建筑工程施工部署的比选与优化

2021-1-11建筑工程施工部署的比选与优化版权：中建三局版本号：2.01课题背景施工部署是对项目实施过程做出的统筹规划和全面安排，其主要解决影响全局的重大战略问题，一般包括项目施工主要目标、施工顺序及空间组织、施工组织安排等。施工部署是施工组织设计的纲领性内容，施工进度计划、施工准备与资源配置计划、施工方法、施工现场平面布置和主要施工管理计划等内容都应围绕施工部署的原则编制。——《建筑施工组织设计规范》（GB/T50502-2009）12021-1-11课程内容01

什么是施工部署

02施工部署包含主要内容03怎样进行施工部署04技巧与心得05常见工程类别施工部署要点3

什么是施工部署

0144内容要点：案例一：长江中心项目案例二：凯德广场项目案例三：长沙会展中心项目22021-1-115（一）B1地块

83F超塔高度：386.3mJ2地块（三层地下室）B3地块2栋61F住宅(198.45m)2栋31F住宅(103.65m）长江中心项目地下室：6.0万㎡J2地块：1.53万㎡B3地块住宅：12.9万㎡配套设施：3.2万㎡地下室：4.9万㎡本次招标范围：前期工程接收及修缮、临时设施、土方工程、主体工程、粗装饰工程、屋面工程、钢结构工程、防水工程等。超塔：21.9万㎡B1地块 裙楼：3.9万㎡（一）地上纵向立体施工组织目标：内外筒各专业步调协调一致。大流程：不等高同步攀升控制要点：结构分段及时验收、二次结构与粗装及时插入机电大型设备及电梯曳引机随外框结构施工同步吊运进楼机电、幕墙、精装紧跟结构施工32021-1-11（一）第1段：1~20F第2段：21~40F第3段：41~60F第4段：61~80F10F(设备层)20F(设备层)30F(设备层)40F(设备层)50F(设备层)60F(设备层)70F(设备层)地下室结构施工分区图主体结构施工平面分区图主体结构施工竖向分区图B1-1区

7460㎡B1-7区

3560㎡B1-6区

2400㎡B1-5区

3030㎡B1-4区

3120㎡B1-3区

3120㎡B1-2区

2890㎡I区塔楼II-1区商业裙楼II-2区商业裙楼（一）B1土方开挖施工阶段（一、二、三层土方开挖）土方采取分层开挖，同步穿插内支撑施工；场内利用临时道路和栈桥形成环路；A1地块土方提前1个月开挖，B1与A1分界部位采用放坡支护；第三道内支撑完成后，优先开挖B1-1区（塔楼区域）土方。一层土二层土三层土四层土①一层土方开挖与施工支撑一

②二层土方开挖与施工支撑二③三层土方开挖与施工支撑三④四层土方开挖支撑三支撑二支撑一42021-1-11（一）地下室结构施工阶段（内支撑拆除）B1-1区底板结构完成后安装2台ZSL750动臂塔吊，拆除TC7050塔吊；地下室结构施工同步穿插角支撑和对撑拆除施工；B1-1区地下室结构施工至-9.30m标高（-1F）时停止施工，开始塔楼核心筒结构施工，准备模架安装。第一步：-3F施工、拆除支撑三第二步：施工-2F与斜撑第三步：拆除支撑一、二支撑三支撑二支撑一（一）地下室结构施工阶段（模架安装）塔楼核心筒施工至4.35m标高时，停止施工，安装模架；模架上部安装一台ZSL380动臂塔吊；模架安装完成后再进行B1-1区剩余地下室结构施工（地下室结构全面封顶节点完成）。4.350m

L2-9.30m

B1F52021-1-11（一）B1主体结构施工&J2地块土方开挖施工阶段塔楼核心筒施工至26.25m标高时，2台ZSL750动臂塔吊转为内爬；J2地块开始插入施工，B1地块西侧道路、堆场调整至地下室顶板上。

塔吊基础承台

第一道塔吊支撑框（一）塔楼上部结构采取“不等高同步攀升工法”组织流水施工；结构层下同步插入粗装、机电安装、幕墙、精装等施工内容；室内部分正式电梯投入使用；J2地块结构开始施工。B1主体结构施工&J2地块结构施工阶段62021-1-11（一）武汉凯德广场古田项目总建筑面积：约40.4万平米地下室：约19万平米地上：约21.4万平米购物中心

