15 单位工程施工组织设计
本章导读：
●基本要求 了解单位工程施工组织设计编制的程序和依据；熟悉建筑工程施工流向、施工顺序、施工方法等的选择；掌握单位工程施工组织设计编制的方法、内容和步骤；了解单位工程施工方案设计的主要内容；掌握单位工程施工平面图的设计步骤。
●重点 单位工程施工组织设计编制的方法、内容和步骤；施工方案设计中施工顺序、施工方法的选择；单位工程施工平面图的设计。
●难点 单位工程施工组织设计的编制；施工顺序、施工方法的选择；单位工程施工平面图的设计与绘制。
15.1 概述
15.1.1 单位工程施工组织设计的概念
单位工程施工组织设计是以一个以单位工程为对象编制的,用以指导单位工程施工的技术、经济和管理的综合性文件。它是在工程中标、签订承包合同后,由项目经理组织,在项目技术负责人领导下进行编制,是施工前的一项重要准备工作。在开工前,应将其呈报企业批准,并报送总监理工程师审查确认。
15.1.2 单位工程施工组织设计的作用
单位工程施工组织设计是对施工过程和施工活动进行全面规划和安排,据以确定各分部分项工程开展的顺序及工期、主要分部分项工程的施工方法、施工进度计划、各种资源的供需计划、施工准备工作及施工现场的布置。因而,它对落实施工准备,保证施工有组织、有计划、有秩序地进行,实现质量好、工期短、成本低和安全、高效的良好效果有着重要作用。
15.1.3 单位工程施工组织设计的编制依据
单位工程施工组织设计的编制依据主要有：
①与工程建设有关的法律、法规和文件；
②国家现行有关标准和技术经济指标；
③工程所在地区行政主管部门的批准文件,建设单位对施工的要求；
④工程施工合同或招标投标文件；
⑤工程设计文件；
⑥工程施工范围内的现场条件,工程地质及水文地质、气象等自然条件；
⑦与工程有关的资源供应情况；
⑧施工企业的生产能力、机具设备状况、技术水平；
⑨施工组织总设计等。
15.1.4 单位工程施工组织设计的编制程序
由于单位工程施工组织设计是施工单位用于指导施工的文件,编制时必须结合工程实际,内容要科学合理。在编制前应会同有关部门和人员,在调查研究的基础上,共同研究和讨论其主要的技术措施和组织措施。单位工程施工组织设计编制程序如图15.1所示。
15.1.5 单位工程施工组织设计的编制内容
《建筑施工组织设计规范》(GB/T50502—2009)规定,施工组织设计应包括编制依据、工程概况、施工部署、施工进度计划、施工准备与资源配置计划、主要施工方法、施工现场平面布置及主要施工管理计划等基本内容。
①编制依据。主要包括：施工合同,设计文件,相关的法律法规、规范规程,当地技术经济条件等。
②工程概况。主要包括：工程基本情况,各专业设计简介,施工条件及工程特点分析等内容。
③施工部署。主要包括：确定管理目标,制定部署原则,确定项目组织机构及岗位职责,划分任务,明确各参建单位间的协调配合关系,确定施工展开程序。
④主要施工方案。主要包括：划分流水段,确定施工流向及施工顺序,选择主要分部分项工程的施工方法和施工机械等。
⑤施工进度计划。主要包括：划分施工项目,计算工程量、劳动量和机械台班量,确定各施工项目的持续时间,绘制进度计划图表等内容。
⑥施工准备与资源配置计划。施工准备主要包括：技术准备、现场准备等内容。资源配置
图15.1 单位工程施工组织设计编制程序
计划主要包括劳动力、物资等配置计划。
⑦施工现场平面布置。主要包括：确定起重运输机械的位置,布置运输道路,布置搅拌站、加工棚、仓库及材料、构件堆场,布置临时设施和水电管线等内容。
