[工学]施工组织学课件—第4章 单位工程施工组织设计06版-施工方案

编制依据,施工图纸与标准图集地质勘查报告、地形图、测量控制图预算文件和资料合同施工组织总设计的目标要求承包商年度施工计划要求国家政策和规范等类似工程施工经验,单位工程施工施工组织设计- 1 编制依据,2 编制程序,熟悉施工图纸，研究原始资料,施工进度计划（合格）,否,是,施工质量计划（合格）,否,施工成本计划（合格）,是,否,施工资源计划,是,施工平面布置,施工准备工作计划,主要技术经济指标,审批,3 工程施工方案,重点考虑施工方案的内容、程序，选择和确定施工技术方案和组织方案，并进行施工方案的评价和动态管理。,建筑物功能要求和质量标准的提高，施工技术手段的进步。 A、深基础土壁维护、地下水排放、土方开挖、基坑周围变形控制以及建筑物地下空间的开发和利用； B、大跨度网架、薄壳、悬索、斜拉等特殊结构，新颖、轻质材料的施工工艺； C、高耸高耸结构安装、模板、脚手架、垂直运输系统、 施工测量 技术、施工误差检测、大型结构件的提升等； D、现代化机电设备系统现代信息技术。,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,3.1.1 特点：,（1）现代化施工组织管理模式。例如项目总承包（EPC）、CM模式、BOT 模式等其他模式，促使设计与施工一体化的趋势，施工单位提前介入设计，提供施工方面的咨询意见。,（2）施工方案的选择和优化以施工质量、进度和成本的控制为主要目标，还要考虑安全施工、文明施工和环境保护的要求。,（3）计算机技术、现代信息技术的应用。例如，计算机模拟钢结构吊装、长江大坝合壁截流模拟等就采用多媒体、动画的形式来表示。,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,工程项目管理模式,工程项目管理模式,1.建设单位自行组织模式：小生产方式。2.工程指挥部：用行政手段管理生产。3.设计-招标-建造模式：国际上最为通行的模式。4.管理咨询（Construction Management）模式(CM模式) ： 边设计边发包的阶段性发包方式。业主、CM经理、建筑师组成联合小组。5.管理总承包（Management Contracting ）模式（MC模式） ：业主直接委托一家公司进行管理承包，管理承包人与设计、施工承包人签订合同。6.建造-运营-移交（BOT）模式:东道国政府授予项目公司特许权，由该公司负责融资和组织建设，建成后负责运行和偿还贷款，在特许期满后将工程无条件移交给东道国政府。,管理咨询（Construction Management）模式(CM模式),发包人,CM 项目经理,管理咨询公司,1、参与设计阶段的协调工作；2、负责施工阶段的管理。,1、设计的可施工性好。2、设计施工合理搭接，节省了时间，缩短了工期。3、减少了设计和施工的对立，改善了沟通渠道、提高了效率。4、分包人有发包人和管理承包人共同决定，分包人发包人签订合同。,不同阶段，施工方案内容、深度不同： （1）施工段及施工流向 指施工活动在空间的展开与进程。 单层建筑要定出分段施工在平面上的流向； 多层建筑在竖向方面定出分层施工的流向。,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,3.1.2 施工方案的内容,施工流向,（3）施工方法和施工机械 在技术上解决施工手段。受结构形式和建筑特征的制约。 结构选型和施工选案是不可分割的，一些大型工程往往在结构设计阶段就要考虑施工方案，并根据施工方法确定结构计算模式。,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,（2）施工顺序 分部工程以及分项工程在时间上展开的先后顺序。,施工方案是施工组织设计的核心。 一些情况变化： （1）项目建设的前期已开始编制施工方案；项目策划及可行性研 究时已考虑施工方案，考虑施工技术的可行性和经济的合理性。 （2）施工单位投标前编制施工方案，中标后继续深化。技术标， 关键技术部分和核心部分，显示企业的技术能力，目的在于中 标。待中标后，继续深化和完善。,3.1.3 施工方案的制订过程及步骤,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,施工方案制订过程如图所示。,可行性研究中的施工方案（一）,分部分项工程施工设计中的施工方案（五）,单位工程施工设计中的施工方案（四）,施工组织总设计中的施工方案（三）,施工条件设计中的施工方案（二）,图-,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,（1）熟悉工程文件和资料。（2）划分施工过程。 项目分解结构（PBS） 工作分解结构（WBS）（3）计算工程量。计算工程量应结合施工方案按工程量计算规则来进行。 （4）确定施工顺序和流向。,3 工程施工方案 - 3.1 施工方案的制订及其过程,施工方案制订步骤,（5） 选择施工方法和施工机械。 首先选择主导工程的机械，然后配备辅助机械，最后 确定专用工具设备。 垂直运输机械： A、根据标准层垂直运输量来编制垂直运输量表 B、然后据此选择垂直运输方式和机械数量 C、再确定水平运输方式和机械数量 D、最后布置运输设施的位置及水平运输路线。,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,垂直运输量表如表所示,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,(6) 确定关键技术路线。 