中建地铁工程优化设计工作汇报.pdf

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1、优化设计工作汇报汇报人：刘 蒙2021年10月15日天津地铁7号线一期工程7标目 录工程概况第一部分第一部分优化设计组织策划第二部分第二部分优化设计导向分析第三部分第三部分优化设计措施与综合效果第四部分第四部分优化设计创新性和推广性第五部分第五部分第一部分第一部分工程概况1.1 项目概况1.2 工程重难点一、工程概况1.1 项目概况工程名称天津地铁7号线一期工程7标项目地址天津市和平区（中心城区主干道正下方）施工内容7号线六里台站、8号线代建六里台站和外电源工程。建设单位中建（天津）轨道交通投资发展有限公司项目合同额14.89亿元合同工期2019年11月1日2024年4月30日，4.5年工程性

2、质轨道交通备注本项目由中建股份与天津市政府共同出资建设，采用“建设-运营-移交”的PPP运作方式（其中建设期4.5年，运营期21.5年）。项目位置示意图一、工程概况1.1 项目概况工程名称天津地铁7号线一期工程7标六里台站车站位置天津市和平区卫津路与鞍山西道交口结构形式地下两层双柱三跨箱型框架结构车站尺寸520.9m（长）*23.3m（标准段宽）*21.9m（盾构井段深）建筑面积33370.21平米支护形式地连墙（1m厚，40m深）+内支撑（标准段：1道混凝土支撑+3道钢支撑）车站合同额5.48亿元备注车站设3个出入口、3个风亭，设与8号线联络线1条、换乘通道1处。另有主变电站一座。六里台站平

3、面图支护结构横剖面图主变电站卫津河一、工程概况1.2 工程重难点本工程为PPP项目，前期工程属于B包范畴（施工单位负责实施），含河道改造、管线切改、交通导行等，实施难度大。1须利用卫津河（15m宽）修建约1km临时导行路，需分三次，在非汛期施工；无施工场地、夜间占路施工、安全隐患多、手续办理困难、工期紧。卫津河改造工期紧2涉及雨污水、燃气、电力等六大类共100多条管线切改，多处管线路由冲突；分四期实施，产权单位众多，协调难度大。管线切改数量大3本站分五期交通导行，受六里台桥拆除复建、天津大学占地、管线还迁、盾构始发接收以及车站施工等多种因素影响，实施难度大。交通导行障碍多前期工程实施难度大01

4、一、工程概况1.2 工程重难点工期和成本管控压力大02上缴费用高（合同约定）根据项目成本测算，项目利润难以覆盖上交股东收益（*%）、指挥部管理费（*%）、奖励基金（*%），共*%。管线切改费用一次包死，不予调整根据已施工的一期管线切改计算，总切改工程量已超原初步设计工程量*，前期工程费用存在超支风险。市场价格波动引起的调整，不予调整概算执行的是2016年3月的信息价，材料及人工已经大幅涨价。其中钢材一项涨幅达到*亿。总体工期延误风险高前期工程按期完成可能性低，总体工期紧张，逾期违约金120万元/天，承包人承担风险过大。本工程为PPP项目，合同以概算为基准，实施总价包干模式，上缴各类费用达合同额

5、*%。受材料和人工费大幅涨价、管线切改超初设工程量和前期工程工期滞后因素影响，工期和成本管控压力大。一、工程概况1.2 工程重难点工程实施技术难度大03本工程位处天津中心城区，为富水软土地层；异形车站分仓施工，施工场地狭窄；联络线为超深狭窄明挖基坑施工，紧邻天津大学体育馆；项目总体组织实施技术难度大。富水软土地层车站地层分布含有1软土层，渗透系数小，流塑状态、分布不均匀，对基坑降水及土方开挖不利。场地狭窄车站位于中心城区主干道、周边环境复杂，单侧场地施工（路宽13米），车站轮廓不规则，垂直运输困难，施工组织难度大。联络线施工联络线长277.7m，采用明挖法施工，围护结构为0.8/1m地连墙，深

