任务3.1 施工组织设计基础知识
3.1.1 施工组织设计的概念与作用
施工组织设计是指针对拟建的工程项目,在开工前针对工程本身特点和工地具体情况,按照工程的要求,对所需的施工劳动力、施工材料、施工机具和施工临时设施,经过科学计算、精心对比及合理的安排后编制出的一套在时间和空间上进行合理施工的战略部署文件。
施工组织设计文件通常由一份施工组织设计说明书、一张工程计划进度表、一套施工现场平面布置图组成。施工组织设计是工程施工的组织方案,是指导施工准备和组织施工的全面性技术经济文件,是现场施工的指导性文件。
施工组织设计在每项建设工程中都具有重要的规划作用、组织作用和指导作用,具体表现在以下几个方面:
(1)施工组织设计是施工准备工作的一项重要内容,同时又是指导各项施工准备工作的依据。
(2)施工组织设计可体现实现基本建设计划和设计的要求,可进一步验证设计方案的合理性与可行性。
(3)施工组织设计为拟建工程确定施工方案、施工进度和施工顺序等,是指导开展紧凑、有秩序施工活动的技术依据。
(4)施工组织设计所提出的各项资源需要量计划,直接为物质供应工作提供依据。
(5)施工组织设计对现场所做的规划与布置,为现场的文明施工创造了条件,并为现场平面管理提供了依据。
(6)施工组织设计对施工企业的施工计划起决定和控制性的作用。施工计划是根据施工企业对建筑市场所进行科学预测和中标的结果,结合本企业的具体情况,制定出的企业不同时期应完成的生产计划和各项技术经济指标。而施工组织设计是按具体的拟建工程的开竣工时间编制的指导施工的文件。因此,施工组织设计与施工企业的施工计划两者之间有着极为密切、不可分割的关系。施工组织设计是编制施工企业施工计划的基础;反过来,制定施工组织设计又应服从企业的施工计划,两者是相辅相成、互为依据的。
(7)施工组织设计是统筹安排施工企业生产的投入与产出过程的关键和依据。建筑企业从承担工程任务开始到竣工验收交付使用为止的全部施工过程的计划、组织和控制的基础就是施工组织设计。
(8)通过编制施工组织设计,可以充分考虑施工中可能遇到的困难与障碍,主动调整施工中的薄弱环节,事先予以解决或排除,从而提高了施工的预见性,减少了盲目性,使管理者和生产者做到心中有数,为实现建设目标提供了技术保证。
总之,一个科学的施工组织设计,如能够在工程施工中得到贯彻实施,必然能够统筹安排施工的各个环节,协调好各方面的关系,使复杂的建筑施工过程有序合理地按科学程序顺利进行,从而保证建设项目的各项指标得以实现。
3.1.2 施工组织设计的分类与任务
施工组织设计是一个总的概念,根据基本建设各个不同阶段、建设工程的规模、建设项目的类别、工程特点及工程的技术复杂程度等因素,可相应地编制各种类型与不同深度的施工组织设计。施工组织设计的类型,通常按施工组织设计编制的时间和编制的对象来划分。
1.按项目实施阶段分类
按项目实施阶段,施工组织设计的类型划分见表3-1。
表3-1 项目实施各阶段施工组织设计类型
2.按编制对象范围的分类
施工组织设计按编制对象的不同分为施工组织总设计、单位工程施工组织设计和分部分项工程施工组织设计三类。
(1)施工组织总设计。
施工组织总设计是以一个建设项目为编制对象,规划施工全过程中各项活动的技术、经济的全局性、控制性文件。它是整个建设项目施工的战略部署,涉及范围较广,内容比较概括。它一般是在初步设计或扩大初步设计批准后,由总承包单位的总工程师负责,会同建设、设计和分包单位的工程师共同编制的。它也是施工单位编制年度施工计划和单位工程施工组织设计的依据。
施工组织总设计的主要内容包括工程概况、施工部署与施工方案、施工进度计划、施工准备工作及各项资源需要量计划、施工平面图、主要技术组织措施及各项主要技术指标等。
(2)单位工程施工组织设计。
单位工程施工组织设计是以单位工程为编制对象,用来指导施工全过程中各项活动的技术、经济的局部性、指导性文件。它是拟建工程施工的战术安排,是施工单位年度施工计划和施工组织总设计的具体化,内容应详细。它是在施工图设计完成后,由工程项目主管工程师负责编制的,可作为编制季度、月度计划和分部分项工程施工组织设计的依据。
