第五章 施工组织

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公路,施工组织设计,5-1,施工组织设计,5-2,施工组织设计资料的调查,5-3,施工组织设计的阶段与文件组成,5-,4,施工,进度图,5-,5,资源需要量计划及其他图表,5-,6,工地运输与临时设施设计,5-,7,施工平面图,5-1,施工组织设计,一、施工组织设计,1,定义,:从工程的全局出发。按照客观的施工规律和当时、当地的具体条件,统筹考虑施工活动合作的人力、资金、材料、机械和施工方法这五个主要因素后,对整个工程的施工进度和资源消耗等作出的科学而合理的安排。,2,关键,:依客观条件选择施工方案、施工组织方法,5-1,施工组织设计,二 、编制施工组织设计的基本原则,1,、严格执行基建程序和施工程序,2,、 科学地安排施工顺序,3,、采用先进的施工技术和设备,4,、应用科学的计划方法制定最合理的施工组织方案,5,、 落实季节性施工的措施,确保全年连续施工,6,、确保工程质量和施工安全,7,、节约基建费用,降低工程成本,5-1,施工组织设计,三 、施工组织设计的编制依据:,1,、国家的有关规定、规程和规范,2,、计划与设计文件:批准的计划任务书、初步设计、技术设计和施工图设计,3,、自然条件资料:地形、地质、水文、气象等,4,、建设地区的技术经济资料:工业、交通运输、资源、供水、供电、当地施工企业等情况,5,、施工企业自己的人力、机械设备,当地的施工力量、技术状况和施工经验,6,、有关的合同规定,5-1,施工组织设计,四、编制施工组织设计的程序:,1,、分析资料,选择施工方案和施工方法。,2,、 编制工程进度图。,3,、计算人工、材料、机械需要量,制定供应计划。,4,、临时工程,供水、供电、供热计划。,5,、工地运输组织。,6,、 布置施工平面图。,7,、编制技术措施计划与计算技术经济指标。,8,、编写说明书。,5-2,施工组织设计资料的调查,一、施工地区的,自然条件,地形、地貌,工程地质及水文,气象条件,二、施工地区技术,经济条件,地方建筑工业、企业分布情况,地方资源情况,交通运输条件,供水、供电条件,施工地区的劳务供应和生活设施情况,参加施工的施工单位的力量调查,设备租赁的调查,5-3,施工组织设计的阶段与文件组成,一、施工方案,1,、施工方案是在初步设计阶段编制的为编制,设计概算,服务的文件。,2,、,施工方案文件,的组成:,(,1,)施工方案说明;(,2,)人工、主要材料及机具、设备计划表; (,3,)工程概略进度图; (,4,)临时工程一览表;(,5,)公路临时用地表,3,、,选择施工方案的要求,:切实可行,满足业主的要求,保证施工质量和安全,经济合理,工料消耗和工程费用最低。,4,、,施工方案的内容,:施工方法的确定,施工机具的选择,施工顺序的安排,流水施工的组织。,5-3,施工组织设计的阶段与文件组成,一、施工方案:,6,、施工顺序的安排原则,:,(,1,)必须符合工艺要求。,(,2,)必须使施工顺序与施工方法、施工机具相协调。,(,3,)必须考虑施工质量的要求。,(,4,)必须考虑水文、气候、地质的影响。,(,5,)必须考虑影响全局的关键工程的合理施工顺序。,(,6,)必须遵从合理组织施工过程的基本原则。,(,7,)必须考虑安全生产。,(,8,)应能使工期最短。,5-3,施工组织设计的阶段与文件组成,二、修正施工方案,1,、,作用:,为编制,修正概算,服务。,2,、,内容,:介于施工方案和施工组织计划之间。,5-3,施工组织设计的阶段与文件组成,三、施工组织计划,1,、作用:,为编制,施工图预算,服务。,2,、组成:,(,1,)说明。,(,2,)工程进度图(包括劳动力安排计划),(,3,)主要材料计划表。,(,4,)主要施工机具、设备计划表。,(,5,)临时工程计划表。,(,6,)重点工程施工场地布置图。,(,7,)重点工程施工进度图。,5-3,施工组织设计的阶段与文件组成,四、实施性施工组织设计:,1,、 定义:,在,施工阶段,由,施工单位,编制的施工组织设计,2,、 作用:,指导施工,并为编制,施工预算,服务,3,、 内容:,同施工组织计划,但更为详细,5-,4,施工,进度图,横道图(水平图表),垂直图(斜线图),网络图(流程图),二、工程施工进度编制的步骤,1.,确定施工方法,选择施工机具,选择施工组织方法,划分施工项目,排列施工次序,划分施工段,找出最优施工次序,计算工程量与劳动量,计算各施工项目的作业持续时间(生产周期),初步拟定工程进度,检查和调整工程进度,1,、施工方法的选择,施工方案的核心内容,先进、合理、,经济,石方挖方,土方挖方,填方路基,路面基层施工,路面面层施工,2,、选择施工机具,(,1,)在现有的或可能获得的机械中选择。