建筑工程地基与基础分部工程优化.docx
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建筑工程地基与基础分部工程优化
建筑工程地基与基础分部工程优化
第1节基本思路
地下情况有较大的不确定性，地基与基础工程是设计优化工作最重要、最关键的部分，可从地勘报告、基坑支护及降排水、地基处理方式、基础形式等方面进行开源。
需在地勘和图纸设计阶段指定专人与地勘单位和设计单位对接，提前介入，优化相关内容。
本章主要从以下内容进行设计优化：
优化项
主要涉及内容
地勘报告
土类型、土石比、坚硬程度、淤泥厚度、地下水情况
基坑支护
优化基坑支护的形式（桩锚支护、地下连续墙+内支撑、土钉墙）
优化降排水方式（管井井点降水、轻型井点降水、集水明排）
降排水
优化锚索规格型号（普通锚索、高压旋喷锚索、旋喷扩大头锚索）
地基处理
优化地基处理方式（换填地基、强夯地基、复合地基等）
基础形式
桩基优化（桩型、桩径、桩长），桩基施工方法优化（地表打桩、
地下打桩等）
基础类型优化（整体筏板基础、独立基础、承台+地梁+抗水板），
提倡优化为整体筏板基础
第2节具体措施
（1）土方回填
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程基坑肥槽回填材料为素土，回填需分层碾压，回填质量不易控
制，且回填进度缓慢。
2
优化实施
与业主单位沟通目前正值雨季，素土回填质量得不到保证，回填进度
缓慢，以采用级配碎石回填即可保证回填质量，又可保证回填进度，建议将回填材料更改为级配碎石，得到业主和设计单位的认同。
3
适用范围
基坑肥槽及基础周边
4
效益对比
最终将回填材料调整为级配碎石，实现盈利增加，同时节约了工期，
达成了与业主双赢的效果。
5
优化类型
提高质量等级、降低单位成本类
6
使用提示
充分考虑当地资源情况
（2）基坑支护方案优化支护
序号
项目
内容
1
优化
某工程分期开发，A2区基坑支护和大面积土方开挖完成后，业主单位未
下发地下室主体结构施工图纸，基坑处于停放状态。
后因A2区规划调整，
地下室外墙边线发生重大改变，造成基坑开挖边线需进行调整，需在基坑
南侧和东侧重新施工支护结构，并破除原有支护桩、护壁、冠梁，开挖原
有土方。
同时原基坑支护边线距离已建商铺仅14m，空间狭小；新支护结构与原支
护结构距离较近，大型施工机械无法使用。
新支护方案拟对多排加筋高压
旋喷桩、人工挖孔桩、多排钢管混凝土桩三种方案进行比选。
其中多排加
筋高压旋喷桩支护结构施工速度最快，并且净利润比其他两种方案高出近
600万。
背景
2
优化实施
项目部邀请业内专家以及质监站对三种方案进行论证和评估，以技术可
行性、安全性和工期为由，说服业主单位选择多排加筋高压旋喷桩作为新支护方案
3
适用
范围
深基坑支护工程
4
效益对比
人工挖孔桩可行、安全风险大、施工速度慢；钢管混凝土桩现场土体内夹
有卵石存在无法成桩风险、安全风险小、施工速度快；高压旋喷桩可行、安全风险小、施工速度最快；高压旋喷桩方案的净利润比其他两种方案高出600万，实现利润最大化。
5
优化
类型
降低单位成本类
6
使用
提示
根据地质条件，对支护方案进行充分专家论证
（3）隧道围岩等级优化
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程隧道施工图纸（送审稿）下发后，发现隧道设计以Ⅲ级围岩为
主，但实际地勘为中风化灰岩砂岩互层，岩体较破碎，且地处喀斯特地貌，溶洞发育，雨季时洞室内有明显渗水，更符合Ⅳ级围岩特质。
2
优化实施
隧道施工遵循短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤测量的方法，以
施工安全为由，与设计单位沟通将Ⅲ级围岩调整为Ⅳ级，加强支护，保证施工安全。
