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地下车库 · 方案对比

筏板方案比选,除了板厚和混凝土量还漏了哪几项账?

要算,而且这些账都该进同一张表。预应力筏板与普通筏板的差额,除了筏板厚度、混凝土和钢筋用量,还包括挖深、降水、支护、模板、人工、机械和工期;BICP银泰建构做这类比选时,先确认板厚是不是由冲切控制,再把两套方案的前提对齐,逐项算差额。

作者:BICP银泰建构
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适用场景

地下车库方案对比筏板方案比选、预应力筏板、普通筏板、冲切控制、挖深、降水、工期、综合造价
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导语

常见的误判有两种。一种把减薄板厚带来的挖深、降水、支护归到施工阶段去管,对比表里只留混凝土和钢筋两行;另一种是把柱网、荷载、设计阶段都不相同的两套数字摆在一起横比。实际上板厚减薄之后,基坑挖深、土方、降水、支护和抗浮会顺着同一条链变化,这些差额在方案阶段就能算出来。

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适合哪些项目

  • 适合:板厚由柱、墙冲切控制的大底盘筏板基础;地下水位较高、挖深和抗浮敏感的地下结构;结构超长、需要缓解收缩与温度应力的筏板;仍在方案或初步设计阶段、结构路线还可以比选的项目。
  • 不适合:板厚由受弯、受剪或配筋率控制的项目,减薄板厚的收益要重新算,其他项目的比例套不过来。
  • 需要先确认:抗震设防、防火和审图条件支持这条路线;地基条件、施工组织和工期约束已经清楚;挖深、降水、支护的计价范围在两套方案里保持一致。
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对比表先对齐前提,再看数字

下面比较的是普通钢筋混凝土筏板与预应力筏板,两条路线面对同一个功能目标,看的是差额。地基处理、桩基等其他基础形式按项目的地基条件单独判断,另列一表。

一般工程里,筏板厚度往往由冲切控制。预应力筋在柱、墙位置形成竖向合力,抵消掉一部分竖向荷载,筏板的抗冲切能力随之提高,板厚才有减薄的余地。板厚降下来,挖深、土方、降水、支护和抗浮会顺着这条链一起变,对比表要把它们都接上。

看对比表,先看前提,再看数字。柱网、跨度、层高、荷载、抗震与防火、设计阶段、施工组织这几项只要有一项不同,两套数字就失去了直接横比的基础。前提对齐之后,再按板厚、混凝土、钢筋、挖深、模板、人工、机械、工期和预应力增量造价逐行列增减,每一行的计算范围保持一致。核对可以按下面五步走:

  1. 确认板厚是否由冲切控制。抗冲切能力提高能换来板厚减薄,减薄这一项才进得了对比表。
  2. 先按冲切方向暂估一个板厚,再做校核。方案阶段可以按上部层数经验估算板厚,基础梁高取跨度的1/10至1/8,梁宽大约取梁高的0.4倍,最后用受弯、受冲切、受剪三项验算定板厚。配筋率偏高时应把板厚调大,硬压薄没有意义。
  3. 把板厚差换算成挖深差。挖深变动之后,土方、降水、支护、抗浮和回填的工作量同步变动。
  4. 材料、模板、人工、机械和工期按统一的计算范围逐项列出增减。预应力部分的增量造价单独占一行,跟总造价的节省分开呈现。
  5. 回头核对两套方案的前提是否一致;对不上的分开计算,或者在表里把差异标注清楚。
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某会展中心项目的对比表

某会展中心项目的基础筏板平面尺寸为186m×144m,预应力方案与普通方案做过尺寸对比,实施后也有结果记录。下表数字出自这个项目的方案对比与实施结果。

比较项 普通筏板方案 预应力筏板方案
筏板厚度 600/650mm 400/500mm
肋梁截面 500×1500mm 400×1000mm
挖深 基准 减少0.5米
混凝土用量 基准 约减少30%
普通钢筋用量 基准 约减少35%
预应力增量造价 — 增加200元/平方米
总造价与工期 基准 节省120余万元;缩短35天

板厚减薄的同时,挖深和工期也在变,这几项必须并排摆在一个表里。预应力部分的造价确实加上去了,增加200元/平方米;总造价节省120余万元,是把材料、挖深、工期一起算进去之后的结果。方案汇报里如果只写“预应力增加造价”,不写它换回来的挖深和工期,这张表就只算了一半。

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预应力在筏板里的账,不止省材料

大底盘基础的基底反力分布不均匀时,预应力对反力分布的调整作用,很多时候比省下来的混凝土更值得在方案汇报里单独讲一页。分析计算结果显示,在有效预压力相同的条件下,500mm、750mm、1000mm三种板厚的筏板,板边缘地基反力减小幅度分别是28.3%、16.3%、9.6%。板越薄,预应力对地基反力的调节越明显;板越厚,要达到同样效果就得加更大的预应力。

地下水位较高、结构又超长的工程,这笔账还要更明显一些。板厚减薄、挖深减小、自重减轻,对整体抗浮是加分项,双向超长带来的收缩应力和温度应力也同时得到缓解。

银泰建构在筏板里布置预应力的思路是:基础梁的预应力线型与楼盖相反,外荷载来自地基反力;梁内用有粘结圆锚、按反抛物线布置,板内用有粘结扁锚、分上下两层直线布置,在板面搭接张拉。筏板四角的地基反力和内力都偏大,我们在角部多配普通钢筋或做局部加厚,降低角部先发生冲切破坏的可能。地基摩擦力会消耗掉一部分预压应力,在设定的摩擦系数范围内,这个损失比例一般在10%以内,方案估算按这个量级留出余量即可,不必把全部预压应力都打折。

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客户要准备的资料

  • 柱网、跨度、层数、层高;
  • 恒载、活载,以及设备等特殊荷载;
  • 地基条件、地下水位和抗浮要求;
  • 抗震设防与防火要求;
  • 目前的设计阶段和设计院已有的方案;
  • 施工组织、工期约束和审图条件;
  • 挖深、降水、支护各自的计价范围。
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参考依据

  • 某会展中心项目:预应力筏板与普通筏板的方案尺寸对比及实施结果,涉及挖深、混凝土与普通钢筋用量、预应力增量造价、总造价与工期。
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常见问题

Q1 预应力施工会不会拖工期?

预应力铺放穿插在模板、普通钢筋和混凝土浇筑的工序之间,纳入总包统筹后不占关键线路;张拉由独立工种完成,作业面与其他部位分开组织。某会展中心项目的实施结果缩短工期35天。

Q2 板厚不是冲切控制的项目,预应力还有没有用?

要看项目条件。调整基底反力分布、缓解超长结构的收缩与温度应力、减轻自重改善抗浮,这几项收益跟板厚能不能减薄是两本账,需要单独算。如果板厚由受弯或配筋率控制,压薄之后还得调回来,硬压没有意义。

把柱网、跨度、层高、荷载、地基与地下水位条件和工期要求发给银泰建构,工程师会先判断板厚是否由冲切控制,再按统一的计算范围把两套方案的差额列出来。

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