,(,2,)选择的机械必须满足施工要求,但又要避免大机小用。,(,3,)选择的机械要考虑相互配套,并充分发挥主机的作用。,(,4,)选择的机械要从全局出发,考虑同一机械的多作业面的使用。,3,、选择施工组织方法,顺序作业法,流水作业作业法,平行流水作业法,立体交叉平行流水作业法,网络计划法,4,、划分施工项目,主导施工项目,:高级路面、土石方、特殊路基、大中桥,5,、排列施工次序,施工准备、路基处理、路基填筑、涵洞、防护及排水、路面基层、路面铺筑,6,、划分施工段,找出最优施工次序,流水作业,约翰逊,贝尔曼法则,7,、计算工程量与劳动量,劳动量,:施工项目的工程量与相应的时间定额的乘积。也就是实际投入的人数与施工项目的作业持续时间的乘积。,人工操作时叫劳动量,(,工日,),,机械操作时叫作业量,(,台班,),。,D=QS,或,D=Q/C,D,劳动量,(,工日或台班,),;,Q,工程量;,S,时间定额;,C,产量定额。,8,、计算各施工项目的作业持续时间,(,生产周期,),T=D/(,Rn,),或,R=D/(,Tn,),T,持续天数,(,生产周期,),D,劳动量,(,工日或台班,),;,R,人数或机械台班;,n,生产工作班制。,各施工项目均应按一定技术操作程序进行;,保证工作面和劳动人数的最佳施工组合;,相邻施工项目之间应有良好的衔接和配合,互不影响工程进度;,必须保证施工安全和工程质量;,确定技术间歇时间,(,混凝土的养生、油漆的干燥等,),,确定组织间歇时间,(,施工人员或机械的转移及施工中的检查、校正等属于最小流水步距以外增加的间歇时间,),。,9,、初步拟定工程进度,按照客观的施工规律和合理的施工顺序,采用前面确定的施工组织方法、施工段间最优或较优施工次序及各施工项目的作业持续时间,就可以拟定工程进度。在拟定时应考虑施工项目之间的相互配合。,拟定工程进度时,应特别注意人工的均衡使用。施工开始后,人工数目应逐渐增加,然后在较长时间内保持稳定,接近完工时又应逐渐减少。,力求材料、机械及其它物资的均衡使用。初拟方案若不能满足规定工期要求或超过物资资源供应量,应对工程进度进行调整。,10,、检查和调整工程进度,在初拟方案的基础上通过优化调整,最后得到工程进度图。在优化过程中重点检查的内容:,施工工期,施工进度计划的工期应符合上级或合同规定的工期;,施工顺序,检查施工项目的施工顺序是否科学、合理,相邻施工项目之间衔接、配合是否良好;,劳动力等资源的消耗是否均衡。,工程施工进度编制的,注意事项,1,安排工程进度时,应扣除法定节假日,并充分估计因气候或其它原因的停工时间。上级规定或合同签定的施工工期减去这些必要的停工时间之后,才是实际可作安排的施工作业时间。此外,还要考虑必要的准备工作时间,必须的外部协调时间。,2,注意施工的季节性。,3,公路工程是野外施工,影响施工的因素很多,任何周密详尽的计划也很难一一实现。安排工程进度时应保证重点、留有余地、方便调整。,4,各种施工间歇时间,(,技术间歇时间、组织间歇时间等,),,由于不消耗资源,往往容易被忽视。,5,在对初步方案进行优化时,注意外购材料和各种设备分批到达工地的合同日期,需要这些材料和设备的施工项目的开工时间不得早于合同日期。,(,一,),横道图的绘制步骤,1,编制作业工期计算表,(1),准备好作业工期计算表,如表,5.1,;,(2),根据施工图纸和有关资料,按规定方法划分施工项目,计算实际工程数量;,(3),编制合理的施工顺序,确定施工方法,按要求列项,将施工项目,(,工序,),列项,并填入表,5-1,中的第,2,栏,同时将施工方法填入第,3,栏;,(4),在表,5-1,中逐项计算各施工过程的实际工程数量、劳动量,(,作业量,),,某些工程数量可从图纸或概、预算中抄来;,(5),在表,5-1,中逐项确定施工单位作业班制、实用人数和机械台数、作业工期或确定主导工期,反求人工和机械数量;,(6),在表,5-1,中逐项确定主导工期。