中建工程优化设计案例汇编.pdf
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1、 中国建筑第八工程局有限公司中国建筑第八工程局有限公司工程优化创效案例汇编工程优化创效案例汇编 二二二年六月二二二年六月 内部资料 编辑委员会名单编辑委员会名单 主主 编:陈新喜编:陈新喜 副主编:王俊佚副主编:王俊佚 危危 鼎鼎 李李 赟赟 洪懿昆洪懿昆 编编 辑:于辑:于 鑫鑫 党党 伟伟 吕青锋吕青锋 曲靖华曲靖华 第1页 目录目录 第一章第一章 前言前言.2 第二章第二章 经典案例解析经典案例解析.3 01 新济州凤凰湖清淤方式案例(基础设施类).4 02 未来花园植物园商业屋面优化设计案例.12 03 萧山机场清水混凝土优化案例.18 04 吉安五指峰机电案例.30 05 无锡国际会
2、议中心案例.54 06 嘉兴火车站南广场地上裙房结构选型优化设计案例.71 07 余姚 G228 优化案例(基础设施类).85 08 中兴通讯上海研发中心三期外墙保温石材一体板体系优化案例.96 第2页 第一章第一章 前言前言 面对竞争日益激烈的建筑市场,中国建筑第八工程局有限公司总承包公司重点加强工程项目设计能力建设,大力推进“优化设计”实施工作。在此,我们从各分公司选取在总承包公司第二届优化设计案例大赛中脱颖而出的优秀优化设计案例 8 项汇编成册,供大家参考。将具体案例的精细策划、过程控制与的方法策略相结合进行解析,对大家在实践中理解和运用“优化设计”具有很好的借鉴意义。此 8 项案例涵盖
3、了结构选型及设计、建筑及装饰做法、细部做法、面层替代、品牌更换、机电安装专业综合施工图、设备选型等方面的优化内容。希望大家能就这些案例加以借鉴,以科学技术指导施工生产,充分利用科技进步的最新成果和成熟工艺,通过“优化”提高项目经济效益和管理水平,达到项目盈利和工程优质的目标。第3页 第二章第二章 经典案例解析经典案例解析 第4页 01 新济州凤凰湖清淤方式案例新济州凤凰湖清淤方式案例 陈啸宇、刘炳刚、黄天宇、吴体旺、步允冲(中建八局总承包公司江苏分公司)一、工程概况一、工程概况 工程情况介绍:新济洲供水工程项目为工程总承包,计价方式为总价包干。项目以新济洲内凤凰湖和联通水系作为蓄水池,新建泵站
4、、闸室、管涵等建构筑物用于调节蓄水池水位,通过生态净化、水质监测保证蓄水池内水源满足水质要求,并通过过将廊道将蓄水池水泵送至洲外滨江水厂,供江宁区使用,工程包含各类建构筑物总计 30 余项。图 1-1 项目总平面布置图 该项优化情况介绍:凤凰湖清淤工程是将凤凰湖 47 万水域内河床挖深约2.5m,保证蓄水池总蓄水量满足 220 万 m要求,凤凰湖土方开挖总量为 114.8万 m。初步设计为采用围堰分区隔离,分区抽水后采用传统干作业法施工。项目经过对此方案的论证、现场实地勘查发现,由于新济洲为国家级湿地公园、一级生态保护区、江豚核心保护区,且新济洲为长江江心洲,四面环水、封闭、地下水丰富、施工区
5、域受长江水源补给、无法采用传统运输工具等独特限制条件,经过市场调研、探索、考察,将干作业改为施工速度快、环境污染小、成本低的绞吸船进行水下土方开挖。第5页 二、实施情况二、实施情况 1、绞吸船水下清淤工艺原理 绞吸船将水下土层经过机械切割使之松动,使泥砂和水相融合,形成一定浓度的泥水混合体,然后通过泥泵产生真空吸出,再经过输泥管道送到排泥场、运输船。本工程在长江适当位置搭设泥驳船临时码头用于泥浆装船过程中万吨驳船停靠,利用输泥管道将土方开挖位置绞吸船开挖出来的泥浆输送至约 1km 外长江泥驳船停靠点装船。2、绞吸船清淤与传统干挖作业对比分析 图 2-1 对比分析图 3、过程 图 2-2 和设计
