环境科学大楼方案优化.docx
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环境科学大楼方案优化
目录
目录1
1编制依据1
1.1招标文件1
1.2施工图纸1
1.3其他1
2工程概况2
2.1总体概况2
2.2建筑设计概况2
2.3结构设计概况4
2.4机电设备设计概况5
3方案优化安排8
3.1方案优化原则8
3.2方案优化计划8
4方案优化部署11
4.1施工方案优化项目部组织机构及职责11
4.2优化原则13
4.3优化目标13
4.3优化程序13
5主要优化项目及成本分析13
5.1临建施工方案优化13
5.2护坡施工方案优化13
5.3土方开挖方案优化14
5.4脚手架施工方案优化14
5.5混凝土施工方案优化14
5.6模板施工方案优化14
5.7地下二层及二层顶板模板方案优化14
5.8一层至五层顶板模板方案优化15
5.9地下二层及地下一层顶板模板主龙骨改用90×90木方16
5.10首层顶板模板主龙骨改用90×90木方16
5.11钢筋施工方案优化17
5.12小结17
6附图19
6.1附图施工组织设计、施工方案优化流程图19
1编制依据
1.1招标文件
文件名称
编号
签订日期
北京大学环境科学大楼招标文件
2013年9月28日
1.2施工图纸
图纸类别
编号
出图日期
建筑
建施-A001-A007
2013年8月
建施-A101-A906
结构
结施01-59
2013年8月
给排水
水施1-27
2013年8月
暖通空调
设施01-23
2013年8月
电气
讯施01-23
2013年8月
电施01-36
1.3其他
1.2.1企业ISO9000质量管理体系文件GB/T19001-2008。
1.2.2企业ISO14000环境管理体系文件GB/T28001-2011。
1.2.3企业职业安全健康管理体系文件GB/T24001-2004。
1.2.4企业施工现场项目管理体系文件。
1.2.5企业管理制度汇编
1.2.6公司关于方案优化编制的通知
2工程概况
2.1总体概况
序号
项目
内容
1
工程名称
北京大学环境科学大楼
2
工程地址
海淀区北京大学
3
建设单位
北京大学基建工程部
4
设计单位
中国建筑设计研究院
5
监理单位
北京华清技科工程管理有限公司
6
施工单位
北京城建北方建设有限责任公司
7
质量监督单位
海淀区质量监督站
8
资金来源
自筹
9
合同承包范围
图纸所含全部内容（含降水护坡）
10
结算方式
固定总价
11
合同工期
560天
12
合同质量目标
合格
2.2建筑设计概况
序号
项目
内容
1
建筑功能
本项目是及教学、研究、实践、展览、行政及学术会议于一体的现在综合性学院建筑。
2
建筑特点
地下三层地上五层，基坑较深，施工难度大，外立面造型复杂
3
建筑面积
总建筑面积（m2）
20500
4
建筑层数
地上
五层
地下
三层
5
建筑层高
地下
-3层3.9m/-2层3.6m/-1层3.6m
地上
3.45m
6
建筑高度
绝对标高（m）
47.5
室外地坪（m）
47
基底标高（m）
-12.7
基坑深度（m）
-12.9
檐高（m）
17.85
建筑总高（m）
18
7
建筑平面
横轴编号
1～14
纵轴编号
A～H
横轴距离（m）
100.202
纵轴距离（m）
50.350
8
建筑防火
建筑耐火等级为一级
9
保温
外墙外贴30mm厚岩棉保温板，接触室外空气地板贴80mm厚岩棉保温板，非采暖空调间与采暖空调间隔墙用10mm厚玻化微珠保温砂浆，楼板用10mm厚酚醛树脂保温板；平屋顶为50mm厚酚醛树脂保温板，种植屋面为40mm厚酚醛树脂保温板
10
外装修
檐口
干挂花岗石
外墙装修
干挂花岗岩、干挂铝板、外墙涂料
屋面工程
上人屋面10厚成品地砖面层、局部种植屋面：
种植基质；不上人屋面：
30厚1：
3水泥砂浆找坡，最薄处20抹平
门窗工程
外门窗为PA断桥铝合金节能窗；内门为成品实木复合门
11
内装修
顶棚
刮腻子喷涂顶棚、功能性合成树脂顶棚、穿孔吸音复合板顶棚、纸面石膏板吊顶、铝合金条板吊顶、矿棉板吊顶
楼地面
