公路工程施工组织设计

第三章 公路工程施工组织设计,3- 1 施工组织设计概述一 施工组织设计及其关键：二 编制施工组织设计的基本原则：三 施工组织设计的分类：四 设计文件的作用及组成,一 施工组织设计及其关键：,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，统筹考虑施工活动中的人力、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。,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。,三 施工组织设计的分类：,1 属于设计文件组成部分的 （1） 一阶段或两阶段初步设计中的施工方案。 （2） 三阶段设计中技术设计阶段的修正施工方案。 （3） 两阶段设计、三阶段设计的施工图设计中施工组织计划。 2 指导施工的技术经济文件：实施性施工组织设计。,四 设计文件的作用及组成,（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 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。3 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。,4 施工机具的选择：见P34页。,（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。,5 施工顺序的安排原则：,（1）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。,（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。,（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） 主要设备机具计划表。（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。,（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。,五 编制施工组织设计的程序：,1、分析设计资料，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、机具需要量，制定供应计划。4、临时过工程、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。,六 进行施工组织设计需收集的资料：,1 施工单位和施工组织的方式。2气象资料、水文地质资料。3 技术经济情况。4 运输情况。5 供水、供电、通讯情况。6 生活供应与其它。,七 编制施工组织设计的参考资料：,1 公路施工组织概预算教材。2公路工程预算定额。3高等级公路路基、路面施工技术。4路基路面工程教材。5桥梁工程、基础工程教材。6桥梁施工及组织管理。7公路工程技术标准。8公路小桥涵设计手册。,八 分析资料：,将工程项目的设计文件、图纸、调查资料认真熟悉、分析。以便于进行项目的施工组织设计。,3-2 划分施工项目确定施工方法,一 划分施工项目：1 划分施工项目应与施工方法相一致，使进度计划能够完全符合施工实际进展情况，真正起到指导施工的作用。2 划分施工项目的粗细程度一般要按施工定额的细目和子目来填列，这样既简明清晰，又便于查定额计算。3 施工项目划分满足施工顺序的要求，并安排好主导工程。4 施工项目划分要结合工程特点仔细分项填列，不可漏填，以免影响进度计划的准确性。,二 施工方法的确定：,1 根据工程特点和机具性能确定。2 施工单位所具有的机具条件和技术状况。3 技术操作上的合理性。,3-3计算工程数量,对于每一个工程项目都要计算其工程数量，工程数量的计算要按照工程量的计算规则和要求完成。可根据定额的单位来完成计算。1 清除表土：路堤段：长宽清除厚度 =（51.52+12）25000.4=270(100m3)2 填前挖松：路堤段：长宽=（51.52+12）2500=67.5(1000m3) 3 挖路槽：路堑段 长度宽石质段=91000=9(1000m2) 土质段=91500=13.5(1000m2) 。