论文滨海地貌下预应力桩基综合优化平衡分析，该文是关于预应力论文如何怎么撰写跟滨海地貌和桩基和预应力有关大学毕业论文范文.
【摘 要】 文章阐述了桩基综合优化应以工期控制作为约束性条件,合理设定节支目标,并在优化过程中予以动态干预.为确保优化成功,对工期、成本、质量、技术等诸要素合理赋权,应通过实践数据积累,更好地实现优化的系统性平衡,进而推动岩土工程供给侧改革不断向前发展.
【关键词】桩基；综合优化；工期管理；节支率；成本；动态干预
1 概述
根据上海市政府颁发的《上海市城乡建设和管理“十三五”规划》（以下简称《规划》）,上海的住房市场体系以完善居住、开发普通商品住房为主.至2020年,将着力深化完善廉租住房、公共租赁住房、共有产权保障住房、征收安置住房“四位一体”、购租并举的住房保障体系,新增各类保障性住房约30 万套.
作为国内特大型城市的上海,建设用地日趋稀缺,为能达到对城市土地的集约利用,有效降低工程的综合造价,目前的保障性住房多向近郊或远郊发展,并以高层住宅建设为主,层数多为12 ～ 18 层.
因保障性住房选址的周边环境相对宽松,考虑预应力桩为工厂预制,有造价、工期、质量等诸方面的优势,故广泛应用于目前的保障性住房建设.在2015 年11 月10 日召开的第十一次会议上,总书记提出：“在适度扩大总需求的同时,着力加强供给侧结构性改革,着力提高供给体系质量和效率,增强经济持续增长动力.”在上海的地貌单元中,若不考虑长江口各岛屿,滨海平原地貌及类似地貌（湖沼I2 区）占比约近70%；考虑到桩基工程技术上存在不确定性,质量上风险点较为突出,且其造价占比较高,故对滨海平原地貌下高层住宅的预应力桩基工程进行综合优化,藉此获得良好的社会效益和经济效益[1],是为加强工程建设供给侧结构性改革的重要举措之一.
2 桩基优化目的与流程
2.1 滨海平原工程地质概况
根据地质勘探,滨海平原地基土的层次及主要特征如表1 所示.考虑高层住宅基底荷载较大,同时兼顾沉桩可行性,一般选择第⑦ 1 层（砂质粉土或粉砂）的中下部或第⑦ 2 层（一般为粉砂）的上部作为预应力桩基持力层[2].
2.2 桩基优化目的
通过精细化勘察、优化概念设计（桩基选型及设计比选）、试沉桩施工、试桩检测,根据现场实证反馈及动态干预,获取桩基工程经济、质量、环境和工期等全要素的最佳方案,最终实现“造价经济、质量优良、管理消耗降低、工期可控、施工有序”之目的.
2.3 桩基优化流程
基于桩基优化目的,其主要的输入输出关系如图1所示,据此可编制桩基优化流程（图2）.
3 桩基优化实例
表2 总结了近两年滨海平原地貌下的典型优化案例.
4 桩基优化综合平衡分析
4.1 工期管理分析实际上,可以将桩基优化分为专项优化和综合优化.
所谓专项优化,基本指向为沉桩可行性分析（如松江南站C18-39-04 地块）.对预应力静压桩而言,具体表现为：基桩沉至预定设计标高且桩身完整.所谓综合优化,则指的是捕获全要素（工期、成本、质量、技术、供应链等诸方面）的最优解.
4.1.1 专项优化
专项优化（沉桩可行性分析）主要由简易概念设计、试沉桩施工及试沉桩反馈总结三道工序组成,工期可按单工序专业化生产标准时间计算,即：
T gz 等于 T b-（T zk+T gxk） （1）式中,T gz —作业时间（总工期）；Tb—制度时间；Tzk—作业宽放时间；Tgxk—个人需要与休息宽放时间.
专项优化工期约为4 周,其中,概念设计1 周,试沉桩施工2 周,反馈总结1 周.
4.1.2 综合优化
综合优化工期编排可应用网络计划技术完成,通过计算作业时间、结点时间、工序时间、时差来确定总工期,一般而言,需要15 周,经过工期优化后,可控制在90d 内完成.在这里,网络工期优化主要指的是工期-资源优化和工期- 成本优化.
作为安居工程,合理工期越短,财务成本越低,隐性的管理消耗也越低,经济效益也越显著.安居工程也是民心工程,能在承诺的工期内交付乃至提早交付,除可有效控制或降低动迁安置成本外,尚可获得群众的认可和赞誉,这会产生较好的社会效益.基于以上原因,合理工期理应作为桩基优化的支配性约束条件.
不容忽视的是,对合理工期的再压缩会带来较大质量风险,该质量风险落地后将产生沉没成本.以文中九亭01-04 地块、02-04 地块为例,主要优化目标为节支（降本）,约束工期为30d.为满足此刚性约束,下调了试桩样本数量（按3 根/ 地块执行）和试桩休止期（实际执行14d）,为确保单桩承载力的发挥,技术上选择加大桩基进入持力层的深度,但这明显牺牲了沉桩可行性.据施工现场反馈,部分桩未能沉至设计标高,或在沉桩过程中发生终压力陡降（桩身破损）现象,后续视具体异常有针对性地采取了设计桩长调整、设计核定以及补桩等措施.该沉桩成本虽由施工单位承担,但从系统优化而言,此方案并非最优解.