⑧主要管理计划。主要包括：保证工期、质量、安全及成本目标的措施与计划,保护环境、文明施工以及分包管理措施与计划等。
15.2 施工部署与施工方案
单位工程的施工部署,是对整个单位工程的施工进行总体的布置和安排。主要包括：确定项目组织机构,明确岗位职责,划分施工任务,制定管理目标,拟定部署原则,明确各参建单位间的协调配合关系。
施工方案是单位工程施工组织设计的核心,一般包括划分施工段、确定施工的起点流向,确定施工顺序、选择主要施工方法和施工机械等内容。施工方案合理与否直接关系到工程的质量、成本和工期,因此,必须在认真熟悉图纸、明确工程特点和施工任务、充分研究施工条件,正确进行技术经济比较的基础上进行制订。
15.2.1 确定施工程序
施工程序是指单位工程中各分部工程或施工阶段的先后次序及其制约关系。
一般建筑工程的施工应遵循“先准备后开工,先地下后地上,先主体后围护,先结构后装饰,先土建后设备”的程序原则。
①“先准备后开工”是指正式施工前,应先做好各项准备工作,以保证开工后施工能顺利、连续地进行。
②“先地下后地上”是指施工时通常应首先完成管道、管线等地下设施、土方工程和基础工程,然后开始地上工程施工。
③“先主体后围护”是指框架或框架剪力墙的房屋,施工时应先进行框架主体结构施工,然后进行围护结构施工。
④“先结构后装饰”是指房屋的装饰装修工程应在主体结构全部完成或部分完成后进行。
⑤“先土建后设备”是指土建施工先行,水电暖卫燃等管线及设备安装随后进行。
15.2.2 确定施工起点流向
施工起点流向是指单位工程在平面上或竖向上,施工的开始部位及其流动的方向。它将确定各分部或分项工程在空间上的合理施工顺序。
确定单位工程施工流向,一般应考虑以下因素：
(1)施工方法是确定施工流程的关键因素
如一幢建筑物要用逆作法施工地下两层结构,它的施工流程可作如下表达：测量定位放线→进行地下连续墙施工→进行钻孔灌注桩施工→±0.000标高结构层施工→地下两层结构施工,同时进行地上一层结构施工→底板施工并做各层柱,完成地下室施工→完成上部结构。
若采用顺作法施工地下两层结构,其施工流程为：测量定位放线→底板施工→换拆第二道支撑→地下两层施工→换拆第一道支撑→±0.000顶板施工→上部结构施工(先做主楼以保证工期,后做裙房)。
(2)车间的生产工艺流程也是确定施工流程的主要因素
从生产工艺上考虑,影响其他工程试车投产的工段应该先施工。例如,B车间生产的产品需受A车间生产的产品影响,A车间又划分为三个施工段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段),且Ⅱ、Ⅲ段的生产要受Ⅰ段的约束,故其施工应从A车间的Ⅰ段开始,A车间施工完后,再进行B车间施工。
(3)建设单位对生产和使用的需要
一般应考虑建设单位对生产或使用要求急的工段或部位先施工。
(4)单位工程各部分的繁简程度
一般对技术复杂、施工进度较慢、工期较长的工段或部位应先施工。例如,高层现浇钢筋混凝土结构房屋,主楼部分应先施工,裙房部分后施工。
(5)当有高低层或高低跨并列时,应从高低层或高低跨并列处开始
例如,在高低跨并列的单层工业厂房结构安装中,应先从高低跨并列处开始吊装；又如在高低层并列的多层建筑物中,层数多的区段常先施工。
(6)工程现场条件和施工方案
施工场地大小、道路布置和施工方案所采用的施工方法和机械也是确定施工流程的主要因素。例如,土方工程施工中,边开挖边外运余土,则施工起点应确定在远离道路的部位,由远及近地展开施工。
(7)施工组织的分层分段
