施工方案的选择是单位工程施工组织设计中的重要环节,是决定整个工程全局的关键。施工方案选择得恰当与否,将直接影响单位工程的施工效率、进度安排、施工质量、施工安全、工期长短。因此,施工单位必须对初步施工方案进行认真分析比较,力求选择出一个最经济、最合理的施工方案。
在选择施工方案时应着重研究确定各分部分项工程的施工顺序、确定主要分部分项工程的施工方法和选择适用的施工机械、制定主要技术组织措施三个方面的内容。
(一)施工顺序的确定
确定合理的施工顺序是选择施工方案首先应考虑的问题。施工顺序是指工程开工后各分部分项工程施工的先后次序。确定施工顺序既是为了按照客观的施工规律组织施工,也是为了解决工种之间的合理搭接问题,在保证工程质量和施工安全的前提下,充分利用空间,以达到缩短工期的目的。
在实际工程施工中,施工顺序可以有多种,不同类型建筑物的建造过程有不同的施工顺序;在同一类型的建筑工程施工中,甚至同一幢房屋的施工也会有不同的施工顺序。
1.确定施工顺序应遵循的基本原则
(1)先地下后地上。先地下后地上指的是地上工程开始之前,把管道和线路等地下设施、土方工程和基础工程全部完成或基本完成。坚固耐用的建筑需要有一个坚实的基础,从工艺的角度也必须先地下后地上,且地下工程施工时应做到先深后浅。这样可以避免对地上部分施工产生干扰,避免给地上部分施工带来施工不便、造成浪费、影响工程质量。
(2)先主体后围护。先主体后围护指的是框架结构建筑和装配式单层工业厂房施工中,先上主体结构,后上围护工程,同时框架主体结构与围护工程在总的施工顺序上要合理搭接。一般来说,多层建筑以少搭接为宜,而高层建筑应尽量搭接施工,以缩短施工工期;装配式单层工业厂房主体结构与围护工程一般不搭接。
(3)先结构后装修。先结构后装修是对一般情况而言的,先结构后装修有时是为了缩短施工工期,结构工程和装修工程可以有部分合理的搭接。
(4)先土建后设备。先土建后设备指的是不论是民用建筑还是工业建筑,一般来说,土建施工应先于水、暖、煤、卫、电等建筑设备的施工,但它们之间更多的是穿插配合关系,尤其在装修阶段,要从保证施工质量、降低成本的角度处理好相互之间的关系。
以上原则并不是一成不变的,在特殊情况下,如在冬季施工之前,应尽可能完成土建工程和围护工程,以利于施工中的防寒和室内作业的开展,从而达到改善工人的劳动环境、缩短工期的目的;又如大板建筑施工,大板承重结构部分和某些装饰部分宜在加工厂同时完成。因此,随着我国施工技术的发展、企业经营管理水平的提高,上述原则也在进一步完善之中。
2.确定施工顺序的基本要求
(1)必须符合施工工艺的要求。建筑物在建造过程中各分部分项工程之间存在一定的工艺顺序关系,它随着建筑物结构和构造的不同而变化,应在分析建筑物各分部分项工程之间的工艺顺序关系的基础上确定施工顺序。例如,基础工程未做完,其上部结构就不能进行施工,垫层需在土方开挖后才能施工;采用混合结构时,下层的墙体砌筑完成后方能施工上层楼面;但在框架结构工程中,墙体作为围护或隔断,则可安排在框架施工全部或部分完成后进行。
(2)必须与施工方法协调一致。例如,在装配式单层工业厂房施工中,如采用分件吊装法,则施工顺序是先吊柱、再吊梁,最后吊各个节间的屋架及屋面板等;如采用综合吊装法,则施工顺序为一个节间全部构件吊装完后,再依次吊装下一个节间,直至构件吊完。
(3)必须考虑施工组织的要求。例如,对于有地下室的高层建筑,其地下室地面工程可以安排在地下室顶板施工前进行,也可以安排在地下室顶板施工后进行。从施工组织方面考虑,前者施工较方便,上部空间宽敞,可以利用吊装机械直接将地面施工用的材料吊到地下室;而后者地面材料运输和施工就比较困难。
(4)必须考虑施工质量的要求。在安排施工顺序时,要以保证和提高工程质量为前提,影响工程质量时,要重新安排施工顺序或采取必要的技术措施。例如,屋面防水层施工,必须等找平层干燥后才能进行,否则,将影响防水工程的质量,特别是柔性防水层的施工。
(5)必须考虑当地的气候条件。例如,在冬季和雨季施工到来之前,应尽量先做基础工程、室外工程、门窗玻璃工程,为地上和室内工程施工创造条件。这样有利于改善工人的劳动环境,有利于保证工程质量。
(6)必须考虑安全施工的要求。在立体交叉、平行搭接施工时,一定要注意安全问题。例如,在主体结构施工时,水、暖、煤、卫、电的安装与构件、模板、钢筋等的吊装不能在同一个工作面上,必要时采取一定的安全保护措施。
(二)施工方法和施工机械的选择
