公司设计优化指引手册

中建二局西南公司

设计优化指引手册

（L0版）

中国建筑第二工程局有限公司西南公司

二0二0年四月

目录

第一章地基与基础分部工程优化.........................................1

第1节基本思路...................................................1

第2节具体措施..................................................2

(1)土方回填.................................................2

(2)基坑支护方案优化支护.....................................3

(3)隧道围岩等级优化.........................................5

(4)地基处理优化.............................................7

(5)边坡支护HN100*50型钢优化...............................8

(6)微型钢管桩预应力锚杆土钉墙的复合土钉墙支护..............9

(7)超长灌注桩桩端桩侧超量后注浆法.........................10

(8)浅基础改为桩基础........................................11

(9)桩身加筋箍调整..........................................12

(10)旋挖桩泾优化...........................................13

(11)基础优化...............................................14

(12)坡形基础优化...........................................15

(13)破胎模优化.............................................16

(14)泥浆护壁成孔灌注桩基础优化为长螺旋钻孔灌注桩..........17

(15)基础筏板优化...........................................18

(16)用膨胀加强带取代伸缩后浇带优化........................19

(17)地下室后浇带止水优化...................................20

(18)超长结陶采用跳仓法优化.................................21

(19)劲钢(管)混凝土结构基础钢筋............................22

(20)采用预制水泥胎模板代替传统破胎膜......................23

第二章主体结构分部工程优化.........................................24

第1节基本思路.................................................24

第2节具体措施.................................................25

(1)混凝土排架结构调整......................................25

（2）混凝土连廊优化为钢结构..................................27

（3）混凝土悬挑板优化为钢结构悬挑板.........................29

（4）地下室楼板结构加强......................................30

（5）后浇带优化..............................................32

（6）外立面结构优化..........................................33

（7）混凝土屋面优化为轻钢结构...............................34

（8）梁板结构优化为楼板配筋加强.............................35

（9）墙柱节点优化............................................37

（10）楼层电梯轨道梁设计优化.................................38

（11）地下室外墙防水保护层优化..............................39

（12）二次结陶砌体材料优化...................................40

（13）钢结构防火涂料优化.....................................41

第三章建筑装饰装修工程优化.........................................42

第1节基本思路.................................................42

第2节具体措施.................................................43

（1）预拌砂浆的使用..........................................43

（2）建筑地面采用环氧地坪漆做法优化.........................44

（3）采用高聚合自流平水泥地面优化...........................45

（4）复杂混凝土曲面结构外装饰由现浇优化为预制...............46

（5）外墙混凝土线条优化......................................47

（6）外墙砌体优化............................................48

（7）外立面建筑线条优化......................................49

（8）外窗企口优化............................................50

（9）承插式烟道优化..........................................51

（10）卫生间倒角设计优化.....................................52

（11）屋面花架改钢构.........................................53

（12）设备机房排水沟优化.....................................54

第四章建筑屋而分部工程优化.........................................55

第1节基本思路.................................................55

第2节具体措施.................................................56

（1）屋面保温层优化..........................................56

（2）屋面找坡层优化..........................................57

（3）聚氨酯防水涂料代替改性沥青及合成高分子防水涂料优化………58

（4）合成高分子防水涂料代替聚合物水泥防水涂料优化...........59

（5）屋面防水保温设计优化....................................60

（6）屋面找平层与保温层优化为废加气块碎块...................61

（7）屋面找平层与保温层优化为无机纤维材料...................62

（8）SBS改性沥青防水卷材代替自粘聚合物改性沥青防水卷材优化..63

第五章建筑给水、排水及采暖分部工程优化.......................64

第1节基本思路.................................................64

第2节具体措施.................................................65

（1）1IDPE虹吸排水...........................................65

（2）ABS管施工技术..........................................66

（3）易熔合金型喷头..........................................67

（4）塑料检查井..............................................68

（5）聚丙烯静音排水管........................................69

第六章通风与空调分部工程优化.......................................70