耐磨混凝土地面面层、地砖楼面、防滑地砖楼面、水泥砂浆楼面、防静电活动架空板楼面
内墙
水泥砂浆墙面、功能性合成树脂乳液涂料墙面、瓷砖墙面、花岗石板墙面、穿孔吸音复合板墙面、装饰吸音板墙面
门窗工程
木门、防火门、防火隔音门、铝合金窗、
百页窗、幕墙窗、
楼梯/公用部分
铺地砖
12
防水工程
地下室
防水等级为一级，在钢砼P8自防水外侧采用两道3厚II型高聚物改性沥青防水卷材
屋面
屋面采用3+3厚PEE高聚物改性沥青防水卷材（聚乙烯胎基）
卫生间、有水机房
1.5厚聚氨酯防水涂料
屋面防水等级
二级
13
排水工程
上人屋面
重力式内排
不上人屋面
重力式内排
2.3结构设计概况
序号
项目
内容
1
结构形式
基础结构形式
钢筋混凝土筏板基础
主体结构形式
框架剪力墙结构
屋盖结构形式
局部天窗、平屋盖
2
土质、水位
基底以上土质分层情况
第四纪粘质粉土粉质粘土
层
地下水位
地下承压水
25.93m-26.44m
设防水位
45.50m
3
地基
持力层土质类别
第四纪沉积粘质粉土、粉质粘土④，粘质粉土、砂质粉土④1层
地基承载力特征值
180Kpa
4
地下防水
混凝土自防水等级
P8
材料防水
3+3自粘型高聚物改性沥青防水卷材
5
混凝土强度
等级
基础垫层
C15
基础底板
C40P8
地下室外墙
C40P8
剪力墙、框架柱
C40
梁、板、楼梯
C40
其他构件
C20
6
抗震等级
抗震设防烈度
8度
地下三层抗震等级
三级
地下二及地上抗震等级
剪力墙二级、框架二级
7
钢筋类别
非预应力筋类别及等级
HPB300级（fyk=270N/mm2）
HRB335级（fyk=300N/mm2）
HRB400级（fyk=360N/mm2）
8
钢筋接头形式
剥肋滚压直螺纹
直径≥16的钢筋
搭接绑扎
直径≤14的钢筋
9
结构断面尺寸（mm）
基础底板厚度（mm）
700
外墙厚度（mm）
400/500/550
内墙厚度（mm）
400
柱断面尺寸（mm）
300×300、600×600、600×800、
800×800、800×1000、800×1050、800×1200
梁断面尺寸（mm）
350×400、350×650、400×650、
400×800、400×900、400×1000、
400×1100、500×1000、500×1100、600×850
楼板厚度（mm）
120、180、250、300、400
10
楼梯形式
板式楼梯
2.4机电设备设计概况
序号
项目
设计要求
系统作法
管线类别
1
给排水系统
采暖
校区统一供暖
螺纹连接、焊接或法兰连接
焊接钢管
上水
校区统一供水
热熔、沟槽连接螺纹连接
铝合金衬塑管
覆塑热镀锌钢管
排水
重力流
W型柔性接口
水泥承插接口
机制柔性排水铸铁管
压力排水
污水泵提升
沟槽连接
螺纹连接
覆塑热镀锌钢管
消防水
校区统一供水
沟槽连接
螺纹连接
热镀锌钢管
2
消防系统
报警
消火栓按钮和湿式报警阀
螺纹连接、卡箍连接、丝扣连接、沟槽连接
热镀锌钢管
3
空调通风系统
空调风
新风换气机组
法兰连接
镀锌钢板
通风、防排烟
走廊设置了排烟系统，地下层设置了排烟、排风系统及补风系统
法兰连接
镀锌钢板、普通钢板
多联机分体空调
风冷热泵型
钎焊
铜管
4
电力系统
照明
照明、其它用电负荷为三级
TN-S
焊接钢管、阻燃电缆、阻燃导线
动力
二类防火建筑
TN-S
焊接钢管、耐火电缆、阻燃导线
弱电
语音+数据
竖井内设配线
焊接钢管
避雷
二类防雷建筑
结构基础φ10、φ16钢筋作为防雷接地
5
设备安装
配电柜
开关元件选择低能耗产品
金属铠装全封闭中置柜，真空断路器
DC220V电源
水箱
装配式
搪瓷钢板
污水泵
集水坑内安装
自藕式连接
泵、控制箱
6
通信网络系统
为环科楼内部提供先进的通讯手段及各种先进的通讯业务和多媒体信息服务
焊接钢管
安全防范系统
彩色半球、电梯专用
镀锌钢管
音响
消防火警广播系统
焊接钢管
有线电视
SYWV-75-9
分配-分配-分支
焊接钢管
7
防雷
二类设防
TN-S系统
8
电梯
垂直电梯2部
无机房
3方案优化安排
3.1方案优化原则