,3-4 计算各施工项目的劳动量,劳动量：是施工过程的工程量与相应时间定额的乘积，或者是劳动力数量与生产周期的乘积，机械台数与生产周期的乘积。人工操作称劳动量。机械操作称作业量。D=Q/C D=QS 对于生产周期最长的劳动量称为主导劳动量。,例： 某挖掘机挖装土方工程（松土），工程量7500m3 ，计算劳动量。,解：（1）定额14-1-10-1，完成1000m3 的工程需5工日，75kw以内履带推土机1.17台班，0.6m3 以内的单斗挖掘机3.5台班。（2）人工 :7.55=37.5工日 (3) 推土机:1.177.5=8.775台班(4) 挖掘机 :3.37.5=26.25台班若安排人工3人，挖掘机2台，推土机1台。则项目的主导劳动量是什么？人工工作时间=37.53=12.5天推土机工作时间=8.7751=8.775天挖掘机工作时间=26.252=13.125天 从计算可看出挖掘机使用13.125天，时间最长。因此挖掘机26.25为主导劳动量。但如果安排人工2人，则人工的工作时间变为：37.52=18.85天，成为时间最长的项目，人工37.5就变为了主导劳动量。因此，大家应注意，主导劳动量是随人、机的数量而变化的。,3-5 计算各施工队的生产周期,一 生产周期的计算方法：1 以施工单位现有人力、机械及作业面确定完成劳动量的时间。t=D/Rn D：劳动量。R：人数或机械台数。n：作业班制。例：劳动量37.5工日，人工3人。则生产周期t=37.53=12.5天。项目刚开始时为了保证劳动力的均衡性，首先依据劳动力不均衡系数，确定各施工队的人数，再用公式计算各施工队的生产周期。2 根据规定工期来确定施工队（或班组）人数或机械台数。R=D/tn D：劳动量。t：生产周期。n：作业班制。例：劳动量37.5工日，规定10天完成，1班制，确定施工队的人数。解：施工队人数R= D/tn=37.5(101)=3.75 安排4人施工队。项目进行后期，为保证按期完成施工项目，应先确定项目的生产周期，再用公式计算相应施工队的人数。,二 劳动力不均衡系数K：,是施工中人力高峰值Rmax 与施工期间加权平均人数R平均的比值。 K= Rmax / R平均 K=1-1.5。R平均=Di/T 1、Di：项目的总劳动量，即将前面计算的所有项目的劳动量 累加起来得到整个工程项目的总劳动量。某工程项目的总劳动量为97741工日。2、T：项目的总工期。,T：项目的总工期。,项目建设周期为两年，扣除公休日后，全年有效工作日是240天。如果雨季按三个月计，全年扣除雨季时间后的工作日是270天，取小值240作为全年有效工作天数。每个月的有效工作日是240/12=20天。两年24个月中扣除开工准备2个月和收尾结束2个月后，剩余20个月。则实际工作天数为2020=400天。,3项目的平均人数R平均=97741400=244人。4若取K=1.36，则Rmax =1.36244=333人。进行项目组织时，高峰人数应控制在333人以下。 5 第一批各施工队的人数可用下式计算： Ri =Di/ D1R平均,三 生产周期计算示例：,某公路工程包括路基土方、石方、涵洞、桥梁、路面等项目。公路项目的施工顺序是：准备 桥梁、小型构造物 路基 路面 其它 收尾因此首先施工桥梁、涵洞通道，路基挖石的工程量较大也安排在开始时施工。因为挡土墙要随路基施工，而且劳动量又较大，因此放在路基挖土施工快完成时再开始。所以第二批开始施工的工程队是路基挖土和挡土墙。,1 确定开工时参加施工的队伍人数：,（1） 路基挖石队：劳动量6480工日（2） 涵洞通道队 劳动量5377工日。（3） 桥梁基础队 劳动量30401工日。这三个施工项目的总劳动量为：D1=6480+5377+30401=42258工日。各施工队的人数可用下式计算：Ri =Di/ D1R平均,2 开工时各施工队的人数为：,（1） 路基挖石队 劳动量6480工日。R1=D1）/D1R平均=6480/42258244=37 安排40人(2)涵洞通道队 劳动量5377工日。R2=D2/D1R平均=5377/42258244=30 安排30人（3）桥梁基础队 劳动量30401工日。R3=D3/D1R平均=30401/42258244=173人 因为桥梁属本项目的重点工程,并且只有桥梁下部完成,才能做上部,所以应多安排一些施工人员建议安排175人。