6、40-48m；基坑深21.4-31.9m；地连墙施工离天津大学体育馆外檐最近距离2.4m；联络线与主变电站和3号风亭同基坑开挖，大坑套小坑、浅坑套深坑。第二部分第二部分优化设计组织策划2.1 优化设计实施流程2.2 优化设计责任分工二、优化设计组织策划2.1 优化设计实施流程一分工表三前策划四张清单一封装表二、优化设计组织策划2.2 优化设计责任分工依据“1341”设计策划分工，项目经理总控，部门经理牵头，多方向开展优化设计工作。第三部分第三部分优化设计导向分析3.1 工程特点分析3.2 优化设计导向三、优化设计导向分析3.1 工程特点分析总价包干 车站合同额5.48亿元，暂不予调整。河道改造

7、总价固定，不予调整；管线切改费用一次性包死，不予调整；材料市场价格波动涨幅，不予调整；交通导行工期不可控 河道改造须在非汛期施工，工期较长；桥梁拆建为8号线施工内容，不受7号线管理；天津大学对接级别高，占地难度大；联络线施工安全风险高 联络线长277.7m，围护结构为0.8/1m地连墙，墙深4048m；基坑深21.3-31.9m，距离天大体育馆外檐2.4m。车站围护、主体含钢量较高 围护结构地连墙和主体结构的平均含钢量均较高，具有较大优化空间。三、优化设计导向分析3.2 优化设计导向基于项目合同条款，通过分析工程特点，确定了如下基本优化方向：突破调价“窗口”;工程量做“减法”；调整总体工筹；降

8、低安全风险；第四部分第四部分优化设计措施与综合效果4.1 河道改造优化设计4.2 管线切改优化设计4.3 总体工筹优化设计4.4 地连墙优化设计4.5 基坑支护优化设计4.6 主体结构优化设计4.7 附属围护结构优化设计4.8 联络线优化设计4.9 优化设计综合效果四、优化设计措施与综合效果河道改造形式优化管线切改数量、工艺优化总体工筹优化地连墙钢筋优化基坑支护形式和钢筋优化附属围护结构形式优化联络线施工方法优化前期工程车站主体车站附属联络线截至目前，本项目形成4大板块、8大项设计优化，已出图并实施前6大项，最后2大项正在推进中。主体结构钢筋优化四、优化设计措施与综合效果原卫津河改造设计方案为

9、双层现浇钢筋混凝土箱涵，工序繁多、工期长、工程量大、成本高。优化后河道改造方案为两道预制DN2800钢筋混凝土管，工序简单、施工便捷、工期短，成本低。优化设计措施：改变过水通道结构形式优化前优化后优化效益：缩短工期*天，降低成本约*万元4.1 河道改造优化四、优化设计措施与综合效果车站东侧有DN600/DN800两条污水管线，线路走向基本一致、功能相似，切改总长度为224m。优化为将切改后的污水管合并为一条DN800污水管，切改总长度为112m。优化设计措施一：优化管道切改数量优化前优化后优化效益：缩短工期*天、降低成本*万元4.2 管线切改优化四、优化设计措施与综合效果DN500*300、D

10、N400、DN300、DN200燃气管线切改施工工艺为“不停输带气阻断作业”。经设计优化，调整上述燃气管线切改施工工艺为“不停输带气作业”。优化设计措施二：调整管道作业工艺优化前优化后优化效益：降低施工成本*万元4.2 管线切改优化四、优化设计措施与综合效果原车站总体工筹分四期实施，一期修建临时拆桥专用导行路，拆除六里台桥；二期修建导行路，车站总体封围施工主体结构；三期、四期分别施工西侧、东侧附属结构。受现场征拆影响，原车站总体工筹由四期调整为五期实施，一期修建南段导行路，施工车站南段；二期修建临时拆桥导行路，拆除六里台桥；三期修建北段导行路，施工车站北段；四、五期与原工筹三、四期同。设计优化