每延米工程数量
项目
单位
优化前
数量
（III级围岩）
优化后
数量
（IV级围岩）
开挖
m³
120.3
139.69
初期支护
m³
m³
5.58
6.89
Ф6.5钢筋网
kg
52.1
71.37
Ф22药卷锚杆
kg
126.38
242.75
型钢拱架
I14工字
钢
kg
390.18
0
I18工字
钢
kg
0
860.39
钢架连
接钢材
kg
44.09
92.04
Ф22连
接钢筋
kg
87.3
94.15
二次衬砌
C30混凝土
拱部及
边墙
m³
12.09
14.12
仰拱
m³
0
6
钢筋
HRB400
kg
0
1246.28
HPB300
kg
0
63.83
超前支护
Ф43*4钢管
kg
0
256.11
注水泥浆
m³
0
0.9
3
适用范围
地质条件复杂的隧道工程
4
效益对比
III级围岩调整为IV级围岩增加了超前支护、开挖、钢筋网、锚杆工
程量；采用18工字钢替换14工字钢，型钢拱架量的增加；仰拱二衬封闭成环，增加了二衬混凝土及钢筋量。
5
优化类型
降低单位成本类
6
使用提示
地勘报告：
土类型、土石比、岩石坚硬程度、淤泥厚度、地下水水位
等技术参数是开源的重点
（4）地基处理优化
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程原设计采用砂卵石回填地基，回填面积约27万平方米，平均回填高度8m，分层厚度500mm，压实系数0.93，需进行16次分层回填和夯实，夯实面积约432万平方米（27万平方米*16层），体量巨大，严重影响施工工期。
2
优化实施
提出将回填区处理方式改为分两层强夯，可大大节省了施工工期。
3
适用范围
厚度≤10m的换填地基
4
效益对比
分层回填采用砂卵石分层回填，分层厚度500mm，压实系数0.93，适
用于厚度≤3m的换填地基；强夯回填回填厚度≤6m，夯击能3000KN·M，6m≤回填厚度≤8m，夯击能6000KN·M，回填厚度≥8m，夯击能8000KN·M
，承载能力不小于150Kpa压缩模量不小于10Mpa，适用于厚度≤10m的换填地基；采用强夯回填综合单价高于分层碾压夯实回填，优化后增加造价约67万元，加快施工进度的同时实现利润提高。
5
优化类型
提高质量等级、降低单位成本类
6
使用提示
以分层夯实回填方式严重制约施工工期为突破口，充分与设计沟通
（5）边坡支护HN100*50型钢优化
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程边坡格构挡墙下发图纸后，发现预埋型钢为市场上已不供货的HN100*50型钢，同时公司其他项目有一批库存的12#工字钢。
2
优化实施
1、市场已采购不到HN100*50型钢，2、如需购买需提前订货，3、订
货周期较长，将会影响工期，最终与业主、设计沟通采用常规的12#工字钢进行替换。
3
适用范围
边坡支护工程
4
效益对比
由于工字钢为公司其他项目库存工字钢，利润增加了约1.5万元
5
优化类型
降低项目成本类
6
使用提示
经设计同意后采用；对于非工程实体结构使用的钢筋、型钢：
提倡使用小钢厂的材料，以降低成本。
（6）微型钢管桩预应力锚杆土钉墙的复合土钉墙支护
序号
项目
内容
1
优化背景
一般地下室基坑支护采用灌注柱排桩支护
2
优化实施
微型钢管桩预应力锚杆土钉墙的复合土钉墙支护。
3
适用范围
地质条件较差、周围环境保护要求严格的深基坑支护工程
4
效益对比
锚管桩复合土钉支护施工便利，造价介于护坡桩与土钉墙之间，对
控制边坡位移变形、增强整体稳定性、保证边坡开挖过程中不发生局部坍塌等具有很好的作用，该法大大提高了边坡的安全稳定性。
5
优化类型
提高质量等级、降低单位成本类
6
使用提示
根据地质条件，对支护方案进行充分专家论证