三个施工队的总人数是40+35+175=250人。高峰人数为333人。,3 开工时各施工队的生产周期： 项目的生产周期： ti=Di/Ri,(1) 路基挖石队 劳动量6480工日，人数40。生产周期t1=D1/R1 =648040=162天 每月20天共需8.1个月。(2) 涵洞通道队 劳动量5377工日，人数30。生产周期t2=D2/R2 =537730=179天 每月20天共需9.0个月。（4）桥梁基础队 劳动量30401工日，人数175人。生产周期t3=D3/R3 =30401175=174天，每月20天共需8.7个月。,4 第二批开工的施工队：,路基挖土队，劳动量660工日，挡土墙队，劳动量11160工日。前面三个施工队的总人数是250人，高峰人数333人。路基挖土队和挡土墙队在前三各队没有结束时开始施工，则为了使总人数不超过333人，则路基挖土队和挡土墙队的人数应是333-250=83人。为了保证小于等于高峰值，安排路基挖土队安排11人，挡土墙队72人。共增加83人。,（1）路基挖土队：劳动量660工日，人数11人。生产周期t=66011=60天，按每月20计算，需6020=3(月)（2） 挡土墙队：劳动量11160工日，人数72人。生产周期t=1116072=155天，按每月20计算，需16520=7.75(月)5 其余项目可依次类推，后期进行的项目可根据工期要求，先确定各施工队伍的施工时间，再用公式R=D/tn计算各施工队伍的人数。,3-6绘制施工进度图,一 施工进度计划的编制依据：1 工程的全部施工图纸以及有关水文、地质、气象和其它技术经济资料。2 上级或合同规定的开竣工日期。3 主要工程的施工方案。4劳动定额和机械使用定额。5劳动力、机械设备供应情况。, 二 施工进度计划的编制步骤:,1 划分施工项目，确定施工方法。划分的施工项目要与施工方法一致，能够便于查定额，不发生漏项。施工方法的选择要具有先进性和合理性。2 计算工程数量和项目的劳动量。计算工程数量要按照设计图纸和计算规则完成，劳动量计算要准确。3 计算生产周期。可按以施工队人数和机械确定工期和按规定工期确定施工队人数和机械的两种方法完成。4 编制施工进度图。5 施工进度计划的检查与调整。,三 施工进度图的形式：,1 横道图：（1） 左边部分：序号、工程项目、单位、工程数量、定额、劳动量（完成相应工程量所需的工日数）、工期（确定施工队人数或工作日互求）。（2） 右边部分：用横向线条形象地表明分项工程的进度，线的长度表示工期，线的位置表示施工过程，线上的数据表示劳力量，要求学生计算劳动力安排示意曲线。（3） 特点： 优点：直观、易懂、易制。 缺点：分项工程间关系不明确；施工日期地点无法表示；工程量实际分布不具体，工程数量无法表示；进反映平均流水速度。（4） 适用：集中工程、材料供应计划、下达任务的辅助图。,2 垂直图：,（1） 组成： 上方：各工程数量及其位置。 下方：施工平面图。 左侧：进度日历。 右侧：资源平衡图（劳力曲线图）。 正图：以施工日期为纵坐标，里程为横坐标，将各分部分项工程用不同的符号在图中绘出。,（2） 特点：,优点：工程项目的关系、施工速度一目了然；如：机械土方的施工、板涵及挡土墙的施工顺序。在图中可找出任何一天，各施工队的地点及完成的工程量。如：机械土方JT在完成1-5公里后，转移至12公里处施工。6月1日JS在9.2公里处，JT在14.3公里处。缺点：不反映某项目的提前或推迟对整个工程工期的影响；反映不出主要工程，关键工程；计划优劣不易评价；不能使用计算机。（3） 适用于线形工程。,3 网络图：,表示整个计划各道工序的先后次序，相互逻辑关系和所需时间的网状矢线图。 特点：见第五章。,四 进度图的绘制：,1 横道图：（1） 绘制空白图表。见图3-2。（2） 根据设计图纸、施工方法、定额、概预算进行列项，并按顺序填入图表工程名称栏内。（3） 逐项计算工程量。（4） 逐项选定定额，将编号填入图表。（5） 计算劳动量。（6） 按施工力量和作业班制计算施工周期,填表。（7） 依施工周期安排施工施工进度日期，开竣工日期填入图表绘制进度图。（8） 绘制劳动力曲线图。（9） 反复调整与平衡，最后选择最优方案。,2 垂直进度图绘制步骤：,对于线形工程，施工方法确定后，可绘制垂直施工进度图。（1） 绘制图表轮廓：将项目及项目工程量按相应里程绘于图的上方。