11、措施：调整工程施工顺序优化前优化后优化效益：缩减工期约*天、减少后期抢工成本4.3 总体工筹优化四、优化设计措施与综合效果原设计钢筋笼主筋采用单排并筋方式，通长主筋及附加筋采用C28、C32；水平桁架筋C28，竖向桁架筋C25；原设计接头型钢从墙底至冠梁顶，长度37.3540.35m。原设计图纸保护层垫块尺寸 750250mm；现优化为采用双排单根布筋方式，通长主筋及附加筋采用C25、C28，水平桁架筋C25，竖向桁架筋C22。现优化为从墙底至冠梁底，长度36.2539.25m。现优化保护层垫块尺寸为 400150mm。优化设计措施：调整钢筋排布形式及规格优化前优化后优化效益：减少钢材用量约*

12、t、降低成本约*万元4.4 地连墙优化四、优化设计措施与综合效果原混凝土连系梁设计图主筋 14C25，腰筋 10C20。现混凝土连系梁优化为主筋 10C25，腰筋 4C20。优化设计措施一：调整砼系梁钢筋规格优化前优化后4.5 基坑支护优化优化效益：减少钢筋用量约*t，降低成本约*万元四、优化设计措施与综合效果原设计图纸加强箍为厚 20mm、宽 100mm 钢板箍；原设计图纸保护层垫块为 700250mm 钢板。现优化加强箍为C25 钢筋箍；现优化保护层垫块为 60060mmC12 钢筋。优化设计措施二：调整立柱桩加强箍及垫块优化前优化后优化效益：便于现场加工，减少钢材用量约*t，降低成本约*

13、万元4.5 基坑支护优化四、优化设计措施与综合效果原设计图纸4547轴第24道支撑为 10001000mm 混凝土支撑。现优化4547轴第24道支撑为 80016mm 钢支撑。优化设计措施三：调整内支撑形式优化前优化后4.5 基坑支护优化优化效益：便于现场施工，缩短工期*天、降低成本约*万元四、优化设计措施与综合效果原设计冠梁截面尺寸11001100mm；原设计冠梁主筋为34C32、18C25、箍筋C12。现优化冠梁截面尺寸为4001000mm；现优化冠梁主筋为 8C16、8C16、箍筋10。优化前优化后4.5 基坑支护优化优化设计措施四：调整冠梁截面尺寸和钢筋规格优化效益：见下页四、优化设计

14、措施与综合效果原设计第1道混凝土支撑主筋 22C32，腰筋 8C28；原设计第1道混凝土支撑标高为+1.7m；现优化第1道混凝土支撑主筋为18C28，腰筋 10C28，增设8001100mm混凝土围檩；优化第1道混凝土支撑标高至+0.15m（避免后期破除）；优化前优化后4.5 基坑支护优化优化效益：减少钢筋用量*t，缩减工期*天，降低成本*万元优化设计措施五：调整第1道砼支撑标高和钢筋规格，增设围檩四、优化设计措施与综合效果原设计4755轴第24道混凝土支撑主筋为26C32，腰筋 12C32；24道围檩主筋 48C32，腰筋 10C32，横向箍筋 C14150。现优化4755轴第24道混凝土支

15、撑主筋 22C28，腰筋10C28；24道围檩主筋 36C32，腰筋 10C22，横向箍筋 C14200。优化设计措施六：调整第2-4道砼支撑及围檩钢筋规格优化前优化后4.5 基坑支护优化优化效益：减少钢筋用量约*t，降低成本约*万元四、优化设计措施与综合效果优化设计措施：缩短车站长度和降低结构含钢量墙板梁柱名称部位原设计方案现设计方案优化量钢筋(t)墙26713089+417板、梁85106688-1822柱792558-234合计1197410335-1639名称部位原设计方案现设计方案优化量混凝土(m3)墙11797 11303-494 板、梁33534 32676-858 柱1593

16、1482-111 合计46924 45160-1764 4.6 主体结构优化优化效益：减少钢筋和砼用量，降低成本*万元四、优化设计措施与综合效果原附属围护结构设计方案：800灌注桩+850600三轴水泥搅拌桩，B、C出入口局部为800mm地下连续墙。1、2、3号风道优化为：850600 SMW工法桩；A、B、C出入口优化为：600mm厚地下混凝土连柱墙优化设计措施：调整围护结构形式优化前优化后4.7 附属围护结构优化8001200钻孔灌注桩850600水泥搅拌桩850600工法桩优化效益：减少钢筋、砼及水泥用量，降低成本*万元四、优化设计措施与综合效果原设计方案：地连墙围护结构+明挖法施工联络