第1节基本思路.................................................70

第2节基本措施.................................................71

（1）风管与配件制作安装优化采用共板法兰.....................71

（2）风管系统安装优化为排风和排烟系统共用...................72

（3）风管材料优化为氯氧镁通风管道...........................73

（4）矩形风管优化为螺旋风管..................................74

（5）风管系统不同的区域优化采用不同的绝热材料...............75

第七章建筑节能工程优化..............................................76

第1节基本思路.................................................76

第2节基本措施.................................................77

<1）建筑外墙保温材料优化为复合酚醛保温板...................77

（2）中空玻璃内填充惰性气体优化.............................78

（3）铝合金窗框采用断桥型材并设隔热条.......................79

（4）发泡混凝土地面垫层......................................80

第八章施工部署及总平、临建布置优化.................................81

第1节基本思路.................................................81

第2节具体措施.................................................82

（1）塔吊优化平面布置中的应用...............................82

（2）展示区的调整............................................83

（3）临建优化................................................84

优化背景

1、业主单位的开发节奏、场地移交会经常调整和变化，同时经常对设计规

划、建筑业态、建筑户型、设计图纸、外立面等进行更改。

2、业主单位的质量标准、技术要求不断提高，明显高于国家规范要求。

3、业主单位的成本管理更加严格，合同条件日益苛刻。

4、建筑市场人工、材料单价逐年上涨，施工成本持续上升。

优化意义

随着建筑市场环境的不断变化，施工方的利润点逐渐透明，项目利润越来越

低，甚至已经无法保证正常盈利，唯有通过“优化”拓宽盈利空间，提高项目盈利

水平。

第一章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

优化基坑支护的形式（桩锚支护、地下连续墙+内支撑、土钉墙）

基坑支护

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）

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）

基础形式

基础类型优化（整体筏板基础、独立基砒;、承台+地梁+抗水板），

提倡优化为整体筏板基础

1

第2节具体措施

(1)土方回填

序号项目内容

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。

1优化背景4

1"Q

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

议籽回填材料更改为级配碎石，得到业主和设计单位的认同。

2优化实施

3适用范围基坑肥槽及基础周边

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，

效益对比

4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

（2）基坑支护方案优化支护

序号项目内容

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

发地卜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，并且净利涧比其他两种方案高出近600万。

优化

1背景

3

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

优化

2实施

适用

深基坑支护工程

3范围

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

效益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

4对比全风险小、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。

优化

降低单位成本类

5类型

使用

根据地质条件，对支护方案进行充分专家论证

6提示

4

（3）隧道围岩等级优化

序号项目内容

某工程隧道施工图纸（送审稿）下发后，发现隧道设计以in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，且地处噂斯特

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。

1优化背景

隧道施工遵循短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勒测量的方法，以

施工安全为由，与设计单位沟通将in级围岩调整为iv级，加强支护，保

证施工安全。

2优化实施

5

3适用范围地质条件复杂的隧道工程

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。

每延米工程数量

优化前优化后

数量数最

项目单位

（III级（IV级

围岩）围岩）

120.3139.69

开挖m3

5.586.89

rT?m3

52.171.37

①6.5钢筋网kg

126.38242.75

中22药卷锚杆kg

初期

效益对比114工字390.180

4支护kg

钢

118工字0860.39

型钢拱kg

钢

架

钢架连44.0992.04

kg

接钢材

022连87.394.15

kg

接钢筋

拱部及14.12

C30混凝m312.09

二次边墙

土

衬砌仰拱m306

HRB400kg01246.28

钢筋

HPB300kg063.83

超前中43*4钢管kg0256.11

支护注水泥浆m300.9

5优化类型降低单位成本类

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

使用提示

6等技术参数是开源的重点

6

（4）地基处理优化

序号项目内容

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

1优化背景大，严重影响施工工期。

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。

2优化实施

一二

匚-______..

3适用范围厚度W10m的换填地基

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W3m的换填地基；强夯回填回填厚度W6m,夯击能3000KN41,

6nl（回填厚度＜8m,夯击能6000KN机回填厚度28m,分击^8000KN41

效益对比

4，承载能力不小于150Kpa压缩模量不小于lOMpa,适用于厚度WlOm

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

7

(5)边坡支护HN100*50型钢优化

序号项目内容

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

优化背景

1HM00*50型钢，同时公司其他项目有一批库存的12#工字钢。

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。

2优化实施

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

经设计同意后采用；对于非工程实体结构使用的钢筋、型钢：

使用提示

6提倡使用小钢厂的材料，以降低成本。

8

（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

一般地下室基坑支护采用灌注柱排桩支护

二

1优化背景I-Y川.