划分施工层、施工段的部位,如伸缩缝、沉降缝、施工缝,也是决定其施工流程应考虑的因素。
(8)分部工程或施工阶段的特点及其相互关系
如基础工程由施工机械和方法决定其平面的施工流程；主体结构工程从平面上看,从哪一边先开始都可以,但竖向一般应自下而上施工；装饰工程竖向的流程比较复杂,室外装饰一般采用自上而下的流程,室内装饰则有自上而下、自下而上及自中而下再自上而中3种流向。密切相关的分部工程或施工阶段,一旦前面施工过程的流程确定了,则后续施工过程也便随之而定了,如单层工业厂房的土方工程的流程决定了柱基础施工过程和某些构件预制、吊装施工过程的流程。
15.2.3 确定施工顺序
确定施工顺序就是在已定的施工展开程序和施工流向的基础上,按照施工的技术规律和合理的组织关系,确定出各分项工程之间在时间上的先后顺序和搭接关系,以期做到工艺合理,保证质量,安全施工,达到充分利用工作面,争取时间,缩短工期的目的。
确定施工顺序时应考虑的因素：
①遵循施工程序。施工顺序应在不违背施工程序的前提下确定。
②符合施工工艺要求。施工顺序应与施工工艺顺序相一致,如现浇钢筋混凝土柱的施工顺序为：绑钢筋→支模板→浇混凝土→养护→拆模。
③与施工方法及采用的机械协调。如单层工业厂房吊装工程的施工顺序,当采用分件吊装法时,施工顺序为：吊柱→吊梁→吊屋盖系统；当采用综合吊装法时,施工顺序为：第一节间吊柱、梁和屋盖系统→第二节间吊柱、梁和屋盖系统→……→最后节间吊柱、梁和屋盖系统。
④满足施工组织的要求。如一般安排室内外装饰工程施工顺序时,可按施工组织规定的先后顺序。
⑤考虑施工质量和安全要求。如楼梯抹面最好自上而下进行,以保证质量；脚手架、安全网等应配合结构施工及时搭设,以保证安全。
⑥考虑气候条件。如在冬季进行室内装饰施工时,应先安装门窗和玻璃,以便在有保温或供暖的条件下,进行室内施工操作。
15.2.4 主要施工方法和施工机械的选择
主要施工方法和施工机械的选择,是根据建筑物的设计特点、工程量的大小、工期长短、资源供应情况及施工地点特征等因素,经过选择比较,确定出各主要分部分项工程的施工方法和施工机械。
1)选择施工方法
选择施工方法时,应着重考虑影响整个单位工程施工的分部分项工程的施工方法,如工程量大的、在单位工程中占重要地位的分部(分项)工程、施工技术复杂或采用新技术、新工艺及对工程质量起关键作用的分部(分项)工程和不熟悉的特殊结构工程或由专业施工单位施工的特殊专业工程的施工方法。而对于按照常规做法和工人熟悉的分项工程,只要提出应注意的特殊问题,不必详细拟订施工方法。
2)选择施工机械
选择施工方法必然涉及施工机械的选择问题。机械化施工是改变建筑工业生产落后面貌,实现建筑工业化的基础,因此施工机械的选择是施工方法选择的中心环节。选择施工机械时,应着重考虑以下几方面：
①选择施工机械时,应首先根据工程特点选择适宜的主导工程的施工机械。如在选择装配式单层工业厂房结构安装用的起重机类型时,当工程量较大而集中时,可以采用生产率较高的塔式起重机；但当工程量较小或工程量虽大却相当分散时,则采用无轨自行式起重机较经济；在选择起重机型号时,应使起重机在起重臂外伸长度一定的条件下能适应起重量加安装高度的要求。
②各种辅助机械或运输工具应与主导机械的生产能力协调配套,以充分发挥主导机械的效率。如土方工程中采用汽车运土时,汽车的载重量应为挖土机斗容量的整倍数,汽车的数量应保证挖土机连续工作。
③在同一工地上,应力求建筑机械的种类和型号尽可能少一些,以利于机械管理。为此,工程量大且分散时,宜采用多用途机械施工,如挖土机即可用于挖土,又能用于装卸、起重和打桩。