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 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,关键技术路线的确定是对工程环境和条件及各种技术选择的综合分析的结果。 例如，深基坑的开挖及支护体系，高耸结构混凝土的输送及浇捣，高耸结构垂直运输，结构平面复杂的模板体系，大型复杂钢结构吊装，高层建筑的测量、机电设备的安装和装修的交叉施工安排等。 例如:某大型机场航站楼连续三跨大跨度屋架钢结构吊装，采用“屋架节间地面拼装，柱梁屋盖跨端组合，区段整体纵向移位”的施工关键技术路线。,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,（2）施工组织条件设计中的施工方案一般由设计单位负责编制， 施工方案的内容主要从施工的角度说明工程设计的技术可行 性与经济合理性。,施工方案编制由粗到细，由浅入深，不断完善。,（1）可行性研究中的施工方案是由设计单位或咨询单位负责编 制。针对非常规的特殊工艺、新型技术、重要分部工程的关 键技术方法的可行性进行论证。,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,（4）单位工程及分部分项施工组织设计的施工方案由项目部负责编 制的，比较具体详细，用来指导施工。,（3）施工组织总设计的施工方案一般由总承包单位编制，包含重 大单项工程的主要施工方案以及关键技术，可作为单位工程以 及分部分项工程施工方案编制的依据。,3 工程施工方案- 3.1 施工方案的制订及其过程,32 施工技术方案的选择,（1） 降水施工方案的选择 土方工程中的降水施工方法： 集水井降水 井点降水法：轻型井点、喷射井点、射流泵井点、电渗井点、 管井井点和深井泵法。（2） 基坑土方开挖方案的选择 1） 边坡稳定施工方案的选择 放坡开挖 支护结构,321 基坑施工方案的选择,2）土方开挖施工方案的选择 开挖方式：人工开挖和机械化开挖。 施工机械有：推土机、反铲挖土机、拉铲挖土机、抓斗（铲）、运土汽车等。 开挖的方法：整体大面积开挖和分层、分块流水开挖等。,（3） 基坑支护施工方案的选择 常用的支护结构有：钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、H型钢支柱（或钢筋混凝土桩支柱）木挡板支护墙、地下连续墙、深层搅拌水泥土桩挡墙、旋喷桩帷幕墙、SMW工法、土层锚杆、人工挖孔桩和预制打入混凝土桩等。,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,（1） 桩基础施工方案的选择 高层建筑大多采用桩基、箱基或者桩基加箱基。 按桩的受力情况分为：端承桩和摩擦桩， 按桩的施工方法分为：预制桩和灌注桩。 预制桩的施工方案主要是考虑土质、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。,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,322 基础施工方案的选择,打桩的控制主要有两种： 一是以贯入度控制为主，桩尖进入持力层或桩尖标高作参考； 二是以桩尖设计标高控制为主，贯入度作参考。,打桩的顺序 可选用：, 由一侧向单一方向逐排打设(a) 自中间向两个方向对称打设(b) 自中间向四周打设(c),322 基础施工方案的选择,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,（2） 大体积混凝土结构施工方案的选择 工业建筑：设备基础； 高层建筑：厚大的桩基承台或基础底板等 裂缝主要原因：水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化 和混凝土收缩产生的温度应力和收缩应力。 选择施工方案时，主要考虑： 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。 根据结构大小、混凝土供应等实际情况，一般有全面分层、分 段分层和斜面分层浇筑等方案。,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,混凝土运输分为地面运输、垂直运输和楼面运输。 （1）混凝土地面运输： 商品混凝土-混凝土搅拌运输车； 工地搅拌站小型机动翻斗车（载重约1t） 近距离：双轮手推车 皮带运输机和窄轨翻斗车（2）混凝土垂直运输： 塔式起重机、混凝土泵、快速提升斗和井架,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,（3）混凝土楼面运输： 以双轮手推车为主，亦用小型机动翻斗车； 如用混凝土泵则用布料机布料。,选择混凝土运输方案的三个决定因素： 不产生离析现象 保证浇筑时规定的坍落度 浇筑和捣充分时间（在混凝土初凝前）,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,（1） 垂直运输体系的选择 垂直运输体系一般有下列组合： 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,在结构、装修、设备安装施工进行平行交叉作业时，人货运输最为繁忙，应设法疏导人货流量，解决高峰运输矛盾。