编制单位工程施工组织设计,重点在施工方案、施工进度计划、资源(劳动力、材料、机械)需求计划、施工现场平面布置图四大部分。针对这4个部分,下面介绍其编制办法。
(一)施工方案的编写
施工方案是对施工部署的安排进行细化,施工方案可分为技术方案和组织方案两个重点进行设计。技术方案解决施工工艺、施工方法、机具的配置问题;组织方案解决划分施工区(段)、确定流向及劳动力的平衡等问题。
1.施工流向的确定
施工流向是指单位工程在平面上或竖向上施工开始的部位和进展的方向。对单位工程施工流向的确定一般遵循“四先四后”的原则,即先准备后施工、先地下后地上、先主体后围护、先结构后装饰的次序。
同时,针对具体的单位工程,在确定施工流向时应考虑以下因素:生产使用的先后,施工区段的划分,材料、构件、土方的运输方向不发生矛盾,适应主导工程。
确定施工顺序具体应注意以下几点。
(1)主导工程(工程量大、技术复杂、占用时间长的施工过程)的施工顺序是确定施工流向的关键因素,故影响主导工程进度的应先施工。
(2)对生产和使用有要求在先的部位先施工。
(3)技术复杂、工期长的区段或部位应先施工。
(4)基础深浅不一的应先深后浅。
(5)土方开挖运输时,施工起点一般由远而近流向进行,土方填筑应分层填筑、分层碾压。
2.流水段划分
划分流水段,目的是适应流水施工的要求,将单一而庞大的建筑物(或建筑群)划分成多个部分以形成“假定产品批量”。划分流水段应考虑以下几个主要问题。
(1)施工段的数目要适宜。施工段数过多势必要减少人数,工作面不能充分利用,拖长工期;施工段数过少,则会引起劳动力、机械和材料供应集中,有时会造成资源“断流”现象。
(2)以主导施工过程为依据。划分施工段时,以主导施工过程的需要来划分。主导施工过程是指对总工期起控制作用的施工过程,如钢筋混凝土坝体的钢筋混凝土工程等。
(3)施工段的分界与施工对象的结构界限(如温度缝、沉降缝等)一致,以便保证施工质量。
(4)各施工段的劳动量尽可能大致相等,以保证各班组连续、均衡地施工。
3.施工机械选择
施工机械选择应遵循切实需要、实际可能、经济合理的原则,具体要考虑以下几点。
(1)技术条件。它包括技术性能、工作效率、工作质量、能源耗费、劳动力的节约,使用安全性和灵活性、通用性和专用性、维修的难易程度、耐用程度等。
(2)经济条件。它包括原始价值、使用寿命、使用费用、维修费用等。如果是租赁机械应考虑其租赁费。
(3)要进行定量的技术经济分析比较,以使机械选择最优。
4.施工测量方案
(1)准备工作。它包括图纸审核,建立测量班组,仪器、设备的配备及鉴定,接桩复测等。
(2)施工测量放线。它包括放线方法、平面控制点和控制方法。
(3)高程控制。它包括控制点的设置、控制方法、立体形状控制等。
5.主要项目施工方法
主要项目施工方法是施工方案的核心,编制时首先要根据工程特点、难点、施工中的关键问题和主要矛盾,以及施工中危险性较大的工程,找出哪些项目是主要项目,以便选择施工方法有针对性,能解决关键问题。主要项目随工程的不同而异,不能千篇一律。同一类工程的基础、结构、装修,又各有不同的主要项目,应分别对待。
(1)在选择施工方法时应当遵循的原则。
1)方法可行,条件允许,可以满足施工工艺要求。
2)符合国家颁发的现行施工验收规范和质量检验评定标准的有关规定。
3)尽量选择那些经过试验鉴定的科学、先进、节约的方法,尽可能进行技术经济分析。
4)要与选择的施工机械及划分的流水段相协调。
(2)选择主要项目施工方法时需要考虑的因素。
1)土石方工程,主要考虑以下因素:采用机械、开挖方法、放坡要求、排水方法及所需设备、土石方的平衡调配。
2)基础工程,主要考虑以下因素:基础需设施工缝时,应明确留设位置和技术要求;确定浅基础的垫层、混凝土和钢筋混凝土基础施工的技术要求;当地下水位埋深不能满足施工要求,而需要进行降水施工时,应确定降水方法和技术要求;确定桩基础的施工方法和施工机械。
3)砌筑工程,主要考虑以下因素:砖墙的砌筑方法和质量要求,砌筑施工中的流水段和劳动力组合形式,脚手架搭设方法和技术要求。
4)现场垂直、水平运输,主要考虑以下因素:垂直运输量(有标准层的要确定标准层的运输量),垂直运输方式,脚手架的选择及搭设方式,水平运输方式及设备的型号、数量,配套使用的专用工具设备(如砖车、砖笼、混凝土车、灰浆车和料斗等),地面上水平运输的行驶路线,合理地布置垂直运输设施的位置,综合安排各种垂直运输设施的任务和服务范围,混凝土后台上料方式。