6、单位召开专题会议,讨论原方案可行性 第6页 图 2-3 联合监理、审计单位进行现场实地勘查 图 2-4 联合业主单位考察绞吸船厂家 第7页 图 2-5 召开绞吸船清淤专家咨询会(邀请业主、审计、设计参加)图 2-6 凤凰湖清淤方式变更技术核定单 第8页 三、实施中质量、安全、环保情况三、实施中质量、安全、环保情况 1、质量控制 绞吸船清淤控制难点是清淤深度控制主要采取以下措施:(1)采用插杆法、无人船、绞吸船自带测量设备多重复核;(2)清淤深度充分考虑沉渣厚度;(3)邀请第三方进行凤凰湖湖底标高复核。2、安全控制 绞吸船清淤过程安全控制主要是水上作业风险,通过加强安全教育、配备救生衣和救生圈,
7、施工人员均有一定的游泳水平避免人员落水。3、环保控制 绞吸船清淤过程全称无扬尘,主要涉及到的环境污染问题是泥驳船在长江上运输泥浆过程中可能私自将泥浆排放至长江。通过在运输船上安装 24 小时监控摄像头,手机端可实时查看监督。四、创新点四、创新点 1、我公司首次采用绞吸船施工,开创了总承包公司绞吸船施工的先河。2、解决了国家级湿地公园、施工位置四面环水、封闭、地下水丰富、施工 区域受长江水源补给情况下大体量、软弱地层、水深 2m 土方开挖难题。3、水运代替陆运,解决了采用传统渣土车运输超长工期问题。4、有效降低施工用地,节约施工用地近 2.4 万。五、适用范围与应用前景五、适用范围与应用前景 绞
8、吸船施工可普遍应用于水下土方开挖作业。随着城市建设的不断发展,城市河道疏浚、新建河道、河道扩宽,以及湖泊加深、扩大等工程日益增多,绞吸船施工应用前景越来越广阔。六、实施图片六、实施图片 第9页 图 6-1 绞吸船施工平面布置图 图 6-2 绞吸船现场组装 第10页 图 6-3 艘绞吸船同时施工 图 6-4 位于长江上的临时码头 图 6-5 位于长江上的临时码头 第11页 图 6-6 现场验收 第12页 02 未来花园植物园商业屋面案例未来花园植物园商业屋面案例 易嗣辰、谢 靖、罗仁轶、任立山、王红英(中建八局总承包公司江苏分公司)一、植物园商业屋面概况一、植物园商业屋面概况 工程情况介绍:未来
9、花园项目位于博览园内孔山矿矿坑内区域,项目北侧为园博园二号入口,南侧为现状崖壁,西侧为空中花园(13 个城市展园),项目主要包含植物园、崖壁剧院、矿坑酒店三个单体,总用地面积 255400,总建筑面积 97865,地上建筑面积 46700,地下建筑面积 51165。设计理念:矿坑展现在人们面前的是一幅荒芜的场景,项目希望将水、绿色引入其中,给荒芜的矿坑带来生机,所以在矿坑西侧最底部嵌入一处植物园,伞状植物园由一朵朵伞状单元组成,屋面上方为浅水池,结构犹如朵朵莲叶,掩映着水下的蓬勃生机。为保证整体效果统一,伞状植物园北侧植物园商业也采用同样单元式蓄水屋面,并有一定灯光、夜景效果。图 1-1 商业
10、屋面示意图 二、植物园商业屋面设计方案优化二、植物园商业屋面设计方案优化 1、屋面设计方案优化导向分析(1)施工难度分析 屋面混凝土支墩防水收口难;铝合金龙骨开模、现场拼装标高精度要求高;玻璃需现场复尺后按异形分格图加工,精度要求高、施工难度大;(2)质量管控分析 第13页 支墩防水收口质量难以管控;各构件需逐一定位、复核,精度要求高;玻璃易出现自爆;工程量大,易出现质量问题;(3)工期分析 结合专业单位反馈龙骨开模、加工、安装需 90 天;玻璃复尺加工、安装 75天,总工期约 165 天;(4)成本分析 经市场巡价并结合专业单位反馈,因玻璃为不规则异形,玻璃损耗率约 40%,总屋面成本费用约