（7）超长灌注桩桩端桩侧超量后注浆法
序号
项目
内容
1
优化背景
不良地质时，为增加桩的承载力，一般采用增加桩长、桩数量。
2
优化实施
超长灌注桩桩端桩侧后注浆法是指通过事先预埋在桩端、桩侧的带有
止逆功能的注浆管，注入纯水泥浆体固化灌注桩的桩端沉渣（虚土）和桩侧软弱土，加固桩端、桩侧一定范围的土体，形成类似的水泥结石层，从而大幅度提高单桩承载力和桩基质量稳定性
3
适用范围
适用于各类钻、挖、冲孔灌注桩及地下连续墙的沉渣（虚土）、泥
皮和桩底、桩侧一定范围土体加固的后注浆施工
4
效益对比
后注浆工法施工费用约占整个灌注桩施工费用的14%,主要用于水
泥、注浆管等材料费。
若不采用后注浆，单纯对工程桩桩长进行增加，从经济、技术上均不可行。
本工程复式后注浆灌注桩增加桩长、桩数量的方案可节约桩基工程投资的10%～25%。
5
优化类型
提高质量等级、节约成本类
6
使用提示
根据地质条件，经设计单位同意后比选采用。
（8）浅基础改为桩基础
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程在蓝图下发前图纸内审时，发现部分高层建筑基础为桩基础
与浅基础混合设计，桩基础与浅基础距离较近。
为了满足设计图纸对基础刚性角的要求，原设计的浅基础需开挖至与桩基础相近的深度，浅基设计形式欠妥；同时桩基础与浅基础之间存在不均匀沉降的问题。
2
优化实施
桩基础与浅基础距离较近，不满足基础刚性角的要求，并且施工困难，
同时桩基础与浅基础之间存在不均匀沉降的问题，以此为由，建议设计单位将距离较近的浅基础调整为桩基础。
3
适用范围
浅基础与桩基础较近工程。
4
效益对比
根据最新图纸与原设计图纸对比，设计单位将30个浅基础调整为40
根桩基础（包括4#楼12根，车库18根，2#楼10根），施工方利润
增加了240977元。
5
优化类型
降低成本类
6
使用提示
经设计单位同意后采用。
（9）桩身加筋箍调整
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程桩身加劲箍根据《建筑桩基技术规范》4.1.1-4条要求设计为
C12@2000，现场施工过程中发现大桩径钢筋笼（d≥1000mm）刚度不够，易变形，吊装困难。
现场施工时只能将加劲箍增大保证钢筋笼吊装安全，但按原设计图纸该部分钢筋费用只能自行承担。
2
优化实施
根据以往工程施工经验，桩径越大，加劲箍的直径越大，桩径d≥
1000mm时，采用直径12的加劲箍，钢筋笼刚度不足，吊装易变形存在散落危险，桩基础成型质量无法保证为切入点，多次与甲方洽商，并联合监理单位根据以往项目经验情况说服业主单位增大加劲箍直径。
3
适用范围
桩基础工程。
4
效益对比
最终将加筋箍进行调整并加入图纸会审内容中，作为结算依据。
以该
项目单栋高层为例，共计91根直径超过1m的桩基础，为项目避免了176442元的经济损失。
5
优化类型
降低项目成本类
6
使用提示
经设计单位同意后采用。
（10）旋挖桩径优化
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程桩基工程原设计为直径800mm的旋挖灌注桩，桩基类型为摩擦
端承桩，单桩承载力特征值1800KN，因桩径小，桩数量多，现场施工速度慢，并且小直径灌注桩容易出现断桩、缩径等风险。
2
优化实施
站在业主方的角度，在总体承载能力不变以及桩基工程总造价可控的
情况下，采用增大桩径的方式，提高单桩承载能力，减少桩数量，可加快现场施工速度，实现互利共赢。
3
适用范围
EPC项目、PPP项目或正式图纸未出的项目
4
效益对比
最终以增大桩径的方式将单桩承载力特征值提高至3200KN，将239
根直径800mm旋挖灌注桩优化为150根直径1200mm旋挖灌注桩，总计减少桩数量89根，总体承载能力与原设计相同。