5)混凝土及钢筋混凝土工程,主要考虑以下因素:模板类型和支模方法,隔离剂的选用,钢筋加工、运输和安装方法,混凝土搅拌和运输方法,混凝土的浇筑顺序,施工缝位置,分层高度,工作班次,振捣方法和养护制度等。在选择施工方法时,应特别注意大体积混凝土的施工,模板工程的工具化和钢筋、混凝土施工的机械化。
对于危险性较大的工程需要在施工前编制安全专项施工方案,并且对于其中结构较为复杂、特殊性较多的工程,安全专项施工方案还应经专家组进行论证和审查。
(二)施工进度计划
编制施工进度计划及资源需求量计划是在选定的施工方案基础上,确定单位工程的各个施工过程的施工顺序、施工持续时间、相互配合的衔接关系及反映各种资源的需求状况。控制单位工程进度,保证在规定工期内完成质量要求的工程任务,能尽可能缩短工期,降低成本,取得较高的经济效益。
1.编制的依据
(1)业主提供的总平面图,单位工程施工图及地质、地形图、工艺设计图基础、采用的各种标准图等图纸及技术资料。
(2)施工工期要求及开工、竣工日期。
(3)施工条件、劳动力、材料、构件及机械的供应条件、分包单位的情况。
(4)确定的重要分部分项工程的施工方案,包括施工顺序、施工段划分、施工起点流向、施工方法及质量安全措施。
(5)劳动定额及机械台班定额等。
2.施工进度计划的形式
施工进度计划一般采用横道图、网络图和时标网络图等形式,它们各有特点,通常是综合使用两种或两种以上来描述进度计划。
3.编制施工进度计划的一般步骤
(1)划分施工过程。编制施工进度计划时,首先应按照施工图的施工顺序将单位工程的各个施工过程列出,项目包括从准备工作直到交付使用的所有土建、设备安装工程,将其逐项填入表中工程名称栏内。
划分施工过程的粗细程度,要根据进度计划的需要进行。对控制性进度计划,其划分可较粗,列出分部工程即可;对实施性进度计划,其划分较细,特别是对主导工程和主要分部工程,要详细具体。除此之外,施工过程的划分还要结合施工条件、施工方法和劳动组织等因素。凡在同一时期可由同一施工队完成的若干施工过程可合并,否则应单列。对次要零星工程,可合并为其他工程。水、电和设备安装工程通常由专业队负责施工,在施工进度计划中可只反映这些工程与土建工程的配合关系,即只列出项目名称并标明起止时间。
(2)计算工程量、查出相应定额。计算工程量应根据施工图和工程量计算规定进行,计算时应注意以下问题。
1)计算工程量的单位与定额手册所规定单位相一致。
2)结合选定的施工方法和安全技术要求计算工程量。
3)结合施工组织要求,分区、分段、分层计算工程量。
根据所计算工程量的项目,在定额手册中查出相应的定额。
(3)确定劳动量和机械台班数量。根据计算出的各分部分项的工程量和查出的相应时间定额或产量定额,计算出各施工过程的劳动量或机械台班数。
(4)计算各分项工程施工天数。计算各分项工程施工天数的方法有两种。
1)反算法,根据合同规定的总工期和本企业的施工经验,确定各分部分项工程的施工时间。然后按各分部分项工程需要的劳动量或机械台班数量,确定每一分部分项工程每个工作班所需要的工人数或机械数量。(www.daowen.com)
2)正算法,按计划配备在各分部分项工程上的施工机械数量和各专业工人数确定工期。
在安排每班工人数和机械台数时,应综合考虑各分项工程各班组的每个工人都应有足够的工作面(每个工种所需的工作面各不相同,具体数据可查有关施工手册),以发挥高效率并保证施工安全;在安排班次时宜采用一班制;如工期要求紧时,可采用二班制或三班制,以加快施工速度,充分利用施工机械。
(5)编制施工进度计划的初步方案。各分部分项工程的施工顺序和施工天数确定后,应按照流水施工的原则,力求主导工程连续施工;在满足工艺和工期要求的前提下,尽可能使绝大多数工作能平行地进行,使各个施工队的工人尽可能地搭接起来,具体有以下两个步骤。
1)首先划分主要施工阶段,组织流水施工。要安排其中主导施工过程的施工进度,使其尽可能连续施工,然后安排其余分部工程,并使其与主导分部工程最大可能平行进行或最大限度搭接施工。
2)按照工艺的合理性,工序间尽量穿插、搭接或平行。