约2.8万平米/层T1（19层）约1500平米/层T2（20层）约1800平米/层SOHO（21层）约1200平米/层1、合同工期1133天；2、进场日期：2014年5月26日；3、整体竣工时间：2017年7月1日。.业主在招标文件中约定购物中心（群楼）开业时间为2016年12月30日。购物中心（群楼）须率先开业

工

程

简介（一）购物中心区域（业主要求率先开业）M凯德广场购物中心与基坑支护平面布置图支撑避开购物中心范围施工部署考虑因素：1、工程自身特点（体量大，占地面积大，周边地理环境复杂等）2、项目定位（项目以向业主完美履约为目的，凯德为局战略大客户）3、业主特殊要求（业主要求购物中心提前开业，购物中心施工工期紧张）施工部署时紧扣购物中心须率先开业的中心思想进行。72021-1-11原设计基坑支护方案示意图优化后基坑支护方案示意图购物中心区域内无任何支撑预留土区域

混凝土角撑（一）针对于购物中心须提前开业的情况，施工部署时对于基坑支护形式进行优化。将原设计的混凝土满场对撑改为混凝土角撑+预留土的基坑支护形式。原方案：混凝土支撑施工、养护及拆除耗费大量时间，购物中心区域内地下室进度受到混凝土支撑的制约。优化方案：购物中心区域内无支撑影响工期，可快速施工，实现业主要求购物中心率先开业的要求。预留土区域为纯地下室，对整体工期无影响。主楼主楼主楼主楼主楼主楼购物中心区域内有较多支撑混凝土支撑（一）购物中心实现率先封顶武汉凯德广场古田项目实际施工鸟瞰图预留土区域82021-1-11原方案：预留区土方外运优化方案：预留区土方在底板区域回填为“房心土”（一）若地下室预留土区域的土方出土按照传统抓铲抓土外运的方式会出现效率低下的情况。为保证完美履约，施工部署时优化该方案进行结构“底板倒置”，预留土土方“消化”在“房心土”区域，缩短预留土区域施工周期。预留土土方外运预留土土方回填于倒置底板上原方案：预留区土方外运效率低，对该区域地下室工期不利。优化方案：预留土区域土方不外运，挖土效率提高，对预留土区域地下室工期有利。（一）底板倒置动画示意92021-1-11原方案：满搭满堂架原位散拼网架优化方案：楼面预拼装网架后整体提升F3F4F5屋面F3F4F5屋面整体提升楼面预拼装（一）为实现业主要求的购物中心早日开业的目标，施工部署时优化溜冰场区域的钢网架施工方法。将常规的原位散拼改为整体提升。此举节约工期，为溜冰场金属屋面节约时间。为溜冰场区域早日闭水及溜冰场专业分包尽早进场提供条件。优化后的施工方案省去满堂架的搭拆时间，节约工期。（一）网架于楼板上预拼装网架整体提升到位102021-1-11（一）本工程W1~W2、W3~W4为连体单层展馆，屋盖采用反拱（下凹）张弦梁结构体系，连体展馆屋盖平面尺寸162m×207m，由反拱张弦梁及端部桁架、屋盖次钢梁、连接馆组成，钢结构高度18.9m～30.9m，屋盖体系中部共设置8榀反拱张弦梁。长沙国际会展中心鸟瞰效果图（一）屋盖施工存在以下问题：1、屋盖体系是由单榀反拱张弦梁逐榀安装张拉的，而在张拉过程中单榀反拱张弦梁为不稳定结构，需采取合适的方法解决单榀反拱张弦梁平面外稳定的问题。2、实际屋盖体系施工工况为逐榀张拉、逐榀受力过程，各施工阶段相互影响，施工节奏、施工顺序、固结时机等因素均会对屋盖体系应力、应变产生不同程度的影响。主梁撑杆索单榀反拱张弦梁立面图钢结构屋盖体系112021-1-11（一）①研究单榀反拱张弦梁结构平面外增加约束后的稳定性；②明确大跨度反拱张弦梁施工节奏、施工顺序以及面外约束终固时间等对索力的影响。（一）采用MidasGen8.36对反拱张弦梁拉索及主梁面外稳定性进行线性屈曲分析，①确定了次钢梁的施工顺序，以保证主梁平面外稳定性；②将面外平衡索优化为隅撑拉杆以有效保证施工过程中拉索的稳定性；③确定撑杆与主梁及拉索的连接形式。索主梁撑杆变形后梁变形前位置整体模型立面图变形后索结构失稳第一阶模态俯视图122021-1-11张拉顺序W17W15W13W11W9W7W5W3滞后一榀5961.25406.05393.25411.05417.75418.05426.75710.9滞后两榀5965.05395.65396.95416.15422.05421.95430.25687.2滞后三榀5939.35403.85404.65423.75429.75425.45430.25680.9（一）模拟三种张拉批次下，各榀拉索张拉时高跨索力如下：张弦梁拉索张拉索力经对比分析，可得出：1、张拉批次对结构施工有一定影响，但影响不大，为非主要因素；2、为确保张拉过程中的安全，合理安排施工流水，选择张拉滞后安装两榀的张拉批次较为合理。（一）大跨度反拱张弦梁结构存在三种张拉顺序：一端至一端张拉、中间向两端张拉、两端向中间张拉。为确定三种张拉顺序的合理性，利用有限元软件对整个施工过程进行模拟分析，研究大跨度反拱张弦梁结构张拉顺序对结构施工的影响，选择合理的施工顺序。张弦梁拉索张拉索力经对比分析，可得出：一端至一端及两端至中间施工顺序索力大于中间至两端施工最大索力，施工难度较大，故从中间至两端施工顺序较其他方案较合理。张拉顺序W17W15W13W11W9W7W5W3一端至一端5965.05395.65396.95416.15422.05421.95430.25687.2中间至两端5717.45427.95416.55441.35441.35416.85427.35711.1两端至中间5971.85413.75387.75175.45175.55387.65411.75968.2132021-1-111）部分工况 2）部分工况发 3）部分工况发 4）部分工况发 5）整个施工杆件变形不协 生较大的水平位 生较大的水平位 生较大的水平 流程满足设计调，发生较大 移34.21mm， 移31.9mm，不 位移60.2mm 要求。变形，不满足 不满足设计要求 满足设计要求。 ，不满足设计设计要求.