,324 垂直运输机械的选择,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,1）选定塔式起重机的型式： 按照行走结构分为固定式、轨道式、轮胎式、履带 式、爬升式（内爬式）和附着式（高层建筑施工）。2）计算塔式起重机幅度和吊钩高度： 根据建筑物的体形、平面尺寸、标准层面积和塔式 起重机的布置情况；3）确定塔式起重机的起重量和起重力矩：4）确定塔式起重机的型号： 参照技术性能参数，进行技术经济分析，选择最佳 方案。,（2） 塔式起重机的选择,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,5）计算塔式起重机的数量并确定其具体的布置： 根据施工进度计划、流水段划分和工程量、吊次的 估算。 其他因素，如： 附着式塔式起重机塔身锚固点； 内爬式塔式起重机支撑结构是否满足受力要求； 多台塔式起重机同时作业时，要处理好高度差， 以防止发生碰撞； 塔式起重机 安装时：顶升、接高、锚固 完工后：落塔、拆卸和塔身节的运输等。,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,用量大、对人员安全、施工质量、施工速度和工程成本都有重大影响，需要专门的计算和设计，绘制脚手架施工图。 高层建筑施工常用的脚手架有： 扣件式钢管脚手架 门型组合式脚手架 外挂脚手架等,3 工程施工方案- 3.2 施工方案的选择,325 脚手架的选择,常用方案： 裙房或低于30-50m的部分采用落地式单排或双排脚手架； 高于30-50m的部分采用外挂脚手架 （主要形式有： 支承于三角托架上的外挂脚手架 附壁套管式外挂脚手架 附壁轨道式外挂脚手架 整体提升式脚手架等）,立杆,小横杆,大横杆,安全网,踏板,栏杆,0.350.50,0.901.50,1.80,1) 落地式脚手架,立杆,小横杆,大横杆,安全网,踏板,三角支架,1.80,2) 悬挑式脚手架,固定框,滑动框,提升设备,安全网,穿墙螺栓,滑动框一般由63.54无缝钢管做立管，套入固定架竖向导杆 ，用483.5 焊接钢管作横杆，立管和横杆焊接而成。,固定框一半由普通的483.5 焊接钢管焊接而成，包括两根竖向导杆和若干根横向连杆。安装滑动框的上下两根横向连杆之间的间距由滑动框高度、楼层层高和每次需要提升的高度来确定.,3) 附壁套管式脚手架,导向轮,承重三角架,提升机三角架,提升机,踏板,栏杆,整体提升脚手架的设计参数：组架高度为3. 54. 5倍的楼层高；架子宽度一般不大于1.2m；两个提升点之间的间距不宜超过8m；每次爬升高度为1个楼层高；施工荷载按三层考虑，每层为2KN/m2.,4) 整体提升式脚手架,33 施工组织方案的确定,研究施工区段的划分、施工流向和顺序的确定、劳动组织的 安排等问题。,331 施工区段的划分 （1） 大型工业项目施工区段的划分 按照产品的生产工艺过程划分施工区段，一般有生产系统、辅助系统和附属生产系统。,3 工程施工方案- 33 施工组织方案的确定,例1 多跨单层装配式工业厂房，其生产工艺的顺序如图上罗马数字所示。,图5-1,3 工程施工方案- 33 施工组织方案的确定,（2） 大型公共项目施工区段的划分 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。 例如： 飞机场 可以分为航站工程、飞行区工程、综合配套工程、 货运食品工程、航油工程、导航通讯工程等施工区段； 火车站 可以分为主站层、行李房、邮政转运、铁路路轨、 站台、通讯信号、人行隧道、公共广场等施工区段。,3 工程施工方案- 33 施工组织方案的确定,例2 某铁路新客站共有8个项目，分二期施工，第一期南车站5个项目即1-5部分；第二期北车站3个项目，即6、7、8部分。为了保证老客站正常使用，采用南北场错开施工，先造南车站，17个月后再南北翻场，动工建造北车站。 南车站为五个施工区段（-），北车场分为三个施工段（-）。其编号为：2号-5号站台；南进厅；F、G、H长廊；东西出口厅；1号站台；6号-7号站台；北进厅；北出口厅。,3 工程施工方案- 33 施工组织方案的确定,3 工程施工方案- 33 施工组织方案的确定,将各施工区段划分成若干个流水施工段。 例如，将25号站台划分成12个流水施工段，如图所示。,图5-3,3 工程施工方案- 33 施工组织方案的确定,（3） 民用住宅及商业办公建筑施工区段的划分 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。,例 某工程为高层公寓小区，由9栋高层公寓和地下车库、热力变电站、餐厅、幼儿园、物业管理楼、垃圾站等服务用房组成，如图所示。按合同要求9栋公寓分三期交付使用，即每年竣工3栋楼。,3 工程施工方案- 33 施工组织方案的确定,图5-4,一期车库从5号车库开始（为3号楼开工创造条件），分别向7号及1号库方向流水；二期车库从8号向11号方向流水。 第一期高层公寓为3，4，5号楼；第二期高层公寓为6，1，2号楼；第三期高层公寓为9，8，7号楼。,3 工程施工方案- 33 施工组织方案的确定,施工程序可以指施工项目内部各施工区段的相互关系和先后次序；也可以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。 有技术和工艺方面的要求，也有组织安排和资源调配方面的考虑。 1施工程序的原则 （1） 施工工艺要求 （2） 施工方法和施工机械的要求 （3） 施工组织的要求 （4） 施工质量的要求 （5） 当地的气候条件,332 施工程序的确定,3 工程施工方案- 33 施工组织方案的确定,一般分为地下工程、主体结构工程、装饰与屋面工程 三个阶段。 （1）地下工程：指室内地