(6)施工进度计划的检查与调整。对于初步编制的施工进度计划要进行全面检查,看各个施工过程的施工顺序、平行搭接及技术间歇是否合理;编制的工期能否满足合同规定的工期要求;劳动力及物资资源方面是否能连续、均衡施工等方面进行检查并初步调整,使不满足变为满足,使一般满足变成优化满足。调整的方法一般有:增加或缩短某些分项工程的施工时间;在施工顺序允许的条件下将某些分项工程的施工时间向前或向后移动;必要时可以改变施工方法或施工组织。总之,通过调整,在工期能满足要求的条件下,使劳动力、材料、设备需要趋于均衡,主要施工机械利用率比较合理。
(三)资源需求计划编制
在单位工程施工进度计划编定以后,可根据各工序每天及持续期间所需资源量编制出材料、劳动力、构件、加工品、施工机具等资源需要量计划,以确定工地临时设施并作为有关职能部门按计划调配供应资源的依据。
(1)劳动力需要量计划。它是将单位工程施工进度表内所列各施工过程每天所安排的工人人数,按工种进行汇总而成,主要用于劳动力调配和工地生活设施的安排。
(2)主要材料需要量计划。它是单位工程进度计划表中各个施工过程的工程量按组成材料的名称、规格、使用时间和消耗、贮备分别进行汇总而成,主要用于掌握材料的使用、贮备动态、确定仓库堆场面积和组织材料运输。
(3)构件、加工品需要量计算。它是根据施工图和进度计划进行编制,主要是为了构件制作单位签订供货合同,确定堆场和组织运输等。
(4)施工机械需要量计划。它是根据施工方案和进度计划所确定施工机具类型、数量、进场时间,将其汇总而成,以供设备部门调配和现场道路场地布置之用。
(四)单位工程施工平面布置图的设计
单位工程施工平面布置图,是施工组织设计的主要组成部分,是布置施工现场的依据。如果施工平面图设计不好或贯彻不力,将会导致施工现场混乱的局面,直接影响到施工进度、生产效率和经济效果。
单位工程施工组织设计平面布置图是对拟建工程施工现场所作的平面设计和空间布置图。它是根据拟建工程的规模、施工方案、施工进度计划及施工现场的条件等,按照一定的设计原则,正确地解决施工期间所需的各种临时工程同永久性工程和拟建工程之间的合理位置关系。一般单位工程施工平面图采用的比例是1∶500至1∶2000。
1.单位工程施工平面图设计的依据和内容
(1)设计的依据。
1)建筑总平面图及施工场地的地形、地质、水文气候等自然条件。
3)单位工程施工进度计划及主要施工过程的施工方法。
4)各种建筑材料、预制构件、半成品、建筑机械的现场存贮量及进场时间。
5)现有可用的房屋及生活设施,包括临时建筑物、仓库、水电设施、浴室等。
6)一切已建及拟建的房屋和地下管道,以便考虑在施工中利用,影响施工的则提前拆除。
7)建筑区域的竖向设计和土方调配图。
(2)单位工程施工平面图布置的内容。
1)已建及拟建的永久性房屋、构筑物及地下管道。
2)材料仓库、堆场;预制构件堆场、现场预制构件制作场地布置;钢筋加工厂、木工房、工具房、混凝土搅拌站、砂浆搅拌站、化灰池、沥青存储罐、沉砂池、生活区及行政办公用房。
3)临时围堰、临时道路、可利用的永久性或原有道路;临时水电气管网布置,水源、电源、变压站位置、加压泵房、消防设施、临时排水沟管及排水方向;围墙、传达室、现场出入口等。
4)移动式起重机开行路线及轨道铺设、固定垂直运输工具或井架位置、起重机或塔吊回转半径及相应幅度的起重量。
5)测量轴线及定位线标志,永久性水准点位置。
2.设计的基本原则
(1)在满足现场施工条件下,布置紧凑,便于管理,尽可能减少施工用地。
(2)在满足施工顺利进行的条件下,尽可能减少临时设施,减少施工用的管线,尽可能利用施工现场附近的原有建筑物作为施工临时用房,并利用永久性道路供施工使用。
(3)最大限度地减少场内运输,减少场内材料、构件的二次搬运;各种材料按计划分期分批进场,充分利用场地;根据使用时间的要求,各种材料堆放的位置,尽量靠近使用地点,节约转运劳动力和减少材料多次转运中的损耗。
(4)临时设施的布置,应利于施工管理及工人的生产和生活;办公用房应靠近施工现场;福利设施应在生活区范围之内。
(5)遵循水利建设法律法规对施工现场管理提出的要求,符合劳动保护、保安、防火和环境保护的要求。