④机械选择应考虑充分发挥施工单位现有机械的能力,以提高现有机械的利用率,降低成本。当本单位的机械能力不能满足工程需要时,则应购置或租赁所需新型机械或多用途机械。
15.3 单位工程施工进度计划和资源配置计划
15.3.1 单位工程施工进度计划
单位工程施工进度计划是指在选定施工方案的基础上,根据规定工期和各种资源供应条件,按照施工过程的合理施工顺序及组织施工的原则,用横道图或网络图,对单位工程从开始施工到工程竣工,全部施工过程的时间上和空间上的合理安排。
1)施工进度计划的作用
单位工程施工进度计划的作用主要有：
①安排单位工程的施工进度,保证在规定工期内完成符合质量要求的工程任务；
②确定单位工程的各个施工过程的施工顺序、持续时间的相互衔接和合理配合关系；
③为编制季度、月、旬生产作业计划提供依据；
④为编制各种资源配置计划和施工准备工作计划提供依据。
2)编制依据
编制单位工程施工进度计划,主要依据下列资料：
①经过审批的建筑总平面图、地形图、单位工程施工图、工艺设计图、设备基础图、采用的标准图集以及技术资料；
②施工组织总设计对本单位工程的有关规定；
③施工工期要求及开竣工日期；
④施工条件：劳动力、材料、构件及机械的供应条件,分包单位的情况等；
⑤主要分部分项工程的施工方案；
⑥劳动定额及机械台班定额；
⑦其他有关要求和资料。
3)施工进度计划的表示方法
施工进度计划一般用图表表示,经常采用的有两种形式：横道图和网络图。横道图的形式如表15.1所示。
表15.1 单位工程施工进度计划横道图表
从表中可看出,它由左右两部分组成。左边部分列出各种计算数据,如分项工程名称、相应的工程量、采用的定额、需要的劳动量或机械台班数以及参加施工的工人数和施工机械等。右边上部是从规定的开工之日起到竣工之日止的时间表。右边是按左边表格的计算数据设计的进度指示图表。用线条形象地表示出各个分部分项工程的施工进度和总工期；反映出各分部分项工程相互关系和各个施工队在时间和空间上开展工作的相互配合关系。有时在其下面汇总单位工程在计划工期内的资源配置的动态曲线。
4)编制内容和步骤
此处仅以横道图为例加以介绍。
(1)划分施工过程
编制进度计划时,首先应按照施工图纸和施工顺序,将拟建单位工程的各个施工过程列出,并结合施工方法、施工条件和劳动组织等因素,加以适当调整,确定填入施工进度计划表中的施工过程。
通常施工进度计划表中只列出直接在建筑物或构筑物上进行施工的砌筑安装类施工过程以及占有施工对象空间、影响工期的制备类和运输类施工过程,如装配式单层工业厂房柱预制等施工过程。
在确定施工过程时,应注意以下几个问题：
①施工过程划分的粗细程度,主要根据单位工程施工进度计划的客观作用而定。对于控制性施工进度计划,项目划分得粗一些,通常只列出分部工程名称。如混合结构居住房屋的控制性施工进度计划,只列出基础工程、主体工程、屋面工程和装修工程4个施工过程。而对于实施性的施工进度计划,项目划分得要细一些,如上面所说的屋面工程应进一步划分为找平层、隔气层、保温层、防水层等分项工程。
②施工过程的划分要结合所选择的施工方案。如单层工业厂房结构安装工程,若采用分件吊装法,则施工过程的名称、数量和内容及安装顺序应按照构件来确定；若采用综合吊装法,则施工过程应按照施工单元(节间、区段)来确定。
③要适当简化施工进度计划内容,避免工程项目划分过细,重点不突出。可将某些穿插性分项工程合并到主导分项工程中,或对在同一时间内,由同一专业工程队施工的过程,合并为一个施工过程。而对于次要的零星分项工程,可合并为其他工程一项,如门油漆、窗油漆合并为门窗油漆一项。