。 要求。。（一）根据以上结论，确定了拉索张拉批次及顺序，而次梁终固时机对整个结构稳定性的影响，可分以下几个工况考虑：①焊接终固落后于拉索张拉两榀；②焊接终固落后于拉索张拉一榀；③焊接终固与拉索张拉同时；④焊接终固领先于拉索张拉一榀；⑤焊接终固领先于拉索张拉两榀。①

②

③

④

⑤经对比分析，可得出：1、次梁临时固结对张弦梁张拉影响较大，为主要因素，需严格控制施工工况；2、次梁应先于拉索张拉至少两榀进行终固，否则结构发生较大的变形，影响结构施工的安全。（一）初始平衡状态一次成型变形示意图通过对本工程进行施工过程模拟试算，得出最优施工顺序汇总如下：①为确保张拉过程中的安全，合理安排施工流水，选择张拉滞后安装两榀的张拉批次较为合理。②一端至一端及两端至中间两种施工顺序下，最大索力大于中间至两端施工时最大索力，故中间至两端施工顺序为最优方案。③次梁应先于拉索张拉至少两榀进行终固，否则结构发生较大的变形，影响结构施工的安全。展馆设计状态有限元模型142021-1-1101

单元小结

内容要点：1.平面、竖向施工部署，各施工阶段部署需综合考虑2.施工部署随工程需要实时优化调整3.施工部署受科学、安全施工节奏影响大重点关注：地下室阶段

大跨度大体量转换2930施工部署包含主要内容

02152021-1-1131（二）对项目总体施工的宏观部署。确定项目施工总目标，包括进度、质量、安全、环境和成本等目标；根据项目施工总目标的要求，确定项目分阶段（期）交付的计划；确定项目分阶段（期）施工的合理顺序及空间组织。对于项目施工的重点、难点进行简要分析。明确项目管理组织机构形式。对于项目施工中开发和使用的新技术、新工艺做出部署。对于主要分包项目施工单位的资质和能力提出明确要求。——《建筑施工组织设计规范》（GB/T50502-2009）（二）工期节点要求统筹安排分部分项工序逻辑关系施工流水方向劳务分包分配重难点分析总平面布置施工部署新技术部署周边环境影响总承包管理其他特殊因素其他输出成果32162021-1-11