采用直径800mm旋挖灌注桩时，因桩径太小，下游成本须按米计算，下游成本为295元/m，折合后为600元/m³；桩径调整为1200mm后，下游单价为295元/m³，成本降低一半，实现利润提高。
目前已成孔约11000m³，节约成本约325万元。
5
优化类型
降低项目成本类
6
使用提示
经设计单位同意后采用。
（11）基础优化
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程车库独立基础及主楼基础与车库抗水板交接处设计采用不放
坡直角形式，根据施工经验，现场施工时需开挖后砌筑砖胎模，再进行墙背回填，施工工序繁琐，且后续垫层、防水及其保护层施工极为不便，施工工期长。
2
优化实施
以独立基础与抗水板交接处为结构薄弱环节，直角交接应力集中，采
用放坡式更合理，并能减少对地基土体的扰动，有利于结构安全（图集中集水坑、主楼与地库交接处均采用放坡式），同时简化现场施工，加快施工进度为切入点，多次与建设单位及设计单位沟通，并邀请设计单位及建设单位现场查验。
3
适用范围
所有项目
4
效益对比
最终成功优化，既增加了基础混凝土（约836m³）、又简化施工工序，
缩短基础施工工期。
5
优化类型
加快工期、降低项目成本类
6
使用提示
经设计单位同意后采用。
（12）坡形基础优化
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程车库及附属商业楼基础形式主要为坡形基础，在施工过程中斜
面模板体系不易加固、基础施工质量不易控制，混凝土用量不易把控，施工进度慢。
同时该项目设计院为甲方内部设计院，设计院对成本把控极为严格，若涉及成本增加的图纸优化，成效不大。
2
优化实施
我方从业主单位着手，重点说明坡形基础施工进度慢，质量不易控制，
调整后对车库进度有利，说服业主与设计院沟通，达到预期效果。
3
适用范围
所有项目。
4
效益对比
现场施工加固方便，质量易控制，且混凝土量增加。
5
优化类型
加快工期、降低项目成本类。
6
使用提示
经设计单位同意后采用。
（13）砖胎模优化
序号
项目
内容
1
优化背景
某工程基础施工涉及大量砖胎模作业，但图纸中无砖胎模做法，导致业主拒绝计量与办理结算。
2
优化实施
项目充分与设计单位、业主单位沟通，主要以保证基础承台的施工质
量，更有利于控制防水质量为由，提出采用全部砖胎模做法，并且以正式施工图纸的形式下发我司。
3
适用范围
所有项目。
4
效益对比
业主按照砖胎模做法进行结算，现场采用部分砖胎模、部分旧模板进
行施工，有效节约工期和成本，节约措施费用约10万元。
5
优化类型
降低项目成本类
6
使用提示
经设计单位同意后采用。
对于砖胎模问题：
提倡使用预制板代替砖胎
模施工
（14）泥浆护壁成孔灌注桩基础优化为长螺旋钻孔灌注桩
序号
项目
内容
1
优化背景
传统的泥浆护壁灌注桩。
2
优化实施
长螺旋钻孔，混凝土素桩成孔、成桩一次完成，后插钢筋笼交叉进行，
工序少，成桩便捷，施工效率。
单桩承载力比同条件的水下灌注桩提高20%以上。
该项技术是在长螺旋钻孔泵送混凝土成桩基础上，通过钢筋笼导入管及上部振动传至钢筋笼底部，通过下拉力将钢筋笼下放至设计标高，形成钢筋混凝土灌注桩。
3
适用范围
长螺旋钻孔泵送砼成桩后插钢筋笼施工技术适用于填土、粘性土、
粉土、砂砾土、淤泥质土等地质条件。
4
效益对比
与传统的泥浆护壁灌注桩相比，施工速率可提高4~5倍。
本工艺与
传统的泥浆护壁灌注桩相比，不需泥浆护壁，节省泥浆制作和处理费用，施工功效高。
同等条件下成桩费用仅为泥浆护壁灌注桩的70%左右。
5
优化类型
提高质量等级类
6
使用提示
根据地质条件，经设计单位同意后比选采用。
（15）基础筏板优化
序号
项目
内容
1
优化背景