11、*万;综合上述分析,该架空玻璃蓄水屋面施工质量管控工程量大,质量风险高,工期过长、费用过高无法控制在合同约定范围内,需进行调整优化。图 2-1 原架空玻璃蓄水屋面方案图纸 2、组织策划(1)架空玻璃蓄水屋面功能效果分析 节能环保:屋面异形玻璃按设计排版图排产加工,玻璃损耗率约 40%,玻璃损耗率过高,违反节约、环保用材原则;玻璃自爆:玻璃容易产生自爆,且玻璃力学性能不均匀,钢化玻璃面上强度高,端面强度低,如发生自爆,屋面蓄水下渗至混凝土基层,基层内积水难以有效排出,玻璃更换难度大;观感效果:玻璃透明,造成混凝土屋面、混凝土支墩、架空铝合金龙骨、管线外露,影响整体效果;第14页 结合以上评估资料
12、,架空玻璃蓄水屋面工期、成本、质量管控、功能效果各方面均存在不同程度缺陷,联合业主、设计院、监理各方重新对方案进行研讨,形成以下三种替代方案:方案一:亚克力屋面材料成本高、需现场恒温聚合,无法满足消防验收,不建议采用;方案二:不锈钢防水屋面适用较深蓄水屋面,此屋面蓄水深度 100mm,不锈钢防水成本高,且颜色与周边亚克力不协调,不建议采用;方案三:为常规蓄水屋面、费用可控,功能效果可满足需求,建议采用;(2)分析混凝土蓄水屋面防水、泛光方案拟定 经公司内部协调,项目组织去张家港京港文化中心考察蓄水屋面,各方认可项目借鉴采用张家港 TPO 防水做法;针对屋面泛光系统管线外露外观效果及用电安全问题
13、,项目部建议采用发光石面层进行替代,经过市场调研及考察后,得到各方一致认可;图 2-2 混凝土蓄水屋面防水、泛光方案 3、方案确认(1)方案效果确认 EPC 联合体针对此优化方案汇报业主及各方领导,并获得认可采用此方案;第15页 图 2-3 屋面前后对比(2)施工工艺确认 借鉴 张家港京港文化中心 防水做法基础上,项目组织业主领导、设计院、监理、专业单位对发光石混凝土蓄水屋面方案具体施工工艺进行研讨、明确;图 2-4 图纸变更交流会 第16页 图 2-5 图纸施工落实 三、综合效果三、综合效果 1、工期效益 优化前:铝合金龙骨开模、加工、安装需 90 天;玻璃复尺加工、安装 75天,总工期约
14、165 天;优化后:屋面各工序施工工期约 90 天;优化工期效益:75 天。2、成本效益 第17页 设计方案由损耗率 40%的架空玻璃屋面,调整为发光石混凝土蓄水屋面,节约玻璃材料的损耗。3、社会效益 同时通过采用发光石面层替代泛光,更为节能、环保,减少了不必要的光污染。四、示范性及推广性四、示范性及推广性 1、示范性、推广性(1)创新性、推广性 TPO 防水可推广应用至外露式、轻型节能型屋面防水项目;发光石替代屋面泛光系统,更为节能、环保;(2)设计方案优化原则 方案优化中,应深入了解设计理念,从源头出发,梳理设计思路,在尊重设计院对效果、安全把控的前提下提出优化设计方案,实现效果、工期、成
15、本的平衡;(3)专业单位前置对接 施工图阶段要求专业单位提前介入配合进行深化,借助专业单位的专业能力对设计方案进行优化管控,确保成本、工期可控;2、优化设计工作不足 项目植物园商业屋面优化设计在施工图阶段介入,方案调改期间屋面混凝土支墩已按原图纸施工完成,此方案调改存在拆改返工工程量。为更好的推进项目设计管理工作,设计管理应深入至设计方案阶段,尽可能规避已出现实体工程量的优化设计。第18页 03 萧山机场清水混凝土优化案例萧山机场清水混凝土优化案例 沈 洁(中建八局总承包公司第一分公司)一、工程概况一、工程概况 杭州萧山国际机场是浙江省第一空中门户,建成后将成为华东第二大国际机场及国际一流的世