单位工程施工组织设计的主要内容包括工程概况与施工条件、施工方案与施工方法、施工进度计划、施工准备工作及各项资源需要量计划、施工平面图、主要技术(如质量、安全、降低施工费用及冬雨季施工等)组织措施及各项主要技术指标等。
(3)分部分项工程施工组织设计。
分部分项工程施工组织设计是以分部分项工程为编制对象,用来指导施工活动的技术、经济文件。它结合施工单位的月、旬作业计划,把单位工程施工组织设计进一步具体化,是专业工程的具体施工设计。一般在单位工程施工组织设计确定了施工方案后,由施工队技术队长负责编制。
分部分项工程施工组织设计,既是单位施工组织设计中某个分部分项工程更深、更细的施工设计,又是单独一个分部分项工程的施工设计。
分部分项工程施工组织设计的主要内容包括工程概况、施工方案和施工方法、施工机械的选择、施工准备、施工进度表、劳动力及材料和机具设备等的需求量计划、施工平面图及技术(如质量、安全等)组织措施等。
施工组织总设计、单位工程施工组织设计和分部分项工程施工组织设计,是同一建设项目的不同广度、深度和作用的三个层次,其三者之间的关系如图3-1所示。
3.1.3 施工组织设计的编制原则和依据
1.施工组织设计的编制原则
编制施工组织设计,应遵循国家关于发展国民经济的总方针和水利水电建设的方针政策,结合工程的实际条件,参照国内外的实践经验,吸取国内外先进技术,通过科学的分析论证,使设计既切合实际又能优化,体现多快好省的要求。根据工程实践证明,编好施工组织设计,应遵循以下基本原则:
(1)遵守和贯彻国家工程建设的有关法律、法规和规章。必须严格遵守国家制定的施工许可制度、从业资格管理制度、招标投标制度、总承包制度、工程监理制度、建筑安全生产管理制度、工程质量责任制度,竣工验收制度等。保证工程施工过程高效、有序、保质量地顺利实施。
图3-1 三种施工组织设计间的关系
(2)对项目工程的特点、性质、工程量、工作量以及施工企业的特点进行综合分析,确定本工程施工组织设计的指导方针和主要原则。
(3)符合施工合同约定建设期限和各项技术经济指标的要求。
(4)遵守基本建设程序,切实抓紧时间做好施工准备,合理安排施工顺序,及时形成工程完整的投产能力。
(5)在加强综合平衡,调整好各年的施工密度,改善劳动组织的前提下,努力降低劳动力的高峰系数,做到连续均衡施工。
(6)运用科学的管理方法和先进的施工技术,努力推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备,不断提高机械利用率和机械化施工的综合水平,不断降低施工成本,提高劳动生产率。
(7)在经济合理的基础上,充分发挥基地作用,提高工厂化施工程度,减少现场作业,压缩现场施工场地及施工人员数量。
(8)施工现场布置应紧凑合理,便于施工,符合安全、防火、环保和文明施工的要求,提高场地利用率,减少施工用地。
(9)加强质量管理,明确质量目标,消灭质量通病,保证施工质量,不断提高施工工艺水平。
(10)加强职业安全健康和环境保护管理,保证施工安全,实现文明施工。
(11)现场组织机构的设置,管理人员的配备,应力求精简、高效并能满足项目工程施工的需要。
(12)研究冬季、夏季和雨季施工问题,力争全年施工,增加有效工作日。
(13)积极推行计算机信息网络技术在施工管理中的应用,不断提高现代化施工管理水平。
2.施工组织设计的编制依据
为了保证施工组织总设计的编制工作顺利进行和提高其编制水平及质量,使施工组织总设计更能结合实际、切实可行,并能更好发挥其指导施工安排、控制施工进度的作用,应以下面资料作为编制依据:
(1)《水利水电工程初步设计报告编制规程》(SL 619—2013)。
(2)可行性研究报告及审批意见、上级单位对本工程建设的要求或批件。
(3)工程所在地区有关基本建设的法规或条例,地方政府、业主对本工程建设的要求。
(4)国民经济各有关部门(铁道、交通、林业、灌溉、旅游、环境保护、城镇供水等)对本工程建设期间有关要求及协议。
(5)当前水利水电工程建设的施工装备、管理水平和技术特点。