根据以上基本原则并结合现场实际情况,施工平面图可布置几个方案,选其技术上最合理、费用上最经济的方案。可以从以下几个方面进行定量的比较:施工用地面积、施工用临时道路、管线长度、场内材料搬运量、临时用房面积等。
3.施工平面图的设计步骤
详细研究施工图、施工进度计划、施工方法以及原始资料,具体设计步骤是:收集原始资料→布置起重机位置及开行路线→布置材料、预制构件、加工厂、仓库和搅拌站的位置→布置运输道路→布置行政管理及生活用临时房屋→布置水电管网→布置安全消防设施→计算技术经济指标→调整优化。
(1)布置起重机位置及开行路线。起重机的位置影响仓库、材料堆场、砂浆搅拌站、混凝土搅拌站等的位置及场内道路和水电管网的布置,因此要先布置。
布置起重机的位置要根据现场建筑物四周的施工场地的条件及吊装工艺,如在起重机起重幅度范围内,能将材料和构件运至任何施工地点,避免出现死角。
当高空有高压电线通过时,高压线必须高出起重机,并且安全距离符合规范要求,如果不符合上述条件,则高压线应搬迁。当搬迁高压线有困难时,则要采取安全措施(如搭设隔离防护竹、木排架等),或调整垂直运输方式。
当塔式起重机轨道路基在排水坡下边时,应在其上游设置挡水堤或截水沟将水排走,以免雨水冲坏轨道及路基。
布置固定垂直运输设备时,要考虑到材料运输的方便、运距最短。井架位置布置在高低分界线处及窗口处为宜,运输方便。
(2)布置材料、预制构件、加工厂、仓库和搅拌站的位置。
1)起重机布置位置确定后,布置材料、预制构件堆场及搅拌站位置,材料堆放尽量靠近使用地点,减少或避免二次搬运,并考虑到运输及卸料方便。
基础施工用的材料可堆放在基础四周,但不宜离基坑(槽)边缘太近,以防压塌土壁。
2)如用固定式垂直运输设备,则材料、构件堆场应尽量靠近垂直运输设备,以减少二次搬运。采用塔式起重机为垂直运输时,材料、构件堆场、砂浆搅拌站、混凝土搅拌站出料口等应布置在塔式起重机有效起吊范围内。
3)预制构件的堆放位置要考虑到吊装顺序。先吊的放在上面,后吊的放在下面,吊装构件进场时间应密切与吊装进度配合,力求构件进场直接到就位位置,避免二次搬运。
4)砂浆、混凝土搅拌站的位置尽量靠近使用地点或靠近垂直运输设备。有时浇筑大型混凝土基础时,为减少混凝土运输工作量,可将混凝土搅拌站直接设在基础边缘,待基础混凝土浇好后再转移。砂、石堆场及水泥仓库应紧靠搅拌站布置,因砂、石及水泥的用量较大,搅拌站的位置也应考虑到使这些大宗材料的运输和卸料方便。
(3)布置运输道路。尽可能利用提前施工的永久性道路,或先造好永久性道路的路基,在交工前再铺路面。现场的道路最好是环形布置,以保证运输工具回转、调头方便。单位工程施工平面图的道路布置,应与施工总平面图的道路相配合。
(4)布置行政管理及生活用临时房屋。它主要指工地出入口要设门岗,办公室布置在靠近现场,工人生活用房尽可能利用建设单位永久性设施。若系新建工程,则生活区应与现场分隔开。一般新建工程的行政管理及生活用临时房屋由施工总平面图来考虑。
(5)布置水电管网。
1)根据实践经验,一般面积在5000~10000m2的单位工程施工用水的总管用Φ100管,支管用Φ40或Φ25管。Φ100管可供给一个消防龙头的水量。
2)施工现场应设消防水池、水桶、灭火器等消防设施。单位工程施工中的防火,尽量利用建设单位永久性消防设备;若系新建工程,则根据施工总平面图来考虑。
3)当水压不够则可加设加压泵或设蓄水池解决。
4)单位工程施工用电应在施工总平面图中一并规划,若属于扩建的单位工程,一般计算出在施工期间的用电总数,提请建设单位解决,往往不另设变压器;只有独立的单位工程施工时,计算出现场用电量后,才选用变压器。工地变压站的位置应布置在现场边缘高压线接入处,四周用钢丝网围住,变压站不宜布置在交通要道口。
5)工地排水沟管最好与永久性排水系统结合,特别注意暴雨季节其他地区的地面水涌入现场的可能性;为避免出现这种情况,工地四周要设置排水沟。
6)平面图的布置要充分考虑对周围环境的保护,尽量保持原有的环境地貌,减少对周边环境的影响,同时生活垃圾、工地废料等都应该采取环保的方法处理。
此外,对比较复杂的单位工程施工平面图,应按不同施工阶段分别布置施工平面图。在整个施工期间,施工平面图中的管线、道路及临时建筑不要轻易变动。
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