16、界级现代化大型综合交通枢纽。其三期工程为浙江省重点工程,也是 2022 年杭州亚运会最重要的基础配套工程之一,是具有重大意义、重要影响的民生工程。项目总建筑面积 67 万平方米,为目前国内同等规模工期最短、“不停航施工”最复杂、且单标段合同额最大的民航机场航站楼项目。图 1-1 杭州萧山国际机场三期工程效果图 杭州萧山国际机场三期项目新建航站楼及陆侧交通中心工程主体工程施工总承包标段项目位于杭州萧山国际机场内,设计使用年限为 50 年,混凝土结构耐久性 100 年。工程建设总体概况如表 1-1 所示。第19页 工程名称 杭州萧山国际机场三期项目新建航站楼及陆侧交通中心工程主体工程施工总承包标段
17、。工程性质 基础设施 建设规模 约82.58亿 工程地址 杭州萧山国际机场内在现状航站楼西侧楼前至规划西侧垂直滑行道之间地块内。总占地面积 约22万平方米 总建筑面积 约67万平方米 建设单位 杭州萧山国际机场有限公司 项目承包范围 本标段主要建设T4航站楼(主楼、北指廊、南长廊)、南北行李通道、航站楼地下空间开发(高铁机场站)、高架桥、1号路地道、综合管廊、道路工程、5号泵站、改造工程等。设计单位 华东建筑设计研究院有限公司、浙江省建筑设计研究院、上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司。主要分包工程 基坑围护及土方工程、土建工程、金属屋面工程、钢结构工程、幕
18、墙工程、公区精装修工程、市政工程、机电安装工程。勘察单位 浙江中材工程勘测设计有限公司 合同要求 质量 本工程按照国家施工质量验收标准一次验收合格,争创国家优质奖(“鲁班奖”)。监理单位 上海建科工程咨询有限公司 工期 900天 总承包单位 中国建筑第八工程局有限公司 安全 严格按照杭州萧山国际机场安全文明施工协议书规定及浙江省建筑安全文明施工标准化工地管理办法要求落实安全施工,无重大责任事故和无重大伤亡事故。表 1-1 工程建设概况表 第20页 二、背景二、背景 本项目航站楼主楼框柱采用大量圆形、马蹄形和八边形等异形清水混凝土柱构造用以凸显美学效果(图 1-2),其中清水混凝土圆柱直径 80
19、0mmD1800mm,柱高 6m12m 不等,合计 153 根。设计图纸与技术规格书对于清水混凝土柱表观质量的说明为直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面,达到表面无拼缝,适当修补后仅涂刷透明氟碳保护涂料,混凝土表面基本不做处理的效果。图 2-1 杭州萧山国际机场三期工程效果图 项目部依据设计说明(图 1-3)中对于清水混凝土柱的描述,在查询技术规格书(图 1-4)与相关招标资料后,与业主方和设计单位确认,设计要求的混凝土为 A 类清水混凝土。图 2-2 设计说明对本工程清水混凝土柱做法的描述 第21页 图 2-3 技术规格书对于 A 类和 B 类清水混凝土的工艺说明 2019 年 10 月
20、10 日,设计方华东建筑设计研究院根据沟通结果,对清水混凝土设计要求进行第一次澄清说明(图 1-5),明确清水混凝土柱不设施工缝及对拉螺栓孔,颜色和表面质感等外观需现场施工样板确认后方可大面积施工。图 2-4 第一次澄清说明 第22页 三、原因三、原因 由于设计对于清水混凝土柱施工技术要求为不设施工缝,表面不采用腻子粉修饰。项目部据此组织技术攻关,经研究,模板拼缝处理和混凝土颜色一致性 2大技术问题受现场客观条件制约,短期内难以解决。首先,清水混凝土采用的专用模板材质一般为纸膜、玻璃钢或木模,普通木模和玻璃钢模板方案圆弧现场拼接处均有接缝,不符合 A 类清水混凝土饰面无拼缝的要求,仅纸模工艺成