(6)工程所在地区和河流的自然条件(地形、地质、水文、气象特征和当地建材情况等)、施工电源、水源及水质、交通、环境保护、旅游、防洪、灌溉、航运、供水等现状和近期发展规划。
(7)当地城镇现有修配、加工能力,生活、生产物资和劳动力供应条件,居民生活、卫生习惯等。
(8)施工导流及通航等水工模型试验、各种原材料试验、混凝土配合比试验、重要结构模型试验、岩土物理力学试验等成果。
(9)工程有关工艺试验或生产性试验成果。
(10)勘测、设计各专业有关成果。
3.1.4 施工组织设计的编制程序
施工组织总设计是整个工程项目全面性和全局性的指导施工准备和组织施工的技术文件,通常应遵循一定的编制程序进行。
图3-2为施工组织总设计中最常用的组织设计的编制程序。
水利水电工程施工组织设计可按以下程序编制:
(1)分析原始资料(拟建工程地区的地形、地址、水文、气象、当地材料、交通运输等)及工地临时给水、动力供应等施工条件。
(2)确定施工场地和道路、堆场、附属企业、仓库以及其他临时建筑物可能的布置情况。
(3)考虑自然条件对施工可能带来的影响和必须采取的技术措施。
(4)确定各工种每月可以施工的有效工日和冬、夏季及雨期施工技术措施的各项参数。
(5)确定各种主要建材的供应方式、运输方式及可供应的施工机具设备数量与性能,临时给水和动力供应设施的条件等。
(6)根据工程规模和等级,以及对工程所在地区地形、地质、水文等条件的分析研究,初步拟定施工导流方案。
(7)研究主体工程施工方案,确定施工顺序,初步编制整个工程的进度计划。
(8)初步确定了工程总的进度计划以后,即可对主要工程的施工方案做出详细的规划计算,进行施工方案的优化,最后确定选用的施工方案及有关的技术经济指标,并用来平衡调整修正进度计划。
(9)根据修正后的进度计划,即可确定各种材料、物件、劳动力及机具的需要量,以此来编制技术与生活供应计划,确定仓库和附属企业的数量、规模及工地临时房屋需要量,工地临时供水、供电、供风(压缩空气)设施的规模与布置。
图3-2 施工组织总设计编制程序
(10)确定施工现场的总平面布置,绘制施工总平面布置图。
3.1.5 施工组织设计的内容
在进行水利水电工程初步设计时,要配合选坝工作,从施工导流、场内交通、当地建筑材料、施工场地布置、主体工程施工方案、施工总进度安排等方面,对不同坝址、不同坝型的枢纽方案进行技术经济论证,提出工程总量、施工期限、施工强度、工程费用、劳动力、主要建筑材料、主要施工机械设备、施工动力等估算指标。坝址选定以后,要研究枢纽主要建筑物的施工方案,提出合理方案的推荐意见。由此所构成的施工组织设计,是整个设计文件的一个组成部分。
根据初步设计编制规程和施工组织设计规范,初步设计的施工组织设计应包含以下内容。
1.施工条件分析
施工条件包括工程条件、自然条件、物质资源供应条件以及社会经济条件等,主要包括工程所在地点,对外交通运输,枢纽建筑物及其特性,地形、地质、水文、气象条件,主要建筑材料来源和供应条件,当地水源、电源情况,施工期间通航、过木、过鱼、供水环保等要求,施工用地,居民安置以及与工程施工有关的协作条件等等。
2.施工导流
施工导流设计应在综合分析导流条件的基础上,确定导流标准,划分导流时段,明确施工分期,选择导流方案、导流方式的导流建筑物,进行导流建筑物的设计,提出导流建筑物的施工安排,拟定截流、度汛、抗洪、通航、下闸封孔、蓄水措施。
3.主体工程施工
主体工程包括挡水、泄水、引水、发电、通航等主要建筑物。应根据各自的施工条件,对施工程序、施工方法、施工强度、施工布置、施工进度和施工机械等问题,进行分析比较和选择。必要时,对其中的关键技术问题,如特殊的基础处理、大体积混凝土温控、土石坝合龙等问题,作出专门的设计和论证。
4.施工交通运输
施工交通运输分为对外交通和场内交通运输。对外交通运输是在弄清现有对外水陆交通和发展规划的情况下,根据工程对外运输总量、运输强度和重大部件的运输要求,确定对外交通运输方式,选择线路和线路的标准,规划沿线重大设施和与国家干线的连接,并提出场外交通工程的施工进度安排。