工程项目开工前，由项目经理负责，项目总工组织相关技术人员，对现场进行详细调查，充分理解施工现场的自然条件，及时组织有关人员对项目设计文件进行自审和会审，全面了解、掌握设计意图。
进场后依据现场实际情况、设计文件、施工合同、施工条件、施工队伍、各种材料、设备的市场价格和供货渠道等因素，积极采用新技术、新工艺、新材料和新设备，分专业制定多种工、料、机配置方案和施工组织措施、施工技术方案。
在满足工期、质量要求的前提下，从符合项目资源配置水平、技术可行、经济适当、利于操作等方面进行分析，对本项目主要工程的施工方案进行改进、评价，并最终确定技术相对先进、进度快、成本较低、现场操作性强的施工方案。
项目部在编制实施性施工方案时，应依据现场情况进行动态控制，不断优化、修改、补充和完善，保证施工方案始终处于最优状态，最大限度地降低工程施工成本。
3.2方案优化计划
3.2.1临建施工方案优化：
办公用房利用上个工程办公用房，办公室设施利用上个工程设施，办公区选址在有已有基础及路面的区域。
3.2.2护坡方案优化：
基坑深12.1米，考虑到安全与经济相结合的原则，由原800桩两桩一锚改为600桩及部分800桩三桩两锚结合土钉墙护坡方式，并经过专家论证。
3.2.3土方开挖方案优化：
基坑紧邻中关村北大街，考虑到车辆出土过程会落土，为减少对外影响，经与土方施工单位协调优化施工工序，原计划设置两个出土口，改为由校内出口出土并由专人负责配备马路清扫队伍，在早上7点前完成清扫任务。
3.2.4脚手架施工方案优化：
采用型钢悬挑脚手架体系，由二层搭设至五层顶，在二层以上施工时不影响回填土施工，节约工期约一个月。
3.2.5混凝土施工方案优化：
因北京大学地处中关村核心区，一部分砼厂家在白天泵车进入不了北大校区，本工程优选砼供应厂家，选用24小时都能供货的搅拌站，节约工期。
3.2.6模板方案优化：
本工程为框架剪力墙结构，墙体较少故墙、柱、梁、板全部采用木模施工，考虑面板尺寸及质量问题，将螺栓间距由原计划600设置为400，缩小主龙骨间距，增大面板刚度，保证墙体平整度，减少装修期间抹灰量。
3.2.7地下二层及地下一层顶板模板方案优化：
原支撑为900*900碗扣架，现优化方案改为1200*1200碗扣架，降低成品，加快施工进度。
3.2.8首层至五层顶板模板方案优化：
原支撑为900*900碗扣架，现优化方案改为1200*1200碗扣架，降低成品，加快施工进度。
3.2.9地下二及地下一顶板模板主龙骨优化：
原计划采用80*80木方，主龙骨间距900，现优化方案改为90*90木方，主龙骨间距1200，减少成本，增加使用次数。
3.2.10首层模板主龙骨优化：
原计划采用80*80木方，主龙骨间距900，现优化方案改为90*90木方，主龙骨间距1200，减少成本，增加使用次数。
3.2.11钢筋马镫方案优化
底板马镫全部采用废旧钢筋焊接，其余板马镫采用成平马镫。
3.2.12成本分析表：
序号
优化项目
原方案
计划优化方案
节约成本
完成时间
负责人
1
办公用房优化
搭建新办公用房
采用上一工程办公用房
80896.4元
2014.03.06
赵志刚
2
护坡桩优化
800桩两桩一锚
600桩及部分800桩三桩两锚
700000元
2014.06.10
赵志刚
3
土方开挖方案优化
设置两个出土口
一个出土口
29500元
2014.06.30
赵志刚
4
脚手架方案施工优化
落地脚手架
二层悬挑脚手架
120000元
2014.12.25
赵志刚
5
混凝土施工方案优化
普通招标混凝土厂家
优先选用全天供货厂家
180000元
2014.06.06
赵志刚
6
模板施工方案优化
螺栓间距600
螺栓间距400，减少抹灰量
120000元
2014.10.26
赵志刚
7
地下二层及地下一层模板方案优化
900*900碗扣架
1200*1200碗扣架
32949.1元
2014.10.20
赵志刚
8
首层至五层模板方案优化
900*900碗扣架
1200*1200碗扣架
67119元
2014.12.01
赵志刚
9
地下1、2层主龙骨优化
采用80×80木方，主龙骨间距900
改采用90*90木方，主龙骨间距1200
122000元
2014.10.20
赵志刚
10
首层主龙骨优化