17、线长277.684m，围护结构为800/1000地连墙，墙深40.25-48.275m；基坑深21.37-31.9m。现设计方案：区间隧道+盾构法施工联络线曲线半径182m、纵坡34.164，长280.22m，区间隧道直径6.6m。优化设计措施：调整联络线施工方法优化前优化后优化效益：降低施工风险，预计减少成本约*万元4.8 联络线优化四、优化设计措施与综合效果4.9 优化设计综合效果类别部位名称优化设计措施优化后综合效果备注前期工程河道改造优化过水通道结构形式，由现浇箱涵改为预制管道1、确保汛期前顺利完成河道改造；2、在总价包干的前提下取得降本增效；总结：1、采用新工艺，降低安全风险；2、便

18、于施工，并缩短工期约*天；3、减少材料用量，预计减少施工成本约*元，总体优化效益率约*。已完成管线切改合并同类使用功能管道，使用性价比高的施工工艺在总价包死的情况下尽可能减少切改工程量、降低施工成本；已完成车站主体总体工筹调整原工筹顺序，分段导行、分仓施工1、先行分仓施工保盾构洞通节点工期；2、规避后期抢工成本和工期延误；已完成围护结构调整主筋布置方式，降低地连墙含钢量1、减少钢筋采购量和降低钢筋加工费；2、规避钢筋材差风险；已完成基坑支护由混凝土支撑调整为钢支撑1、缩短工期；2、降低施工成本；已完成主体结构缩短车站长度，降低结构含钢量1、减少钢筋采购量和降低钢筋加工费；2、规避钢筋材差风险；

19、已完成车站附属围护结构由灌注桩+水泥搅拌桩调整为SMW工法桩和地下连柱墙1、采用新工艺；2、工序简便、工期短；3、施工质量可靠；4、降低施工成本；正在变更中联络线联络线由明挖基坑调整为盾构区间隧道1、采用新工艺；2、降低施工风险；3、降低施工成本；正在变更中第五部分第五部分优化设计措施创新性和推广性5.1 技术含量和创新性5.2 示范性和推广应用性五、优化设计措施创新性和推广性INNOVATE联络线采用小曲率半径盾构法施工，曲率半径182m，纵坡3.4%，为全国曲率半径最小的盾构地铁线，须对盾构设备进行改造后方可实施。小曲率半径盾构施工01.5.1 技术含量和创新性连柱墙是天津地区首次采用的新

20、结构形式，该施工工艺简便，安全可靠，防水效果好。新工艺连柱墙02.天津地区常规做法冠梁与首道支撑平齐，本项目通过降低支撑标高1.55m，避免了后期管线复位时的破除施工。首道支撑标高调整03.五、优化设计措施示范性和推广应用性5.2 示范性和推广应用性序号优化设计措施项优化要素（充分性或必要性）优化优点示范性推广应用性1河道改造通道形式优化须在非汛期施工，工程量大，工期紧。有效缩短工期2车站分仓施工交通导行面临无法克服障碍，总体工期延误风险高。有效缩短工期3主体结构尺寸和配筋优化交通导行限制站体长度，原概算配筋率较高。减少工程量4联络线施工方法优化距离天大体育馆2.4m，开挖深度较深（约31.9m），安全风险较高。降低施工成本便于施工5混凝土支撑形式与配筋优化混凝土支撑优化为钢支撑满足基坑稳定性。降低材料成本便于施工6附属围护结构形式优化地处河道区域，连柱墙防水效果好。降低材料、施工成本7污水管线切改数量优化管线位置临近，单根满足排污要求。减少工程量8燃气管线切改工艺优化非供暖季施工，非主要管道，燃气供气率低。降低施工成本9地连墙钢筋排布形式优化双排布筋可增加钢筋握裹力，在符合结构裂缝计算要求的前提下降低钢筋规格。降低材料成本10冠梁和首道支撑尺寸及标高优化复位至站体上方的管线埋深较浅（不超过2m）降低施工成本汇报结束请批评指正，谢谢！