正确选择施工方法和施工机械是制定施工方案的关键。单位工程中各个分部分项工程均可采用各种不同的施工方法和施工机械进行施工,而每一种施工方法和施工机械又都有其优缺点。因此,施工单位必须从先进、经济、合理的角度出发,选择施工方法和施工机械,以达到提高工程质量、降低工程成本、提高劳动生产率和加快工程进度的预期效果。
1.选择施工方法和施工机械的主要依据
在单位工程施工中,施工方法和施工机械的选择主要应综合考虑工程建筑结构特点、质量要求、工期长短、资源供应条件、现场施工条件、施工单位的技术装备水平和管理水平等因素。
2.选择施工方法和施工机械的基本要求
(1)应考虑主要分部分项工程的要求。应从单位工程施工全局出发,着重考虑影响整个工程施工的主要分部分项工程施工方法和施工机械的选择;而对于一般的、常见的、工人熟悉的、工程量小的以及对施工全局和工期无多大影响的分部分项工程,只要提出若干注意事项和要求就可以了。
主要分部分项工程是指工程量大、所需时间长、占工期比例大的工程;施工技术复杂或采用新技术、新工艺、新结构、新材料的分部分项工程;对工程质量起关键作用的分部分项工程;对施工单位来说,某些结构特殊或不熟悉、缺乏施工经验的分部分项工程。
(2)应符合施工组织总设计的要求。如果本工程是整个建设工程项目中的一个单项工程,则其施工方法和施工机械的选择应符合施工组织总设计中的有关要求。
(3)应满足施工技术的要求。施工方法和施工机械的选择必须满足施工技术的要求。例如,预应力张拉方法和机械的选择应满足设计、质量、施工技术的要求。又例如,吊装机械类型、型号、数量的选择应满足构件吊装技术和工程进度要求。
(4)应考虑如何符合工厂化、机械化的要求。单位工程施工,原则上应尽可能提高工厂化和机械化程度。这是建筑施工发展的需要,也是提高工程质量、降低工程成本、提高劳动生产率、加快工程进度和实现文明施工的有效措施。这里所说的提高工厂化程度是指建筑物的各种钢筋混凝土构件、钢结构构件、木构件、钢筋加工等应最大限度地实现工厂化制作,最大限度地减少现场作业。这里所说的提高机械化程度是指单位工程施工不仅要提高机械化程度,还要充分发挥机械设备的效率,减轻繁重的体力劳动。
(5)应符合先进、合理、可行、经济的要求。选择施工方法和施工机械,除要求先进、合理之外,还要考虑其对施工单位是可行的、经济的。必要时,要进行分析比较,从施工技术水平和实际情况出发,选择先进、合理、可行、经济的施工方法和施工机械。
(6)应满足工期、质量、成本和安全的要求。所选择的施工方法和施工机械应尽量满足缩短工期、提高工程质量、降低工程成本、确保施工安全的要求。
3.主要分部分项工程施工方法和施工机械的选择
主要分部分项工程的施工方法和施工机械,在建筑施工技术课程中已详细叙述,这里将其选择要点归纳如下。
(1)土方工程
①确定土方开挖方法、工作面宽度、放坡坡度、土壁支撑形式、排水措施、计算土方开挖量、回填量、外运量。
②选择土方工程施工所需机具的型号和数量。
(2)基础工程
①桩基础施工中应根据桩型及工期选择所需机具的型号和数量。
②浅基础施工中应根据垫层、承台、基础的施工要点,选择所需机械的型号和数量。
③地下室施工中应根据防水要求留置、处理施工缝,并注意大体积混凝土的浇筑要点、模板和支撑要求。
(3)砌筑工程
①砌筑工程中根据砌体的组砌方式、砌筑方法及质量要求进行弹线、立皮数杆、标高控制和轴线引测。
②选择砌筑工程中所需机具的型号和数量。
(4)钢筋混凝土工程
①确定模板类型及支模方法,进行模板支撑设计。
②确定钢筋的加工、绑扎、焊接方法,选择所需机具的型号和数量。
③确定混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣、养护、施工缝的留置和处理,选择所需机具的型号和数量。
④确定预应力钢筋混凝土的施工方法,选择所需机具的型号和数量。
(5)结构吊装工程
①确定构件的预制、运输及堆放要求,选择所需机具的型号和数量。
②确定构件的吊装方法,选择所需机具的型号和数量。
(6)屋面工程
①确定屋面工程防水各层的做法、施工方法,选择所需机具的型号和数量。
②确定屋面工程施工中所用材料及运输方式。
(7)装修工程
①确定各种装修的做法及施工要点。
②确定材料运输方式、堆放位置、工艺流程和施工组织。(www.daowen.com)
③选择所需机具的型号和数量。
(8)现场垂直、水平运输及脚手架等搭设
①确定垂直运输及水平运输方式、布置位置、开行路线,选择垂直运输机具及水平运输机具的型号和数量。
②根据不同建筑类型确定脚手架所用材料、搭设方法及安全网的挂设方法。