单元小结

02完成本单元时，你应能：把握影响施工部署主要因素；关注施工部署输出成果3333

怎样进行施工部署

033344172021-1-1135（三）明确目标组织机构及职责施工范围及参建单位界面划分施工流水段划分施工工艺流程总体施工流程施工技术准备及资源保障计划（三）施工部署编制步骤：1、熟悉设计图纸及现场情况、合同要求、自有资源情况等。2、建立符合项目实施需求的组织机构，明确主要管理职责、分工等。3、进行施工区段划分，按不同的施工阶段进行，如房建工程可对地下室按后浇带划分施工区段，上部结构按楼栋划分施工区段。4、进行施工平面规划，根据工期要求及平面布置情况确定机械设备资源计划。5、统计主要工程数量，根据工期要求及施工区段划分情况安排劳动力计划。36182021-1-11（三）施工部署编制步骤：6、确定主要工程项目的施工方法和施工工艺，分析重点施工方法对施工组织的影响，选择最优化方案。7、形成总体施工流程。8、编制技术准备工作计划、统计拟投入的机械设备、物资、劳动力等资源计划。3703

单元小结

内容要点：1.梳理施工部署编制全过程2.了解各环节关键因素重点关注：区段划分

平面规划（含垂直规划）3388192021-1-11

技巧与心得

04339940（四）把握整体思路考虑项目的定位、目的、工程特点等，合理安排施工部署。如常规项目：“均衡施工、全面管理、精细建造”三个方面主抓，部署时做到“地下阶段早进行、装修阶段早插入、分包单位早筹划”。202021-1-1141（四）抓住水平、竖向运输大动脉①施工部署中关键点之一为总平面布置，即考虑现场出入口、临时道路、材料堆场、垂直运输设备等；②布置中各项内容均为资源运输的顺畅而服务，合理规划水平、竖向的运输大动脉，对施工效率、安全、成本等可起到有益的促进作用。42（四）基坑支护、土方开挖与地下结构穿插关系①基坑支护、土方开挖与地下结构施工穿插关系较为复杂；②内支撑、土方开挖安排涉及材料堆场转换、栈桥布置、土方转运等因素，对成本、工期影响较大；③项目初始阶段最能体现施工进度的施工内容，也是业主最关注的问题之一，因此在施工部署中尤为重要。212021-1-1143（四）设备宜大不宜小，宜松不能省设备选择不合理影响工期、施工效率，有时带来更多成本方面的问题，得不偿失。44（四）针对业主特殊要求，做出特殊响应措施住宅工程的预售节点商场的开业节点、提前运营群体工程分阶段交付……针对具体要求在部署中响应222021-1-1104

单元小结

内容要点：1.紧抓关键点，挖掘各关键因素深刻内髓2.建立系统思维导图，从大局整体考虑4455

常见工程类别施工部署要点

054466232021-1-11（五）针对于超大地下室+多栋高层住宅的工程，施工部署主要须关注如下要点：1、为抢预售节点，多数以主楼为主线；2、材料堆场布置至关重要；3、塔吊不宜出现盲区；4、地下室部分先深后浅、合理划分施工缝。4748（五）某住宅项目工程效果图工程简介：总建筑面积：15.5万m2(地下：2.5万m2，地上：12.5万m2)地下层数：一层住宅首层高度：5.1m标准层层高：2.9m地上主楼层数：16层、18层、21层、24层基础形式：桩筏基础、桩承台基础242021-1-1149（五）地下室施工阶段平面分区及塔吊布置1-1区1-3区(G1-2)1-2区(G1-1)1-5区1-7区(G4)1-6区2-1区(G9)2-2区(G8)2-3区4-1区(G3)

4-2区(G2-2)