,作业工期计算表 表,5-1,序号,施工项目,施工方法,工程量,定额编号,主导工期,人工劳动量,实际人数,人工作业工期,单位,数量,定额,数量,作业班制,每班人数,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,序号,机械作业量(台班),实际机械台数与作用工期,机,机,机,机,机,机,定额,数量,定额,数量,定额,数量,班制,台数,工期,班制,台数,工期,班制,台数,工期,1,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,(,一,),横道图的绘制步骤,2,绘制施工进度线,(1),参照图,5-1,,绘制进度图的图框和表格;,(2),将“作业工期计算表”中的施工项目、有关数据,抄录于图中;,(3),按合同或上级规定的开、竣工日期,在图中填列日历;,(4),按“作业工期计算表”计算的主导工期,根据施工项目,(,工序,),之间的逻辑关系,确定施工作业组织方法,(,顺序作业法、平行作业法、流水作业法等,),,在进度图上合理设计各施工项目的施工起止日期,即用直线或不同符号、不同颜色的线条在施工进度图上绘制作业进度,进度图的习惯表示方法是以,线的位置表示施工项目,,以,线的长短表示工期,,,线上的注字说明人工、机械数量和作业班制,,,线的符号表示不同施工段、工种、专业队,等;,图,5-1,工程流程表,编号,工程名称,施工方法,工程量,*年,起止时间,单位,数量,一月,二月,三月,四月,五月,六月,七月,八月,九月,十月,开工,结束,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(,一,),横道图的绘制步骤,(5),绘制劳动力、材料等资源的数量一时间曲线;,(6),在施工项目进度安排上进行反复比较,反复修改,同时修改作业工期计算表,直至合理为止;,(7),编写施工进度图的说明,并抄录于进度图的适当位置;,(8),在进度图的适当位置,列出图例。,3,多方案反复平衡、比较、择优定案,(,二,),网络图的绘制步骤,1,工程任务分解,将一个庞大的工程项目,划分为若干个单项工作,(,工序,),,或将横道图中各个施工项目,(,工序,),在各个施工段上的操作,重新命名为其它工作名称。,2,确定施工方法,工程任务分解后,即可确定各单项工作的施工方法,其施工方法。,3,确定施工作业组织方法,应尽量采用流水作业法,或几种作业方法综合运用。,4,划分施工段,按流水作业法的要求划分施工段,因为这样更容易得到最佳的网络计划。,5,确定各单项工作,(,工序,),的相互关系,明确单项工作,(,工序,),之间的逻辑关系,即明确指出紧前或紧后工作关系,并列出“工作关系草表”。,(,二,),网络图的绘制步骤,6,确定各单项工作的持续时间,(,流水节拍,),估计因气候或其它原因的停工时间,将各单项工作的持续时间,(,流水节拍,),填入“工作关系草表”。,7.,列表,将前,6,项内容反复斟酌,确认无不合理之处后,列出正规的“工作关系表”。通常“工作关系表”的内容包括:工作代号、工作名称、紧前,(,紧后,),工作、持续时间等。,8,绘制双代号网络草图,根据“工作关系表”,绘制双代号网络草图。并进行网络图的计算,找出关键线路,确定计划总工期。,9,整理成图,经过网络图的计算和反复检查调整,确认工期满足要求,资源基本平衡,将优化后的网络草图,合理布局,重新成图。,对于规模较大、内容复杂的网络图,可先规划,分块绘制,再拼接起来,统一检查调整。,5-,5,资源需要量计划及其他图表,一、劳动力需要量计划,如果施工进度计划已确定,就可计算出各个施工项目每天所需的人工数,将同一时间内所有施工项目的人工数累加,即可绘出劳动力需要量图,根据劳动力需要量图,即可编制劳动力需要量计划,见表,5-2,。,劳动力需要量计划是确定临时生活设施和组织施工工人进场的依据。,劳动力计划表 表,5-2,序号,工种名称,总人数,需要人数及时间,备注,年,年,一季度,二季度,三季度,四季度,合计,一季度,二季度,三季度,四季度,合计,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,5-,5,资源需要量计划及其他图表,二、主要材料计划,主要材料计划,包括施工需要的材料、构件和半成品等的名称、规格、数量,以及来源和运输方式等内容,它是运输组织和布置工地仓库的依据。,主要材料,应包括:钢材、木材、水泥、沥青、砂、石料、爆破器材等公路施工中用量大的材料。特殊工程使用的外掺剂等也应列人主要材料计划。,主要材料计划的编制过程与劳动力计划相同,一般按年度和季度编制,见表,5-3,。