界。
筏板分平板式与梁板式两类,按柱网、荷载与基坑条件选。平板式刚度大、受力均匀,钢筋布置简单一些,降水和支护费用较低,施工难度也小;梁板式则是把基础梁放在柱下,再按单向或双向肋梁来组织。选哪一种不能凭经验定板厚。
方案定型前比较和定型后比较,同一条技术路线值多少钱不一样。定型前,空间收益和工期收益能一起拿到;定型之后,基本只剩造价一项可算。所以有限空间条件下的筏板方案,适合在方案阶段就进入比选。
参考依据
- 某会展中心项目的预应力筏板方案比普通筏板方案挖深少0.5米,混凝土用量约减30%、普通钢筋约减35%,总造价节省120余万元,工期缩短35天。
- 某广场项目群房结构建造在轻轨车站上,采用后张预应力筏板,板厚1250mm,普通混凝土筏板为1500mm,开挖量与临时支撑系统工作量相应减少。
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常见问题
Q1 预应力会不会拖长工期?
铺放阶段穿插在模板、普通钢筋、混凝土工序中,张拉作为独立工种组织,是否占用关键线路,要在总包的工序计划里排定后确认。前面提到的某会展中心项目,挖深少0.5米和工期缩短35天,本来就记在同一张账上。
Q2 板厚减下来,裂缝和抗渗会不会变差?
筏板混凝土在预应力作用下处于受压状态,抗裂、抗渗和耐久性能随之改善。这个结论的前提是张拉到位、孔道灌浆质量可靠、构造与普通钢筋配合到位,实际性能按构造做法和施工质量验收。
Q3 下方车站或既有结构仍需正常使用时,方案阶段最先确认什么?
第一步看既有结构与新基础之间的净距、荷载怎么传、既有结构允许多大变形;第二步看基坑支护和临时支撑有没有可实施的布置。这几项还没定,讨论板厚减到多少就缺少比较的基础。
把柱网、层数、柱底荷载、地下水位、开挖深度和下方既有结构的净距发给我们,工程师先判断减薄在验算上是否成立,再列出值得进入详细比选的技术路线。