4-3区(G2-1)4-4区 4-5区1-4区4-6区(G6)3-1区(G7)3-2区3-4区(G5)3-6区(G11)3-7区3-8区(G10)3-5区3-9区塔吊不宜出现盲区50（五）针对于超大超深地下室+超高层办公或商业的工程，其地上建筑结构高度超过200米或大型商业综合体，该类工程施工部署时须特别注意以下要点：1、基坑深度深，工程体量大，出土阶段栈桥须合理考虑；（恒隆广场）2、钢结构须着重考虑，钢结构可能须在支撑上设置临时堆场；3、根据基坑支护形式，合理考虑栈桥与支撑的关系；（宗地17）4、各栋塔楼施工速度不一致可能会对其他施工工作面造成一定影响（如影响塔吊大臂等情况），施工部署时须合理考虑。252021-1-11（五）占地面积：4.387万m2总建筑面积：38.77万m2(地下：9.4万m2，地上：29.37万m2)地下层数：三层地上共四栋1#办公楼：51层，211.1m2#办公楼：51层，211.1m3#办公楼：25层，110.1m4#办公楼：23层，99.9m总平面布局：“田”字型基础形式：桩筏基础武汉泛海宗地17项目效果图5226（五）武汉泛海宗地17项目基坑支护平面示意图北4#大门5#大门内支撑未完全避开主楼内支撑避开主楼范围2021-1-1153（五）土方开挖及内支撑施工阶段总平面布置北4#大门5#大门栈桥与支撑综合考虑5427（五）恒隆广场项目鸟瞰图深基坑工程在施工部署时，合理考虑出土栈桥。2021-1-11（五）文、教、卫工程项目多处于城市闹市中心、其楼层结构高度不高、工程体量大、基坑大。此类工程难点多为施工场地特别狭窄。此类工程在施工部署时须注意以下要点：1、文、教、卫项目各阶段均是施工主线；2、施工部署时须考虑特殊钢结构；（武汉大学万林艺术馆）3、场地狭窄无法形成环路，综合考虑与用地红线外道路形成环路；（华中科技大学光电信息大楼）4、建筑造型复杂，塔吊拆除须纳入施工部署中考虑；5、特殊设备安装情况须提前考虑；6、尽量避免出现材料多次倒运的情况，施工部署时须合理考虑。5556（五）工程简介：拟建华中科技大学光电信息大楼场地位于华中科技大学东校区内。华中科技大学新建光电信息大楼项目工程为华中科技大学校区内规划的一部分，本工程总建筑面积11.9万m2，建筑檐高33.2m。该工程地下二层，单层地下室面积约为1.5万m2,地上共8栋。华中科技大学光电信息大楼工程282021-1-1157（五）华中科技大学光电信息大楼工程总平面布置图场内临时道路与红线外道路形成环路58（五）特殊场馆工程往往涉及大空间大跨度及复杂钢结构，其施工部署除考虑常规因素以外，另须重点关注土建给予下一道工序提供工作面、钢结构材料进场、钢结构吊装等因素。该类工程在施工部署时须关注如下方面：1、场地大，且中间部分没有道路，不能分区段；2、涉及大型钢结构，合理考虑其安装顺序；3、多数项目工期紧张；4、特殊专业设备安装须纳入施工部署中考虑。292021-1-11（五）工程简介：美兰国际机场二期扩建项目航站楼平面呈“X”布置，分为A区中央大厅及B、C、D、E指廊共五个部分，分别为航站楼中心区及西北、东北、西南、东南四个指廊，总建筑面积29.6万㎡。中心区（A区）局部地下一层，设置基础隔震，地上四层，东西长约456m，南北长195m，建筑高度为33.74m。地下一层主要功能为设备机电用房、库房、附属后勤用房。59海口市美兰国际机场二期扩建项目航站楼项目60（五）原方案:主体结构施工总平面布置图优化方案:主体结构施工总平面布置图（留设“U”型通道）留设该“U”型通道，为行走式塔吊留设空间，方便屋面网架等钢结构安装302021-1-1161（五）基础设施项目，尤其是城市高架桥和轨道交通工程，多地处城市繁华地带，周边环境复杂，进行施工整体部署及施工工法选择时，需重点结合交通疏解、征地拆迁和管线改迁综合考虑，这三大要素是制约工程施工的“拦路虎”，却同时又都与周边居民日常生活、交通出行等民生问题息息相关，进行部署时，需要统筹安排。除以上内容外还需关注以下事项：1、站房与区间分别考虑；2、施工方法选择与地理环境及地质条件息息相关；（五）武汉市轨道交通8号线二期工程第四标段武汉市轨道交通8号线二期工程第四标段土建工程包含2站2区间，分别为街道口站、街道口站～马房山站区间、马房山站、马房山站～洪山区政府站区间，全线总长2363m，合同额10.33亿元。此处仅以街道口站管线改迁和交通疏解为例简要说明。312021-1-11（五）车站规模总建面4.2万㎡，总长约252m，标准段宽49.7m，东西侧站台宽度均10.85m，基坑开挖深度约为30.8

