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编制施工组织设计

步骤

一、施工方案的制订及其过程

( 1) 概述

现代化的建筑以及现代化的施工必须有相应的现代组织管理模式, 而施工方案的制订和落实离不开其组织管理模式。例如项目总承包(EPC)、 CM模式、 BOT模式等。

现代化施工方案的选择和优化必须以施工质量、进度和成本的控制为主要目标。

计算机技术、现代信息技术在建筑工程方面的应用为现场的施工技术管理以及施工方案的编制提供了可靠的技术保证。

( 2) 施工方案的内容及关键技术路线

施工方案的基本内容包括施工流向、施工顺序、施工方法、施工机械的选择以及施工措施。

关键技术路线是指在大型、复杂工程中对工程质量、工期、成本影响较大、施工难度又大的分部分项工程中所采用的施工技术的方向和途径, 它包括施工所采取的技术指导思想、综合的系统施工方法以及重要的技术措施等。

( 3) 施工方案的制订过程及步骤

施工方案制订可参考如下步骤:

熟悉工程文件和资料;

计算工程量;

确定施工顺序和流向;

选择施工方法和施工机械;

确定关键技术路线。

( 4) 施工方案的动态管理

施工方案的编制从粗到细, 由浅到深, 逐步完善:

可行性研究阶段的施工方案是由设计单位或咨询单位负责编制; 在施工组织条件设计中, 施工方案一般由设计单位负责编制;

在施工组织总设计中, 施工方案一般由总承包单位编制;

单位工程施工设计及分部分项施工设计由项目部负责编制。

施工方案编制完成后, 尚须要经过审批和审核。

二、施工技术方案的选择

( 1) 基坑施工方案的选择

降水施工方案的选择: 降水方法和设备的选择, 一般先根据水文地质条件和要求的降水深度, 初步确定几种降水施工方案, 再根据工

程特点、对周围建筑物的不利影响程度、工期、技术经济和节能等条件对初选方案进行筛选, 确定切实可行的降水施工方案。土方开挖施工方案的选择: 主要有人工开挖和机械化开挖两种方式。一般有整体大面积开挖和分层、分块流水开挖等方法。

基坑支护施工方案的选择: 在建筑密集区施工, 或有地下水渗入基坑时, 往往不可能按要求的坡度放坡开挖, 需要进行基坑支护。支护结构选型要与降水方案、挖土方案共同研究确定

( 2) 基础施工方案的选择

桩基础施工方案的选择

预制桩主要考虑土质、桩的类型、桩长和重量、布桩密度、打桩的顺序、现场施工条件、对周围环境的影响等因素确定的;

灌注桩能适应地层的变化, 无需接桩, 施工时无振动、无挤土、噪音小, 宜于在建筑物密集地区使用。

大致积混凝土结构施工方案的选择

主要考虑三方面的内容:

一是应采取防止产生温度裂缝的措施;

二是合理的浇筑方案;

三是施工过程中的温度监测。

( 3) 混凝土运输方案的选择

混凝土运输分为地面运输、垂直运输和楼面运输。不产生离析现象、保证浇筑时规定的坍落度和在混凝土初凝前能有充分时间进行浇筑和捣实是选择混凝土运输方案的三个决定因素。

( 4) 垂直运输机械的选择

一般有下列组合:

塔式起重机＋施工电梯

塔式起重机＋混凝土泵＋施工电梯

塔式起重机＋快速提升机( 或井架起重机) ＋施工电梯

井架起重机＋施工电梯

井架起重机＋快速提升机＋施工电梯

( 5) 脚手架的选择

常见的脚手架有扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、门型组合式脚手架、外挂脚手架等, 需要专门的计算和设计, 必须绘制脚手架施工图。

三、施工组织方案的确定

( 1) 施工区段的划分

大型工业项目按照产品的生产工艺过程划分施工区段;

大型公共项目按照其功能设施和使用要求来划分施工区段;