,主要材料计划表 表,5-3,序号,材料名称及规格,单位,数量,来源,运输方式,年度、季度需要量,备注,年,年,一季度,二季度,三季度,四季度,合计,一季度,二季度,三季度,四季度,合计,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,5-,5,资源需要量计划及其他图表,三、主要施工机具、设备计划,在确定施工方法时,已经考虑了哪些施工项目需用何种施工机具或设备。为了作好机具、设备的供应工作,在工程进度确定之后,将每个施工项目采用的机械名称、规格和需要数量以及使用的日期等综合汇总、编制成施工机具、设备计划表,见表,5-4,。,资源需要量计划是根据工程进度图编制的,而资源需要量的均衡性又反映了工程进度的合理性。,主要施工机具、设备计划表 表,5-4,序号,机具名称及规格,数量,使用期限,年度、季度需要量,备注,台班,台数,开始时间,完成时间,年,年,一季度,二季度,三季度,四季度,一季度,二季度,三季度,四季度,台班,台数,台班,台数,台班,台数,台班,台数,台班,台数,台班,台数,台班,台数,台班,台数,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,5-,5,资源需要量计划及其他图表,四、技术组织措施计划,为了保证工程质量,提高劳动生产率、降低成本、安全生产等所采取的技术组织措施。尤其是采用新材料、新工艺的工程及技术复杂的工程等,此项工作是必不可少的。主要包括:,保证质量、安全、节约和季节施工的技术组织措施,文明施工,和,环境保护措施,,,其表格形式见表,5-5,。,技术组织措施计划表 表,5-5,措施名称及内容提要,经济效果(元),计划依据,负责人,完成日期,5-,5,资源需要量计划及其他图表,五、临时工程计划,临时工程一览表 表,5-6,序号,设置地点,工程名称,说明,单位,数量,工 程 数 量,备注,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,5-,5,资源需要量计划及其他图表,六、公路临时占地计划,公路临时占地计划表 表,5-7,位置或桩号,工程名称,占地数量(,m,2,),土地类别,土地隶属(县、乡、村、个人),长度(,m,),宽度(,m,),数量(,m,2,),荒地,良田,1,2,3,4,5,6,7,8,5-,7,施工平面图,一、平面图设计设计,施工平面图是施工过程空间组织的具体成果,亦即根据施工过程空间组织的原则,对施工过程所需的工艺路线、施工设备、原材料堆放、动力供应、场内运输、半成品生产、仓库、料场、生活设施等进行空间的特别是平面的科学规划与设计,并以平面图的形式加以表达。这项工作称平面图设计。,5-,7,施工平面图,二、施工平面图设计的依据,1,工程平面图。,2,施工进度计划和主要施工方案。,3,各类材料、半成品的供应计划和运输方式。,4,各类临时设施的性质、形式、面积和尺寸。,5,各加工车间、场地规模和设备数量。,6,水源、电源。,7,其它有关设计资料,5-,7,施工平面图,三 、施工平面图规划设计原则:,1,少占地,减少拆迁;考虑自然因素影响对施工的影响;临时设施便于施工,生活房屋放在后面,生产房屋放在前面。,2,材料减少二次搬运,仓库位置的确定。运输距离。大型构件存放在使用地点附近。,3,加工附属地点靠近原材料基地。,4,符合生产工艺流程。砂、石、水泥料场的布置。,5,符合施工安全要求。供水、供电的布置。,6,利于指挥、施工、生活。指挥部、生产区、生活区的布置。,7,符合进度、施工方法、施工工艺流程要求。,8,投资经济。,5-,7,施工平面图,四 、施工平面图的设计步骤:,1,分析调查资料。,2,合理确定起重、吊装、运输机械的位置。,主梁吊装的龙门架、轨道的布置。,3,确定混凝土、沥青混合料搅拌站的位置。,4,考虑材料的堆放。,5,考虑水、电线路的布置。,6,确定临时设施的位置。如:木工车间、钢筋加工棚等的位置。,7,确定临时道路的位置、长度、标准。,五、,设计内容,1,),一切地上和地下已有的和拟建的建筑物,构筑物及其他设施(道路、铁路和各种管线等)的位置和尺寸。,2)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,、,蒸汽和压缩空气管道,防洪设施,安全防火设施,取土弃土地点等,3,)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。