筏板底部设计有较小的高差，如有时只10cm左右，钢筋在板底互
相搭接，实际浪费较大。
2
优化实施
通过优化，将筏板底部改成一样平，虽增加一些混凝土及土方工程
师，但钢筋直接贯通减少搭接接头，同时，便于操作。
3
适用范围
斜交基础筏板钢筋
4
效益对比
通过对斜交基础筏板钢筋网片交叉搭接锚固改为机械连接，节约了
筏板钢筋。
5
优化类型
节约成本、降低工期类
6
使用提示
建议推广使用
（16）用膨胀加强带取代伸缩后浇带优化
序号
项目
内容
1
优化背景
温度后浇带通常要求在两侧砼浇筑60d后浇筑，严重影响进度，且
带内垃圾清理、施工缝处理耗时费工，后浇带模板钢管支撑使用费用高。
2
优化实施
采用膨胀加强带,替换温度后浇带，膨胀加强带砼等级提高一级，内
掺膨胀剂，消除该部位混凝土内的拉应力,避免开裂。
膨胀加强带与两侧结构同时施工，消除了不利影响。
3
适用范围
适用于钢筋混凝土结构基础、墙、楼板等温度后浇带的替换处理
4
效益对比
可与两侧结构砼同时施工，简化了工序，去掉了各项不利影响，降低
费用，缩短了工期。
5
优化类型
节约成本、提高质量类
6
使用提示
根据现场条件，经建设单位同意后采用。
（17）地下室后浇带止水优化
序号
项目
内容
1
优化背景
地下室底板、外墙普通后浇带
2
优化实施
地下室底板、外墙采用超前止水后浇带代替普通后浇带。
3
适用范围
高层建筑地下连续长墙或大型公共建筑地下室外墙后浇带的施工。
4
效益对比
外墙后浇带超前止水使地下室外墙防水、保温、回填提前插入，有利
于整体工程进度与现场文明施工；避免地下室后浇带封闭前后浇带内的钢筋锈蚀、地下室积水、降低工程的施工难度；超前止水结构增加渗水的行程，能增强后浇带的防水效果，提高工程质量。
5
优化类型
提高质量类
6
使用提示
根据现场条件，经建设单位同意后采用。
（18）超长结构采用跳仓法优化
序号
项目
内容
1
优化背景
超长结构一般设置伸缩后浇带，以解决现浇钢筋混凝土结构由于自身
收缩不均可能产生的有害裂缝，伸缩后浇带一般在两侧混凝土浇筑两个月后才能浇筑。
2
优化实施
充分利用了混凝土在5到10天期间性能尚未稳定和没有彻底凝固
前容易将内应力释放出来的"抗与放"特性原理，它是将建筑物地基或大面积砼平面机构划分成若干个区域，按照"分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型"的原则施工，其模式和跳棋一样，即隔一段浇一段。
相邻两段间隔时间不少于14天，以避免混凝土施工初期部分激烈温差及干燥作用，这样就不用留后浇带了。
3
适用范围
超长无缝混凝土
4
效益对比
与传统的水循环降温相比，采用塑料薄膜与麻袋覆盖保湿养护具有更
强的针对性、适用性与经济性。
5
优化类型
节约成本、降低工期类
6
使用提示
根据现场条件，经设计单位同意后采用。
（19）劲钢（管）混凝土结构基础钢筋
序号
项目
内容
1
优化背景
基础底板钢筋遇到埋入式钢柱时采用弯锚。
2
优化实施
经过设计同意，基础底板钢筋遇到埋入式钢柱时，将底板钢筋与型钢
柱柱脚进行焊接锚固。
3
适用范围
劲性钢柱（管）在基础底板中的预埋与锚固
4
效益对比
单面搭接焊焊接锚固钢筋长度只需满足10d即可，较弯锚节约钢筋。
5
优化类型
节约成本类
6
使用提示
根据项目特点选择性使用
（20）采用预制水泥胎模板代替传统砖胎膜
序号
项目
内容
1
优化背景
基础承台模板一般使用砖砌筑，砖胎膜一直是多数房建项目的亏损
项。
2
优化实施
采用预制水泥胎模板代替传统砖胎膜，工期大大节约，省去抹灰工序。
3
适用范围
建筑工程基础承台、地梁
4
效益对比
采用预制水泥胎模板代替传统砖胎膜，工期大大节约，省去抹灰工序，
平米造价仅85元/㎡，平均节约成本约50%。
5
优化类型
节约成本类
6
使用提示
全面推广使用
升级会员 