民用住宅及商业办公建筑可按照其现场条件、建筑特点、交付时间及配套设施等情况划分施工区段。

( 2) 施工程序的确定

施工程序能够指施工项目内部各施工区段的相互关系和先后次序; 也能够指一个单位工程内部各施工工序之间相互联系和先后顺序。

地下工程; 主体工程; 设备工程; 装修工程。

四、施工方案的评价

评价施工方案优劣的指标有工期、成本、劳动量消耗、主要材料消耗、投资额等。施工方案的综合评价就是在确定多项评价指标的基础上, 将各指标的值按照一定的计算方法进行综合后得到一个综合指标进行评价。

五、施工进度计划

基本进度计划要说明哪些工作必须于何时完成和完成每一任务所需要的时间, 也要能表示出每项活动之间的逻辑关系。

5．1 概述

( 1) 基本概念

施工计划是组织为实现一定施工目标而科学地预测并确定未来的行动方案。任何施工计划都是为了解决三个问题:

一是确定施工组织目标;

二是确定为达成施工目标的行动时序;

三是确定施工行动所需的资源比例。

( 2) 方法和类型

施工进度计划一般可用横道图或网络图表示。

究竟应该采用哪一种进度计划方法, 主要应考虑下列六种因素: 工程的规模大小; 工程的复杂程度; 工程的紧急性; 对工程细节掌握的程度; 总进度是否由一两项关键事项所决定; 有无相应的技术力量和设备。

根据不同的划分标准, 施工进度计划有不同的种类:

按计划内容来分;

按计划时间长短来分;

按计划表示形式分;

按项目组成分。

5．2 计划编制

编制程序

施工进度计划按不同层次可分为控制性施工总进度计划、实施性施工分进度计划和操作性施工作业计划。编制的基本程序:

分析工程施工任务和条件, 分解工程进度目标;

安排施工总体部署, 拟定主要施工项目的工艺组织方案;

确定施工工活动内容和名称;

确定控制性施工活动的开竣工程序和相互关系, 并分析各分项施工活动的工作逻辑关系, 分别列出不同层次的逻辑关系表;

确定总进度计划中各施工活动的开始和结束时间, 估算各分项计划中施工活动的持续时;

绘制初步施工进度计划;

确定施工进度计划中各项活动的时间参数, 确定关键线路及工期; 施工进度计划的调整与优化;

绘制正式施工进度计划, 并加以贯彻实施。

进度目标体系

建设工期和施工工期是工程建设施工阶段的最终进度目标, 它是由许多相互关键又相互制约的子目标组成。

由于施工项目结构的层次性、内容的多样性、进展的阶段性, 由于人们对事物的认识总遵循从粗到细, 由近及远的规律, 为了最终控制项目施工总目标, 必须按照统筹规划、分段安排、滚动实施的原则, 将施工目标从不同角度进行综合和分解, 编制相应的施工总进度计划和分进度计划。

施工进度目标一般能够分为控制性施工总进度目标、实施性施工分进度目标和操作性施工作业目标。

5．3 施工进度计划优化

所谓进度计划的优化, 就是利用进度计划的最初方案, 在满足既定条件下, 按某一衡量指标来寻求最优方案。利用网络优化方法, 能够经过数学推导形成算法或逻辑过程, 并利用数值计算迭代, 直接求得最优方案

( 1) 施工进度计划的时间优化

时间是一项特殊的资源。采用调整网络计划逻辑关系的方法, 经过工艺措施和组织措施来实现时间优化。

关键线路优化组合:

当网络计划中有多条关键线路时, 必须考虑多条关键线路的优化组合, 即同时缩短多条关键线路的时间。

优化工作组织方式:

将串联工作调整为平行工作

将串联工作调整为搭接工作

调配计划机动资源:

推迟非关键工作的开始时间

延长非关键工作的持续时间

优选工作的可变顺序

( 2) 进度计划的流程优化

在资源固定、保证施工工艺顺序不变的前提下, 合理安排施工进度计划的流程, 对不同施工段的施工顺序作出多方案的组合, 从中得出最优施工顺序的方案。

主要方法有:

分析法

最小系数法

最短施工时间规则

( 3) 施工进度计划的费用优化

费用优化, 也称时间-费用优化, 是经过调整关键工作的持续时间, 寻求费用最低的优化方案的过程。

时间与费用的关系: 工程成本是由直接费和间接费组成的。直接费随着工期的缩短而增加; 间接费随着工期的增加而增加;

基本原理

根据工期与费用之间的关系, 首先选择既能缩短工期又使直接费用增加额最少的关键工作组合, 缩短它们的持续时间, 记录相应各阶段的工期与直接费用; 然后, 考虑工程间接费的变化规律, 把各阶段不同工期下的直接费用和间接费用分别叠加, 可求出工程时间-成本关系曲线。

研究时间费用优化问题的目的有两个:

求出与工程总成本最低点( P1点) 相对应的最优工期( t1);

求出工期规定( t2) 条件下, 工程总成本最低的方案( P2点) 。方法和步骤:

确定可能缩短工作的正常持续时间及相应费用、最短持续时间及相应费用;

计算网络计划工期, 确定关键工作和关键线路;

找出直接费用变化率最小的关键工作或其组合( 最小切割) ;

确定各次循环最小切割可能缩短的持续时间;

计算与各次循环的工期相对应的间接费, 并求直接费总和;

优化网络计划时间参数, 绘制相应的网络图;

绘制时间-成本曲线, 并根据优化目标, 选择最优方案

六、施工资源配置

施工资源需要数量是有限制的, 不同工序对同一种资源具有竞争性; 另一方面, 某些施工资源具有替代性, 使用不同资源方案的工程成

本不同, 需要做分析和比较。

6．1施工资源的特征和分类

( 1) 施工资源的特征

工程施工资源是指一切直接为工程施工生产所需要并构成生产要

素的、具有一定开发利用选择性的资源。它具有有用性、稀缺性、可替代性等特征。

( 2) 按施工所需资源的内容分: 有人力、物资设备、资金、信息和技术资源。

6．2 施工资源计划

( 1) 编制方法

确定资源的需求计划用量, 亦称工料分析。其编制步骤为:

根据设计文件、施工方案、工程合同、技术措施等计算或套用定额, 确定各分部分项工程量;

套用相关资源消耗定额, 并结合工程特点, 求得各分部、分项工程各类资源的需要量。

根据已确定的施工进度计划, 分解各个时段内的各种资源需要量; 汇总各个时段内各种不同资源的需要量, 形成各类资源总需求量, 并以资源曲线或资源计划的表格形式表示。

( 2) 资源曲线

资源曲线是反映计划资源配置情况的图形, 能够根据横道图或时间坐标网络计划来绘制。

资源需用量曲线

资源累计曲线

( 3) 资源需要量计划

综合劳动力及主要工种劳动力计划

资金需要量计划

施工机具需要量计划

主要材料及构配件需要量计划

大型临时设施需要量计划

6.3施工资源调整与优化

在一定时期内, 人力、物力和财力的供应总是有一定限度的, 即使对工程项目的资源供应是充分的, 也有一个合理使用、均衡消耗的问题。

( 1) 资源限制条件下的工期安排

针对项目可得的资源是有限的且不能超过该约束的情况下, 调整和优化原施工进度计划, 使其产生的施工工期延长时间为最短。( 2) 工期约束条件下的资源均衡

为了使各项工作的资源需求的波动最小, 对施工进度计划中的非关键工作的总时差和自由时差进行再次分配, 即在不影响施工工期的条件下利用非关键工作的时差, 将其从资源需求高峰期调出,

安排在资源需求较低的时间段。这样, 既不影响工程按期完工, 又降低了资源需求的高峰值, 使资源需求相对均衡。

七、施工平面图设计

7．1 概述

根据施工范围的大小, 施工平面图设计可分为施工总平面图设计和单位工程施工平面图设计。

( 1) 施工平面图设计的原则

尽量减少施工用地面积, 充分利用空地;

尽量降低运输费用, 保证运输方便, 减少两次搬运;

尽量降低临时设施的修建费用, 充分利用各种永久建筑、管线、道路;

满足技术安全和防火要求;