基于以上分析,桩基综合平衡优化应尽量前置,为工期- 资源优化和工期- 成本优化留出较大空间,也可有效降低沉没成本,建议在扩初阶段即予以启动为宜.
4.2 节支管理分析
传统意义上的节支,是指提升单位造价可提供的单桩承载力.
桩型选定后,存在理论上的最小布桩数,在上部结构固定后,承载力- 布桩数曲线随单桩承载力增长沉降呈收敛稳定趋势,考虑各要素的互斥性和岩土工程的技术掌握程度,从成本和技术角度而言,在布桩数收敛范围进行挖潜,显非明智之举.
在过往优化实践中,为确保工程桩承载力满足设计要求,一般将工前破坏性试桩极限抗压承载力予以0.9倍的折减.为便于成本分析,特取类似设计边界条件（主要指设计桩型相同、桩端约束条件基本相同）的桩基优化案例,经反演分析后,得出各案例的桩材节支率指标.
在首次统计过程中,正偏离超过平均值10%的节支率样本均予以剔除.节支率和单桩竖向抗压承载力挖潜正相关,同时,需考虑对沉没成本进行规避,其节支率可按下式计算：
Mm´等于（Mm+ Mmin）/2 （2）式中：Mm ´—节支率统计值；Mm—节支率平均值,已剔除正偏离超限样本；Mmin—节支率最小值.
为得出滨海平原地貌单元高层住宅（12 ～ 18 层）预应力桩基优化的节支分布,特选取部分代表性案例予以归纳（表3）.
根据上述案例,对滨海平原地貌一般高层住宅而言,建议桩材节支率目标设定为20%,地上单位建面节支目标设定为18 ～ 20 元/m2.
最优节支的实现需要设定一个合理的节支目标.过高的节支目标有可能产生明显的沉没成本,反而得不偿失；过低的节支目标,显然有可能产生机会成本,严重时也会产生沉没成本.以松江南站C19-36-07 地块桩基优化为例,当面临PHC 400 AB 和PHC 500 AB 两种桩基方案时,倾向于强化沉桩可行性（提升施工的友好性）,因此采用了PHC 500 AB 桩端浅埋的方案；但试沉桩施工及试桩检测表明,因沉桩可行性考虑权重偏大,致使单桩承载力提高未达基本预期,且地库柱下单桩抗压承载力存在不满足设计要求的可能.因此,对桩基综合优化各要素的合理赋权,控制沉没成本和机会成本,是桩基综合优化成本管控的应有之义.
4.3 质量控制分析
质量管控的核心主要在于：①工后桩身完整性良好；②工后单桩承载力满足要求；③沉桩过程中环境友好；④结合试沉桩施工和试桩检测等现场实证,建立负面清单,以利后续工程桩施工管理[3].
工期的不合理压缩会带来较大质量风险,除此以外,尚需特别关注的是,桩身完整性和工后单桩承载力存在技术上的互斥性,若过度强化其中的一极,可能因沉桩时桩材实际强度匹配欠佳产生桩身结构缺陷,或因工后单桩承载力不满足而产生设计核定、结构降荷乃至补桩,这会产生较大的沉没成本.
4.4 技术分析
技术的要旨是尽量将事情一次性做正确.为此,在概念设计的静态思考中,不能有太大偏离.考虑到岩土工程的不确定性,尚需重视试沉桩施工和试桩检测的现场反馈,时刻保持着对概念设计的动态干预[1],以免产生机会成本或沉没成本.
如九星10-04 地块地下车库基本采用柱下单桩,单桩竖向抗压极限承载力理想预期为2 255kN,理算最优桩规格为PHC 400 AB 26,并根据公式 [4] 对沉桩终压力进行估算,获取理算转换系数.现场首桩施工时,其终压力为1 000kN,二者转换系数约为2.25,显然单桩承载力存在很高的不能达到设计预期的风险.
考虑到本工程采用柱下单桩,一旦技术判断错误,将导致优化直接成本增加、工期明显延误,甚至有可能选择更加保守的施工图设计方案,从而带来工程桩造价的增加,产生较大机会成本,故必须进行动态干预,实时调整设计桩长,现场当即决定将桩长加长1m（首桩增加送桩1m）.本工程地库共布设9 根工前试桩,实测转换系数见图3.
根据图3,现场实测单桩竖向抗压承载力均已达到化预期,实测转换系数[1.87,2.40],即转换系数小于1.87才能确保本工程安全,充分说明了这一动态干预的合理性和必要性.
5 结语
桩基综合优化可获得良好的社会效益和经济效益,应不断总结可复制经验并加以推广.
工期控制涉及管理消耗、财务成本以及交付承诺,理应作为桩基综合优化的约束性条件,建议桩基综合优化在扩初阶段即予以启动.
节支目标应合理设定,不宜有明显偏离,同时应将沉没成本和机会成本列入重点考虑.
技术上应遵循四原则,即：技术经济相结合,以经济为主；定性定量相结合,以定量为主；静态动态相结合,以动态为主；宏观微观相结合,以微观为主.
桩基综合优化各要素存在相互影响,故应合理赋权,力求实现系统平衡,应通过大量优化实践积累第一手数据,以推动岩土工程供给侧改革不断向前发展.
上文结论：该文是关于经典预应力专业范文可作为滨海地貌和桩基和预应力方面的大学硕士与本科毕业论文预应力论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献.
参考文献：
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