z--...一•■昌

微型钢管桩预应力锚杆土钉墙的复合土钉墙支护。

中■?；玲7\A＜钻孔，插入钢筋或螺

♦窿察V镭黑灌浆'产成土树

飞；

aKBdMMwj.里

2优化实施z

由褪

1

、*i7\■.s

-1ef1___________________I

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

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

4效益对比控制边坡位移变形、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

9

⑺超长灌注桩桩端桩侧超量后注浆法

序号项目内容

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

恻轼弱土，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

助.4压浆管安装大样图

适用于各类钻、挖、冲孔灌注桩及地下连续墙的沉渣（虚土）、泥

适用范围

3皮和桩底、才庄侧一定范围土体加固的后注浆施工

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，

效益对比

4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舟〜25%o

优化类型提高质量等级、节约成本类

使用提示根据地质条件，经设计单位同意后比选采用。

10

(8)浅基础改为桩基础

序号项目内容

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。

1优化背景

桩基础与浅基础距离较近，不满足基珊刚性角的要求，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。

2优化实施

3适用范围浅基础与桩基础较近，程。

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

4效益对比根桩基础(包括M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。

11

(9)桩身加筋箍调整

序号项目内容

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

C12S2000,现场施工过程中发现大桩径钢筋笼(d^lOOOmn)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。

1优化背景

活以往工程施工经验，桩径越大，加劲箍的直径越二匕桩径d2

10()0mm时，采用直径12的加劲箍，钢筋笼刚度不足,吊装易变形存

在f依落危险，桩基础成型质量无法保证为切入点，多次与目R方洽商，并联

合1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0

16.圈中所有虹身布筋镀均为12的诙第，部分大直空忙忸够走现场吊堂国福

是否可以增大加密登一­

♦>

SH：按下表实篇・・

优化实施

2班径(mm〉d・、加懒，

800$d$1000.fi12@2000.

lOOOQWbMX).21侬000，

1400QW1600.以6磁000，

1600<d^l8<X).oi8@2000.

1800QW2000.22052000.

2000<dW22(».22202000.

2200<dW2400，225®2000.

3适用范围桩基础工程。

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

4效益对比项目单栋高层为例，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。

12

(10)旋挖桩径优化

序号项目内容

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1800KW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。

优化背景

1

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，实现互利共扁。

困

费M瑞联1

城HM)力回锐斓)

优化实施J7M-1nHOC1-12«2C|7D01BD0

23600

J7M-2|.12OC|11—1RO7f[7T¥1ATfMlurr

适用范围EPC项目、PPP项目或正式图纸未出的项目

3

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。

效益对比采用直径800mm旋挖灌注桩时，因桩径太小，下游成本须按米计算，

4

下游成本为295元/m,折合后为600元/n?；桩径调整为1200mm后，

下游单价为295元/nf,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。

优化类型降低项目成本类

5

使用提示经设计单位同意后采用。

6

13

(11)基础优化

序号项目内容

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。

1优化背景

以独“.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。

优化实施一~~~~—―.

2•■•1•

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....1

二fy，///，,「

主楼筏板与车库抗水板交接大样

3适用范围所有项目

最终成功优化，既增加了基础混凝土(约836(1?)、又简化施工工序，

效益对比

4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。

14

(12)坡形基础优化

序号项目内容

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。

1优化背景

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。

2优化实施

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。

15

(13)砖胎模优化

序号项目内容

某工程基础施工涉及大晟砖胎模作业，但图纸中无砖胎模做法，导致

业主拒绝计量与办理结算。

1优化背景

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。

2优化实施

3适用范围所有项目。

业主按照病胎模做法进行结算，现场采用部分砖胎模、部分旧模板进

效益对比

4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

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病胎

使用提示

6模施工

16

(14)泥浆护壁成孔灌注桩基础优化为长螺旋钻孔灌注桩

17

(15)基础筏板优化

序号项目内容

筏校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。

3适用范围斜交基础筏板钢筋

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

效益对比

4筏校钢筋。

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

18

(16)用膨胀加强带取代伸缩后浇带优化

序号项目内容

温度后浇带通常要求在两侧验浇筑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

1优化背景

采用膨胀加强带，替换温度后浇带，膨胀加强带碎等级提高一级，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。

2优化实施

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

可与两侧结构碎同时施工，简化了工序，去掉了各项不利影响，降低

效益对比

4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。

19

(17)地下室后浇带止水优化

序号项目内容

地下室底板、外墙普通后浇带

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。

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

效益对比

4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。

20

(18)超长结构采用跳仓法优化

序号项目内容

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。

补偿收缩酢

封团措施

1优化背景

中埋式橡胶止水荒/基础抡底板

挤塑聚笨板.防水卷材

背贴式橡胶止水带/|一后浇带青

险垫层

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“抗马放"特性原理，它是将建筑物地基或大

面积碎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。

优化实施

适用范围超长无缝混凝土

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

4强的针对性、适用性与经济性。

优化类型节约成本、降低工期类

使用提示根据现场条件，经设计单位同意后采用。

21

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