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某医院项目基坑支护设计优化方案

402 2021-01-29 08:52:27

某医院项目总建筑面积为164900㎡,其中地上建筑面积为112367㎡,地下建筑面积为52533㎡,医技楼负二层地下室、门诊楼负一层地下室、行政后勤楼负一层地下室。门诊医技综合楼基坑面积58000㎡/深约12.25m,行政后勤楼基坑面积6000㎡/深约5m。

施工总包招标阶段,投标团队对招标图纸进行梳理,提出需要提供基坑支护施工图;在医院方的要求下,设计单位参照往常武汉基坑支护工程设计案例,将本工程基坑支护工程设计采用局部桩顶放坡+工法桩(插型钢)+一~三道锚索。因工法桩在粤西地区施工案例非常少,材料租赁费用高,投标报价面临巨大亏损。

项目中标进场后,项目部立即启动基坑支护设计优化策划,与代建、设计院、监理单位沟通,将工法桩变更为支护灌注桩,根据平面布置条件优化基坑支护设计。





1.1. 基坑支护设计优化

具体优化设计如下:

1.1.1. 基坑支护优化


(1)行政后勤楼基坑支护原投标方案采用支护桩+锚索,根据堆场布置调整后,基坑支护优化成放坡喷锚+高压旋喷桩止水帷幕。局部西侧临建影响区域采用支护灌注桩+桩间高压旋喷桩止水。

(2)门诊医技楼基坑支护南侧支护原方案采用工法桩+两道锚索,根据堆场调整后,基坑支护设计优化为支护灌注桩+桩间高喷+桩顶放坡喷锚+两道锚杆+高压旋喷桩止水帷幕。

(3)门诊医技楼基坑支护东西侧支护原方案采用工法桩+三道锚索+桩顶放坡喷锚,根据道路布置,基坑支护设计优化为支护灌注桩+桩间高喷+桩顶放坡+两道锚杆+高压旋喷桩止水帷幕。

(4)门诊医技楼基坑支护北侧支护原方案采用工法桩,因基坑支护深度调整,基坑支护设计优化为支护灌注桩+桩间高喷+桩顶放坡+一道锚杆+高压旋喷桩止水帷幕。

1.1.2. 堆场及荷载优化


为降低基坑支护工程投入成本,在满足安全文明施工条件下及后期主体结构施工堆场需求,对堆场使用功能面积进行优化,压缩堆场面积,将堆场外移靠近路边。对堆场及道路荷载进行条件设计:车辆通道荷载要求30KN/㎡。钢筋原材堆场荷载要求25KN/㎡,其他周转材料堆场要求20KN/㎡,无堆场区域荷载要求15KN/㎡





1.2. 方案选型

优化后的方案经医院方审核,认为基坑支护作为临时结构,建议尽量采用放坡的方式来降低工程投入成本,致使基坑支护施工图纸迟迟不予确定。为此,经与院方沟通,对堆场外移基坑支护放坡方案、原基坑支护优化方案、全放坡基坑支护方案进行对比分析。


1.2.1. 方案一堆场外移基坑支护放坡方案

东侧及南侧堆场外迁,通过增加塔吊覆盖保证材料吊运。原堆场区域提供设计院进行基坑放坡优化。

方案分析说明:

1、因材料堆场已移出塔吊覆盖范围,需采用起重吊装设备进行二次材料转运,转运效率低下,较投标方案总工期滞后约1个月。

2、因工期影响,且增加塔吊设备投入,将导致塔吊等大型机械设备进出场费、设备租赁费,管理费,临建摊销费,材料二次转运费、堆场重新搬运,临建设施重新施工等相关费用增加。

3、采用该方案安全性差。

4、专家论证时提出,在湛江片区,特别是沿海区域的地质条件,两层地下室区域采用灌注桩支护为最佳、安全的支护方案;因基坑深度较深,南侧支护若更改为大放坡方案无法通过专家论证。


1.2.2. 方案二原基坑支护设计优化方案

方案分析说明:

1、基坑内无影响的临时设施,可以组织大片区平行施工。实施效率最高,工期效益最佳。总工期较原投标方案工期一致。

2、现有方案,7月16日已获得专家论证认可。

3、安全性有保证。


1.2.3. 方案三全放坡方案

基坑支护采用全放坡开挖,堆场需布置在基坑内侧,在基坑内侧布置一条临时坡道用于材料运输。

方案分析说明:

1、因放坡影响,为保证物资供应至施工工作面,行政后勤楼及门诊、医技楼只能后做;行政后勤楼预计明年7月份开始施工土方开挖及结构施工;门诊楼及医技楼预计明年7月份开始进行坡道土方开挖及地下室结构施工。总工期较原投标方案工期预计延长6个月。

2、因工期影响,将导致塔吊等设备租赁费用、管理费、临建摊销费用、临建道路重新硬化、材料堆场二次搬运、降排水措施等费用大幅增加。

3、采用该方案安全性差。

4、专家论证时提出,在湛江片区,特别是沿海区域的地质条件,两层地下室区域采用灌注桩支护为最佳、安全的支护方案;因基坑深度较深,若负二层支护更改为放坡方案无法通过专家论证。






1.3. 方案对比分析

1.4. 方案选型建议

综合分析方案经济、工期及优缺点;

1、方案一(南侧堆场外移方案)总工期较投标方案工期滞后1个月;基坑支护及土方工程与相关费用投入增加预计3217万元,安全性差;

2、方案二(现有设计方案)总工期较投标方案工期不变,基坑支护工程及土方工程成本投入费用约2907万元,安全性有保证;

3、方案三(全放坡方案)总工期较投标方案工期滞后6个月,基坑支护及土方工程与相关费用投入增加预计3380万元 ,安全性差。

4、方案二(现有设计方案)已完成专家论证,现场也已具备施工条件,待图纸确认后可立即组织施工;而若采用方案一及方案三,还需重新进行基坑支护图纸设计、组织专家论证,图审等流程,总工期将再次滞后约30余天。因现场大面积临建已完成,届时将造成项目停工,工人窝工,管理费损失等问题,预计费用损失80万元。

5、建议采用施工效率高,工期影响最小,经济最合理,安全性最有保证的方案二(现有设计优化方案)作为本项目基坑支护实施方案。




东合南是装配式钢结构基坑支护技术专家,

该技术适用于三层以内地下室开挖(15米挖深),

具有高安全工期短(节约工期30%以上)、

造价低(节省造价10%以上)、循环使用等优势。

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