(三)主要的技术措施、保证和提高工程质量措施、施工安全措施及降低工程成本措施
任何一个工程的施工都必须严格执行现行的有关法律法规,并根据工程特点、施工的难点和施工现场的实际情况制定相应技术组织措施。
1.技术措施
对采用新材料、新结构、新工艺、新技术的工程以及高耸、大跨度、重型构件及深基础等特殊工程,在施工中应制定相应的技术措施。技术措施内容一般包括以下几个方面。
(1)需要表明的工程的平面、剖面示意图以及工程量一览表。
(2)施工方法的特殊要求、工艺流程、技术要求。
(3)水下混凝土及冬雨期施工措施。
(4)材料、构件和机具的特点、使用方法及需要量。
2.保证和提高工程质量措施
保证和提高工程质量措施,可以按照各主要分部分项工程施工质量要求提出,也可以按照工程施工质量要求提出。保证和提高工程质量措施可以从以下几个方面考虑。
(1)保证定位放线、轴线尺寸、标高测量等准确无误的措施。
(2)保证地基承载力及基础、地下结构和防水施工质量的措施。
(3)保证主体结构等关键部位施工质量的措施。
(4)保证屋面、装修工程施工质量的措施。
(5)保证采用新材料、新结构、新工艺、新技术的工程施工质量的措施。
(6)保证和提高工程质量的组织措施,如现场管理机构的设置、人员培训、建立质量检验制度等。
3.施工安全措施
加强劳动保护保障安全生产是国家保障劳动人民生命安全的一项重要政策,也是进行工程施工的一项基本原则。为此,应提出有针对性的施工安全措施,从而杜绝施工中安全事故的发生。施工安全措施可以从以下几个方面考虑。
(1)保证土方边坡稳定措施。
(2)脚手架、吊篮、安全网的设置及各类洞口防止人员坠落措施。
(3)外用电梯、井架及塔吊等垂直运输机具的拉结要求和防倒塌措施。
(4)安全用电和机电设备防短路、防触电措施。
(5)易燃、易爆、有毒作业场所的防火、防爆、防毒措施。
(6)季节性安全措施,如雨期的防洪、防雨,夏期的防暑降温,冬期的防滑、防火、防冻措施等。
(7)现场周围通行道路及居民安全保护隔离措施。
(8)确保施工安全的宣传、教育及检查等组织措施。
4.降低工程成本措施
应根据工程具体情况,按分部分项工程提出相应地降低工程成本措施,计算有关技术经济指标,分别列出节约工料数量与金额数字,以便衡量降低工程成本的效果。降低工程成本措施的内容一般包括以下几个方面。
(1)合理进行土方平衡调配,以节约台班费。
(2)综合利用吊装机械,减少吊次,以节约台班费。
(3)提高模板安装精度,整装整拆,加速模板周转,以节约木材或钢材。
(4)在混凝土、砂浆中掺加外加剂或掺混合料,以节约水泥。
(5)采用先进的钢材焊接技术,以节约钢材。
(6)构件及半成品采用预制拼装、整体安装的方法,以节约人工费、机械费等。
5.现场文明施工措施
(1)施工现场设置围栏与标牌,出入口交通安全,道路畅通,场地平整,安全与消防设施齐全。
(3)各种建筑材料、半成品、构件的堆放与管理有序。
(4)散碎材料、施工垃圾的运输应达到防止各种环境污染的效果。
(5)及时进行成品保护及施工机具保养。
(四)施工方案的技术经济评价
施工方案的技术经济评价是在众多的施工方案中选择出快、好、省、安全的施工方案。
施工方案的技术经济评价涉及的因素多而复杂,一般来说,施工方案的技术经济评价有定性分析和定量分析两种。
1.定性分析
施工方案的定性分析是指人们根据自己的个人实践和一般的经验,对若干个施工方案进行优缺点比较,从中选择出比较合理的施工方案。此方法比较简单,但主观随意性较大。
2.定量分析
施工方案的定量分析是指通过计算施工方案的几个相同的主要技术经济指标进行综合分析比较,选择出各项指标较好的施工方案。这种方法比较客观,但指标的确定和计算比较复杂。主要的评价指标有以下几种。
(1)工期指标:当要求工程尽快完成以便尽早投入生产或使用时,选择施工方案就要在确保工程质量、安全和成本较低的条件下,优先考虑缩短工期,在钢筋混凝土工程主体施工时往往通过增加模板的套数来缩短主体工程的施工工期。
(2)机械化程度指标:在考虑施工方案时应尽量提高施工的机械化程度,降低工人的劳动强度。从我国国情出发,采用中外结合的办法,积极扩大机械化施工的范围,把施工的机械化程度作为衡量施工方案优劣的重要指标。
(3)主要材料消耗指标:反映若干施工方案的主要材料节约情况。
(4)降低成本指标:综合反映工程项目或分部分项工程由于采用不同的施工方案而产生不同的经济效果。降低成本指标可以用降低成本额和降低成本率来表示。
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