5.施工工厂设施和大型临建工程
施工工厂设施,如混凝土骨料开采加工系统,土石料场和土石料加工系统,混凝土拌和和制冷系统,机械修配系统,汽车修配厂,钢筋加工厂,预制构件厂,风、水、电、通信照明系统等,均应根据施工的任务和要求分别确定各自位置、规模、设备容量、生产工艺、工艺设备、平面布置、占地面积、建筑面积和土建安装工程量,并提出土建安装进度和施工分期投产计划。
大型临建工程,如施工栈桥、缆机平台等,需作出专门设计,确定其工程量和施工进度安排。
6.施工总布置
施工总布置主要任务是根据施工场区的地形地貌,枢纽主要建筑物的施工方案,各项临建设施的布置要求,对施工场地进行分期分区和分标规划,确定分期分区布置方案和各承包单位的场地范围,对土石方的开挖、堆弃和填筑进行综合平衡。
7.施工总进度
为了合理安排施工总进度,必须仔细分析工程规模、导流程序、对外交通、资源供应、临建准备等各项控制因素,拟定整个工程,包括准备工程、主体工程和结束工作在内的施工总进度。确定各项目的起讫时间和相互之间的衔接关系。对导流截流、拦洪度汛、封孔蓄水、供水发电等控制环节,工程应达到的形象面貌,需作出专门的论证。对土石方、混凝土等主要工程的施工强度,对劳动力、主要建筑材料、主要机械设备的需要量要进行综合平衡。
8.主要技术供应计划
根据施工总进度的安排和定额资料的分析,对主要建筑材料和主要施工机械设备,列出总需要量和分年需要量计划。
施工组织设计8个部分的内容,虽然各有侧重、自成体系,但密切关联、相辅相成。弄清各部分之间的内在联系,对于搞好施工组织设计,作好现场施工的组织与管理,都有重要意义。
施工条件分析是其他各部分设计的基础和前提,只有切实掌握施工条件,才能搞好施工组织设计。施工导流是解决施工全过程的水流控制问题;主体施工方案从技术组织措施上保证主要建筑物的修建;施工总进度对整个施工过程作出时间安排;施工总布置对整个施工现场进行空间规划,各自从不同的角度对施工全局作出部署。施工交通运输是整个施工的动脉,施工工厂设施和技术供应是施工前方的后勤保障,关系到外来建筑材料、机械设备的供应,关系到工程建设任务的完成,关系到施工进度的实施和施工布置的合理性。
施工组织总设计各个方面互相影响、互相制约,其各个组成部分是一个整体,必须全面考虑,互相协调,才能取得满意效果。
施工组织总设计的施工总进度、施工总体布置、技术供应三部分关系如下:施工总进度主要研究合理的施工期限和在既定的条件下确定主体工程施工分期及施工程序,在施工安排上使各施工环节协调一致。施工总体布置根据选定的施工总进度,研究施工区的空间组织问题,是实施总进度的重要保证。施工总进度决定了施工总体布置的内容和规模。施工总体布置的规模,影响准备工程工期的长短和主体工程施工进度。因此,施工总体布置在一定条件下又起到验证施工总进度合理性的作用。技术供应的总量及分年度供应量,由既定的总进度和总体布置所确定,而技术供应的现实性与可靠性是实现总进度、总体布置的物质保证,从而验证了二者的合理性。
【知识技能点小结】
施工组织设计是指针对拟建的工程项目,在开工前针对工程本身特点和工地具体情况,按照工程的要求,对所需的施工劳动力、施工材料、施工机具和施工临时设施,经过科学计算、精心对比及合理的安排后编制出的一套在时间和空间上进行合理施工的战略部署文件。施工组织设计对每项建设都具有规划、组织和指导作用,按编制对象可分为施工组织总设计、单位工程施工组织设计及分部分项工程施工组织设计。水利水电工程施工组织总设计内容包括施工条件分析、施工导流、主体工程施工、施工交通运输、施工工厂设施和大型临建工程、施工总布置、施工总进度、主要技术供应计划8个方面的内容。
【知识技能训练】
一、单项选择题
1.下列各项工程中,需要编制单位工程施工组织设计的是()。
A某工厂新建厂区工程 B某工程深基坑支护工程
C某高校新校区办公大楼工程 D某定向爆破工程
2.在施工阶段编制的施工组织设计是()。
A施工组织总设计 B实施性施工组织设计
C单位工程施工组织设计 D施工组织规划设计
二、简答题
水利水电工程施工组织设计包括哪些内容?