在改、扩建工程施工时, 应考虑企业生产和工程施工互不妨碍; ( 2) 施工平面图设计的内容

施工总平面图设计的内容包括:

整个建设项目的总平面图设计的主要内容包括: 一切地上和地下已有的和拟建的建筑物, 构筑物及其它设施( 道路、铁路和各种管线等) 的位置和尺寸。

一切为工程项目建设服务的临时设施, 包括施工用道路、铁路、

各类加工厂, 仓库和堆场, 行政管理和文化生活福利用房, 临时给排水管线和供电线路, 防洪设施, 蒸汽和压缩空气管道, 安全防火设施, 取土弃土地点等。

永久性和半永久性测量用的水准点、坐标点、高程点、沉降观

测点等。

单位工程施工平面图设计的内容包括:

已建及拟建的永久性建筑物、构筑物及其它设施的位置和尺寸;

一切为工程施工服务的临时设施;

临时道路, 可利用的永久性或原有道路, 及其与场外交通的连接;

临时给水排水管线、供电线路、蒸汽及压缩空气管道等;

起重机开行路线及轨道铺设, 垂直运输设施的位置, 起重机回转半径;

测量轴线及定位线标志, 永久性水准点位置;

土方取弃场地;

一切安全防火设施的位置。

7．2 施工总平面图设计

( 1) 设计步骤:

确定运输线路

布置仓库和堆场

布置场内临时道路

布置行政和生活临时设施

布置临时水、电管网和其它动力设施

( 2) 大型临时设施的计算和布置

临时仓库和堆场:

确定各种材料、设备的储存量; 确定仓库和堆场的面积及外形尺寸; 选择仓库的结构形式; 确定材料、设备的装卸方法; 确定仓库和堆场的位置。

临时建筑物:

计算施工期间使用这些临时建筑物的人数; 确定临时建筑物的修建项目及其建筑面积; 选择临时建筑物的结构形式; 临时建筑物位置的布置。

临时供水:

包括生产用水( 一般生产用水和施工机械用水) 、生活用水( 施工现场生活用水和生活区生活用水) 和消防用水三部分。一般包括计算用水量, 选择供水水源, 选择临时供水系统的配置方案, 设计临时供水管网, 设计供水构筑物和机械设备。

临时供电:

用电量计算; 电源选择; 变压器确定; 供电线路布置; 导线截面计算。

7.3 单位工程施工平面图设计

设计步骤:

( 1) 确定起重机械的位置

塔吊的平面位置、服务范围和起重量。

( 2) 确定搅拌站、加工棚和材料、构件堆场的位置

搅拌站的布置

加工棚的布置

仓库和堆场的布置

( 3) 布置运输道路

( 4) 布置临时设施

( 5) 布置临时水电管网

7．4 施工平面布置评价

有关考核评价指标如下:

设施费用指标

施工占地的利用率

场内运输量指标

场地管理效率

综合上述各项评价指标, 就能够对施工平面图设计的方案进行综合评价。

八、计算机辅助施工组织与管理

8．1 概述

( 1) 发展阶段

计算机应用技术能够实现设计、工程量计算、造价分析、招标投标、施工管理、施工技术等各系统间的数据共享, 为提高工程管理水平、增强企业竞争力, 提供了现代化的工具。

计算机在工程施工建设领域的应用经历了以下几个阶段:

电子数据处理阶段(EDP:Electronic Data Processing System);

管理信息系统阶段( MIS:Management Information System);

决策支持系统阶段(DSS:Decision Support System)。

当前, 国内计算机辅助工程施工管理软件的水平分布于各个阶段, 但其中高水平的较少, 大部分是电子数据处理软件。

( 2) 进度计划类软件

从使用层次上能够将其分为两大类:

高层次管理软件

一般层次的软件

( 3) 计算机辅助施工组织设计的内容

一般应包括以下基本功能:

提供施工组织设计文件的全套文档的编辑、管理、打印功能。根据实际工程条件, 能够从模板素材库中选取相关内容, 任意组合, 自动生成规范合理完整的施工组织设计文件。