,5-,7,施工平面图,六、 施工平面图的类型及主要内容:,1,施工总平面图:,(,1,)原有与施工有关的地物。,(,2,)施工用地范围,主要工程项目、沿线交通设施、交通路线。,(,3,)施工组织成果:临时设施的位置、各类加工车间等。,(,4,)施工管理机构。,(,5,)其他与施工有关的内容。不良地质地段。,5-,7,施工平面图,六 、施工平面图的类型及主要内容:,2,单项工程、分部工程施工平面图:,(,1,)重点工程施工场地布置图。独立桥梁、隧道等项目。,(,2,)其他单项局部平面布置图:,砂、石场平面布置图。,大型沥青混合料拌和场、混凝土构件预制场。,临时供水、供电、供热管线布置。,主要管理机构平面布置。,5-,6,工地运输与临时设施设计,一、工地运输设计,1,、确定运输量,2,、选择运输方式,3,、确定运输工具数量,5.6.1,临时仓库和堆场,几种临时仓库和堆场的形式:, 转运仓库, 中心仓库, 工地仓库,式中:,P,材料的储备量(,m,3,或,t,等);,Tc,储备期定额(天);,Qi,材料、半成品等总的需要量;,T,有关项目的施工总工作日;,Ki,材料使用不均匀系数,。,临时仓库和堆场的计算和布置工作一般包括:, 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,式中:,F,仓库总面积(,m2),;,P,仓库材料储备量;,q,每,m2,仓库面积存放的材料、制品的数量;,K,仓库面积利用系数(考虑人行道和车道所占面积), 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,5.6,2,临时建筑物,为现场管理和施工人员所用的行政管理和生活福利建筑物。,临时建筑物的计算和布置一般包括以下几个方面:,计算施工期间使用这些临时建筑物的人数;,式中,:,S,建筑面积(,m,2,),;,N,人数;,P,建筑面积指标, 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。,5.6.3,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。,建筑工地供水组织一般包括,:,(,1,)计算用水量,(,q,1,、,q,2,、,q,3,、,q,4,、,q,5,),式中,:,q,1,生产用水量(升/秒);,Q,1,最大年度工程量;,N,1,施工用水定额;,k,1,未预见的施工用水系数(1.051.15);,T,1,年度有效工作日;,k,2,用水不均衡系数,b,每日工作班数。,总用水量,Q,:,由下列情况分别确定:, 当(,q,1,+q,2,+q,3,+q,4,)q,5,时,,Q = q,5,+1/2(q,1,+q,2,+q,3,+q,4,),当(,q,1,+q,2,+q,3,+q,4,) q,5,时,Q= q,1,+q,2,+q,3,+q,4,(,2,),选择供水水源,(,满足用水量、水质),(,3,),选择临时供水系统的配置方案(环式、枝式管网),(,4,),设计临时供水管网,(,5,),设计供水构筑物和机械设备等。,5.6,4,临时供电,(,1,)用电量计算,(,施工用电和照明用电,),;, 施工用电:,式中,:,Pc,施工用电量(,kW);,k,1,、,k,2,设备同时使用时的系数,P,1,各种机械设备的用电量(,kW),P,2,电焊机的用电量(,kW), 照明用电:,式中,:,P,0,照明用电量(,kW),k,2,、,k,3,室内,、,外照明设备同时使用系数,P,3,室内照明用电量(,kW),P,4,室外照明用电量(,kW),式中,:,P,变压器的功率(,kVA,),K,功率损失系数,可取1.05,P,max,变压器服务范围内的最大计算负荷(,kW),cos,功率因数,一般采用0.75,根据计算所得的容量以及高压电源电压和工地用电电压,可以从变压器产品目录中选用相近的变压器。,(,2,)电源选择,(,3,)变压器确定,变压器的功率可按下式计算,:,(,4,)导线截面,选择,应满足下列要求:,1)先根据电流强度进行选择。保证导线能持续通,过最大的负荷电流而其温度不超过规定值;,2)再根据容许电压损失选择;,3,)最后对导线的机械强度进行校核。,(,5,)供电线路布置,(环状、枝状),
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