21、型质量可大致接近,但表面仍有轻微的螺旋状花纹,需现场原位试验施工样板后由设计确认。图 3-1 模板拼缝技术问题 其次,本项目混凝土供应共由当地 6 家搅拌桩参与,考虑到分区分标段同时施工,混凝土供应批次多,管理调配难度大,无法保证清水混凝土要求的原材料同厂家同批次要求,后期清水混凝土的一次性成型效果难以保证。图 3-2 混凝土颜色一致性技术问题 再者,根据前期商务测算(表 1-2),如按照 A 类清水混凝土施工质量要求实施,该项亏损较大。综合技术攻关和商务盈亏分析,项目部拟对所有清水混凝土圆柱设计方案进行优化,在满足设计对最终清水混凝土效果呈现要求的前提下,降低技术实施难度,提升整体观感,满足
22、业主方对于质量的要求,同时尽可能实现减亏或盈利。第23页 四、策划四、策划 1、策划目标 原设计要求的 A 类清水混凝土在模板备料、周转和混凝土供应等方面存在技术难点,现场不具备实施条件且施工质量不可控,调整为技术难度相对较小的B 类清水混凝土,通过在混凝土表面增加一层仿清水饰面层进一步降低施工难度,提升效率,同时尽可能减少定型模板的使用,降低施工成本。图 4-1 B 类清水混凝土样板 2、策划思路 首先在现场进行 A 类清水混凝土和 B 类清水混凝土同比例试验施工,比选三种不同的模板方案的成本、工期、施工难度和成型效果,以试验结果为依据引导业主和设计选择 B 类清水混凝土与非定制模板的施工方
23、案。第24页 试验施工过程中协调业主、监理和设计全过程参与,重点把控 B 类清水混凝土施工质量和表观效果,并以萧山国际机场三期项目工期紧迫为切入点,阐明采用 B 类清水混凝土方案在满足建筑外观效果的前置条件下较 A 类清水混凝土方案可以追赶工期,通过业主协调完成设计变更。图 4-2 优化设计思路图解 五、现场实施五、现场实施 1、试验简述 试验施工选择 3 种不同形式模板进行样板施工,分别为普通木模、定制玻璃钢模板及定制纸模,3 种模板特点如表 5-1。方案 普通木模 玻璃钢 纸模 加工周期 57d 1520d 57d 加工方式 场外加工场内拼装 场外加工场内拼装 量大可场内加工 周转 3次
24、3次 1次 安装情况 3m/节,每节由2块半圆模拼装而成,由专用钢带加固 2块半圆模拼装,由专用螺栓连接件加固 从柱上方套入后设定位抱箍即可 成型效果 效果一般,模板拼接处有接缝 效果好,模板拼接处有接缝,表面有菱形细纹 效果好,无接缝,表面有螺旋状细纹 表 5-1 模板方案对比表 2、试验部署 第25页 清水混凝土圆柱试验施工由指定的结构钢筋班组负责清水混凝土钢筋绑扎,并且由指定的结构木工班组负责清水混凝土模板安装,指定的结构混凝土班组负责清水混凝土浇筑工作,以上班组为正式施工班组且不得更换。试验施工前对结构钢筋、木工、泥工班组进行技术交底,明确技术要求及施工过程注意事项。在实施中,对施工资
25、源进行动态管理,按照现场的资源使用情况及时调配各种资源,确保清水混凝土施工满足土建施工进度的要求。试验施工机具准备如表 5-2。序号 设备名称 型号 单位 数量 备注 1 塌落度筒 个 2 2 电锯 台 2 3 手电刨 台 4 4 手提电锯 台 4 5 开孔器 台 5 6 汽车泵/台 1-2 7 混凝土振动棒 50 只 5 2.2KW 8 塔吊 台 相应部位的塔吊 配合砼施工 9 串桶、溜槽 现场制作 个 2 配合砼施工 10 料斗 现场制作 个 2 配合砼施工 表 5-2 施工机具准备表 总体施工工艺如下:需用计划模板加工柱钢筋绑扎(一次到顶)底部找平定位筋埋设圆柱模板安装(至梁底)周边加固
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