采用80×80木方，主龙骨间距900
改采用90*90木方，主龙骨间距1200
47600元
2014.11.05
赵志刚
11
钢筋施工方案优化
焊接马镫
成品马镫
49800元
2014.10.26
赵志刚
合计
计划节约成本
1549864.5元
计划节约成本合计/总造价
=计划节约成本率
1.78%
4方案优化部署
4.1施工方案优化项目部组织机构及职责
组 长：
张全瑞
副组长：
赵志刚肖少锋胡晓
组 员：
杨国有李璐恒岳林高新坡王国
项目部主要管理人员组织及职责见下表：
姓名
项目职务
岗位职责
张全瑞
项目经理
对技术施工方案优化全面负责，确保技术方案达到预期目标。
赵志刚
项目总工
负责优化项目的立项和审定
肖少锋
生产经理
负责优化项目的组织实施
胡晓
经营主管
以成本控制为标准，从成本上考虑施工方案的可行性，预测施工方案优化的预期收益
杨国有
安全主管
审查并监督检查优化项目在安全方面的可行性
李璐恒
土建工长
具体组织方案优化的实施
岳林
技术主管
从工、料、机的投入，工序安排，工期要求入手，对施工组织设计和施工方案进行优化；确保符合质量要求
高新坡
材料主管
制定最佳的物资、设备供应方案
王国
行政主任
确保优化方案满足环保要求
4.2优化原则
结合实际，切实可行；确保安全、环保、质量、工期；不违背设计意图，满足规范要求；降低成本，提高可操作性；充分论证，好中选优。
4.3优化目标
节约成本造价1.78％，及节约工期一个半月。
4.3优化程序
4.3.1由项目经理牵头，项目总工程师组织及各专业技术员和相关部门，根据现场情况，对制定的施工方案进行分析论证，确定是否需要对其进行优化；
4.3.2技术人员根据项目各个工序不同要求，编制出多种优化方案、施工方法、施工工艺等技术文件；针对各种施工方案、施工工艺，确定相应的劳、材、机、环的投入；
4.3.3安全、质量、环保部门对各种不同施工方案进行审核，以确定方案能否满足工程安全、质量、环保要求；经营部门按照劳动定额、材料消耗定额、机械台班定额对施工方案进行审核，确定是否满足有关要求；
4.3.4由经营经理牵头组织项目部及各工区的工程、物资、设备、技术等部门，根据相应的单价，计算出各种方案的经济投入，做出科学合理的比较；
4.3.5根据项目特点、经济投入、工期要求等进行综合分析论证，筛选出最优施工方案，并下达实施；
4.3.6施工过程中，应对施工工艺进行优化。
技术人员要深入施工现场，及时发现和改进施工组织设计和施工方案中的不合理因素，确保方案最大限度的优化节约成本。
5主要优化项目及成本分析
根据现场实际情况，通过方案优化程序确定以下几种成本优化方法优化。
5.1临建施工方案优化
办公用房利用上个工程办公用房，办公室设施利用上个工程设施，办公区选址在有已有基础及路面的区域
新办公房每平米造价275元，利用原有办公房每平米造价70元，节约资金为136.08*（275-70）=27896.4元，原有硬化地面约200平米，节约资金200*40=8000元，办公桌椅等30套，每套1500元，节约资金30*1500=45000元，共计结余80896.4元
。
5.2护坡施工方案优化
基坑深12.1米，考虑到安全与经济相结合的原则，由原800桩两桩一锚改为600桩及部分800桩三桩两锚结合土钉墙护坡方式，并经过专家论证。
节约资金约700000元
5.3土方开挖方案优化
基坑紧邻中关村北大街，考虑到车辆出土过程会落土，为减少对外影响，经与土方施工单位协调优化施工工序，原计划设置两个出土口，改为由校内出口出土并由专人负责配备马路清扫队伍，在早上7点前完成清扫任务。
一个出土口由原来需倒运两次马道只需倒运一次，减少投入。
倒运马道需要2个台班，节约资金2*3500=7000元，人员投入减少5*150*30=22500元，共节约资金22500+7000=29500元
5.4脚手架施工方案优化
采用型钢悬挑脚手架体系，由二层搭设至五层顶，在二层以上施工时不影响回填土施工，节约工期约一个月。
项目管理人员工资每月120000，节约资金120000元。
5.5混凝土施工方案优化
因北京大学地处中关村核心区，一部分砼厂家在白天泵车进入不了北大校区，本工程优选砼供应厂家，选用24小时都能供货的搅拌站，节约工期。