～

37.0m。珞狮南路正下方，呈U型分布在街道口高架桥东南西三侧。车站位置拟建街道口车站2号线高架桥在建物业开发珞瑜路

武珞路车站形式地下四层单跨U型分离岛式车站。武汉市轨道交通8号线二期四标街道口车站服务依托（五）施工部署要点因素分析：交通疏解1、交通疏解：地处武昌交通中心，实施交通疏导，保证施工和制周边交通正常；约2、管线迁改：所在地段为珞狮南路、武昌商业中心，地下管线复杂，呈“蛛网式分布”，进行管线迁改保护，提供施工工作面施工工法，并保证上下游及周边居民生活正常；3、征地拆迁：红线内建（构）筑物众多，对影响范围内的建（构）筑物拆除，提供车站、附属结构施工作业及交通疏导场地；4、施工工法：工法的选择受地理位置、周边环境、车站形式等管线迁改制约征地拆迁因素影响，同时必须满足交通疏导的要求，管线迁改方案的选择，应综合考虑，不同的施工工法直接影响部署的选择，是核心关键因素。322021-1-11（五）东西两侧均采用半盖挖顺做法（原设计方案）东侧采用明挖法，西侧半盖挖顺做法东侧采用明挖法，西侧盖挖顺做法。东西两侧均采用明挖法。管幕暗挖法部署方案选型对比备注：最终版施工部署方案目前仍处于比选讨论和优化阶段。（五）比选方案一（原设计方案）：工法要点：东西两侧均采用半盖挖顺做法。交通疏解方案：主体结构阶段可提供双向四车道通行，对交通影响较小，可基本满足市民出行。管线迁改方案：1、迁改至盖板区域下方；2、迁至结构外侧（需协调解决路由用地问题）。西侧半盖挖东侧半盖挖332021-1-11（五）比选方案一（原设计方案）：优点分析：该方案的选择旨在尽可能减小对交通的影响，东西两侧基坑同步施工，施工周期较长，征地拆迁可分期组织。缺点分析：由于车站狭长、超深的结构形式，敞口区域宽度仅3.85米，土方开挖、机械设备选型及材料竖向运输难度大，且尤其东侧车站，周边场地狭小，场内交通组织困难，施工安全风险高。（五）比选方案二：工法要点：东侧采用明挖法，西侧半盖挖顺做法。交通疏解方案：主体结构阶段东侧道路全封闭，西侧半铺盖，双向交通均疏导至西侧盖板上方，提供双向两车道通行，基本只能满足公交车通行，对交通影响较大。管线迁改方案：东侧管线只能迁改至结构外侧（需协调解决路由用地问题），西侧有迁改至盖板下方和结构外侧两种方案选择。西侧半盖挖东侧明挖342021-1-11（五）比选方案二：优点分析：该方案旨在降低东侧狭长超深基坑土方开挖、外运及主体结构施工难度和安全风险，有利于整体施工组织和降低安全风险，且征地拆迁可分期进行。缺点分析：对交通影响大，双向只能满足公交车辆通行。（五）比选方案三：工法要点：东侧采用明挖法，西侧盖挖顺做法。交通疏解方案：主体结构阶段东侧道路全封闭，西侧全铺盖，双向交通均疏导至西侧盖板上方，提供双向四车道通行，对交通影响较小，可基本满足市民出行。管线迁改方案：东西两侧管线只能迁改至结构外侧（同样需协调解决路由用地问题）。西侧盖挖东侧明挖352021-1-11（五）比选方案三：优点分析：该方案的是在尽可能减小对交通影响的情况下，旨在降低东侧狭长超深基坑土方开挖、外运及主体结构施工难度和安全风险；缺点分析：1、交通组