（2） 根据工程的开竣工日期，将进度日历绘于图左的纵坐标上。（3） 将里程及工程的空间组织，即施工平面图绘于图的下方。（4） 进行列项、计算劳动量、周期、劳力人数、机械台数。一般可先算好，并与图结合，反复平衡优化。（5） 按已计算好的施工周期，分别以不同的符号绘出进度线，并按紧凑的原则，使各进度线相对移至最佳位置。（6） 调整、平衡使进度图合理。,五 施工进度计划的检查与调整：,调整的方法：应该按照施工工程的连续性、协调性、均衡性及经济性的原则进行检查与调整，这是一个细致的、反复的过程。1施工工期：符合合同或上级规定工期的要求并应力求使工期尽量缩短。,2 劳动力消耗均衡性的调整：,（1）保证劳动力消耗均衡性的目的。：正确的施工组织设计应该使劳动力需要量均衡，以减少服务性的各种临时设施和避免因调动频繁而形成的窝工。（2）劳动力不均衡系数K： K=Rmax/R平静 Rmax：施工期中人数的 最高峰值。R平静：施工期间加权平均工人人数。K介于1-1.5之间，劳动力安排是均衡的，超过1.5劳动力安排就不均衡了。同时如果K值越接近于1说明劳动力安排越均衡。,3 施工工期和劳动力均衡性的调整：,（1） 对工期较长的主导工程可增加作业班制或工人人数以缩短工期。（2） 工期不允许延长，增加劳动力又会出现不均衡时，可在局部范围内调整项目的开竣工日期，以求快速而均衡。,3-7计算资源需要量制定计划,一 劳力计划：1 从施工进度图中统计，劳力的工种名称、工作时间、施工人数。2 安排要求填入劳力计划表。,二 材料计划：,1计算各项目所需各种主要材料用量=材料定额工程量。2 按进度计划统计各时间段内的材料种类、规格、名称。3 计算各时间段内的材料用量之和。按要求填入材料计划表。,三 机械计划：,1 计算各项目所需各种主要机械用量=机械定额工程量。2 按进度计划统计各时间段内的机械种类、规格、名称。3 计算各时间段内的机械用量之和。按要求填入机械计划表。,四 临时工程计划：,生活房屋、生产房屋、便道、便桥、电力等工程。计算见3-8节。,五 技术组织措施计划：,完成项目的技术措施，说明产生的效益、提出的依据和技术措施的负责人。,3-8 临时工程、供水、供电、供热计划,一 工地加工场地：工地加工场地施工组织的任务，是确定建筑面积和结构形式。计算公式见P51页。二 临时仓库：临时仓库施工组织的任务是确定材料储备量和仓库的面积，选择仓库位置和进行仓库设计等。计算公式见P52页、P52页。其中式（3-9）中的P是指仓库材料储备量。三 临时房屋建筑：见P52页。四 工地临时供水、供电、供热：见P53页至58页。,3-9 工地运输组织及主要材料供应计划图表,一 工地运输组织：工地运输组织应解决的问题有：确定运输量、选择运输方式、计算运输工具需要量。1 确定运输量：q=（QiLi）KT 符号意义见P59。实际使用时代入公式进行计算即可。,2 合理运输方案应满足的条件：,（1） 运距最短，运量最小。（2） 减少运转次数，力求直达工地。（3） 装卸迅速运转方便。（4） 尽量运用原有的交通条件，充分使用价格低廉的水运。（5） 运输工具应与所运货物相应，充分发挥运输工具的运载能力。（6） 符号安全技术要求。,3 计算运输工具的需要量：见P60页。4编制运输工具调度计划：注意配合施工运具的调配。5设置运输工作的辅助设施：临时车道、车库、加油站等。,二 主要材料供应计划图表：, 主要材料供应计划图表与材料计划表的区别：（1） 主要材料供应计划图表中除消耗数外，还应包括一定的备用量。（2） 进一步作出材料供应图。,（一）指示性材料供应图：,1 反映开工前材料储备量。2 假定每天输送材料量、消耗材料量相等。3仅是指示性材料供应图，并非实际材料供应图。61页,（二）实施性材料供应图：,1 差额曲线：P58图3-9 a（1） 绘制材料实际消耗线。（2） 绘制每个月固定运输线。（3） 绘制材料在工地上储备数量的差额线。,2 累积曲线：,材料累积曲线的绘制：（1） 绘制材料实际消耗线。（2） 绘制材料累积消耗线。（3） 调整运输工具数量，使材料供应线和材料消耗累积线平行。 累积曲线的作用：保证供应与消耗均衡。确定运输工具的数量。,3-10 施工平面图设计, 一 施工平面图定义：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