因场地狭小地下结构选用汽车泵为主，地泵为辅的混凝土浇筑方式，地上结构以地泵为主的混凝土浇筑方式，加快浇筑速度，节约工期一个半月。
节约资金1.5*120000=180000元
5.6模板施工方案优化
本工程为框架剪力墙结构，墙体较少故墙、柱、梁、板全部采用木模施工，考虑面板尺寸及质量问题，将螺栓间距由原计划600设置为400，缩小主龙骨间距，增大面板刚度，保证墙体平整度，减少装修期间抹灰量。
减少抹灰面积约10000平米，节约资金10000*12=120000元。
5.7地下二层及地下一层顶板模板方案优化
本工程地下二层及地下一层原计划为900*900碗扣架体系支撑，现改为1200*1200碗扣架。
地下二层及地下一层顶板模板支撑立杆使用1200×1200间距
序号
项目
单价（元/m·d
）
单跨材料差价（元）
日节约成本（元）
节约成本（元）
材料名称
规格（mm）
根数
合价
差价（元）
面积
计算高度
差额（元）
层数
工期（天）
总额（元）
1
立杆
900*900
0.021
4500
94.5
40.95
3600
3.6
147.42
2
60
8845.2
2
1200*1200
2550
53.55
3
横杆
900
0.021
17424
365.904
160.776
3600
0.9
329.3136
2
60
19758.6
4
1200
9768
205.128
1.2
246.1536
14769.216
5
顶托
900
0.022
4500
100.1
44
3600
44
2
60
2640
6
1200
2550
56.1
7
节约成本（元）
16474.584*2=32949.168
5.8一层至五层顶板模板方案优化
本工程一层至五层原计划为900*900碗扣架体系支撑，现改为1200*1200碗扣架
一层至五层顶板模板支撑立杆使用1200×1200间距
序号
项目
单价（元/m·d
）
单跨材料差价（元）
日节约成本（元）
节约成本（元）
材料名称
规格（mm）
根数
合价
差价（元）
面积
计算高度
差额（元）
层数
工期（天）
总额（元）
1
立杆
900*900
0.021
3700
77.7
33.6
2970
3.6
120.96
5
60
7257.6
2
1200*1200
2100
44.1
3
横杆
900
0.021
14800
310.8
144.4
2970
0.9
279.25
5
60
16755
4
1200
8400
176.4
1.2
211.68
12700.8
5
顶托
900
0.022
3700
81.4
35.2
2970
35.2
5
60
2112
6
1200
2100
46.2
7
节约成本（元）
13423.8*5＝67119
5.9地下二层及地下一层顶板模板主龙骨优化
地下二层及地下一层顶板模板主龙骨原计划采用80*80木方，间距900，现优化为90*90木方，间距1200，节约材料，施工方便。
地下二及地下一顶板模板主龙骨改用90×90木方
序号
项目
价格（元）
单层差价（元）
平米数
总价（元）
残值
节约成本（元）
单价（元）
根数（根）
合价（元）
差价（元）
层数
总根数
差量（根）
合计
1
80×80木方
56
4550
254800
61000
3600
2
9100
3990
509600
122000
2
90×90木方
76
2550
193800
5110
388360
3
说明
采用80×80木方
采用90×90木方
1、主龙骨设置间距900mm
2、主龙骨长度4m。
1、主龙骨设置间距1200mm。
2、主龙骨长度4m。
4
节约成本
122000
5.10首层顶板模板主龙骨优化
首层顶板模板主龙骨原计划采用80*80木方，间距900，现优化为90*90木方，间距1200。
首层板模板主龙骨改用90×90木方
序号
项目
价格（元）
单层差价（元）
平米数
总价（元）
残值
节约成本（元）
单价（元）
根数（根）
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