④水暖电卫工程和设备安装工程通常由专业工作队负责施工。因此,在一般土建工程施工进度计划中,只要反映出这些工程与土建工程相互配合即可。
⑤所有施工过程应基本按施工顺序先后排列,所采用的施工项目名称可参考现行定额手册上的项目名称。
(2)计算工程量
通常,可直接采用施工图预算所计算的工程量数据,但应注意有些项目的工程量应按实际情况作适当调整。如土方工程施工中挖土工程量,应根据土壤的类别和采用的施工方法等进行调整。计算时应注意以下几个问题：
①各分部分项工程的工程量计算单位应与现行定额手册中所规定的单位一致,以避免计算劳动力、材料和机械数量时进行换算,产生错误。
②结合选定的施工方法和安全技术要求,计算工程量。
③结合施工组织要求,分区、分段和分层计算工程量。
④计算工程量时,尽量考虑编制其他计划时使用工程量数据的方便,做到一次计算,多次使用。
(3)计算劳动量
根据各分部分项工程的工程量、施工方法和现行的劳动定额,结合施工单位的实际情况,计算各分部分项工程的劳动量。人工作业时,计算所需的工日数量；机械作业时,计算所需的台班数量。计算公式如下：
H——某分部分项工程人工或机械的时间定额,工日或台班/m3,m2,t…。
在使用定额时,可能会出现以下几种情况：
①计划中的一个项目包括了定额中的同一性质的不同类型的几个分项工程。这时可用其所包括的各分项工程的工程量与其产量定额(或时间定额)算出各自的劳动量,然后求和,即为计划中项目的劳动量,其计算公式如下：
或者,首先计算平均定额,再用平均定额计算劳动量。当同一性质不同类型分项工程的工程量相等时,平均定额可用其绝对平均值,如下式所示：
其他符号同前。
当同一性质不同类型分项工程的工程量不相等时,平均定额应用加权平均值,如下式：
其他符号同前。
②在实际施工中,会遇到采用新技术或特殊施工方法的分部分项工程,由于缺乏足够的经验和可靠的资料等,暂时未列入定额,计算时可参考类似项目的定额或经过实际测算,确定临时定额。
③施工计划中“其他工程”项目所需的劳动量。可根据其内容和工地具体情况,以总劳动量的一定百分比计算,一般取10%～20%。
④水暖电卫、设备安装等工程项目,由专业工程队组织施工,在编制一般土建单位工程施工进度计划时,不预考虑其具体进度,仅表示出与一般土建工程进度相配合的关系。
(4)确定各施工过程的施工天数
计算各分部分项工程施工持续天数的方法有两种：
①根据配备人数或机械台数计算天数。该方法是首先确定配备在该分部分项工程施工的机械台数或人数,然后计算施工技术天数。计算式如下：
②根据工期要求倒排进度。首先根据总工期和施工经验,确定各分部分项工程的施工时间,然后再按劳动量和班次,确定每一分部分项工程所需要的机械台数或工人数,计算如下：
计算时首先按一班制,若算得的机械台数或工人数超过施工单位能供应的数量或超过工作面所能容纳的数量时,可增加工作班次或采取其他措施,使每班投入的机械台数或人数减少到合理的范围。
(5)编制施工进度计划的初始方案
在编制施工进度计划时,应首先确定主要分部分项工程,组织分项工程流水,使主导的分项工程能够连续施工。具体方法如下：
①确定主要分部工程并组织其流水施工。首先应确定主要分部工程,组织其中主导分项工程的施工,使主导分项工程连续施工,然后将其他穿插分项工程和次要项目尽可能与主导施工过程相配合穿插、搭接或平等作业。
②安排其他各分部工程,并组织其流水施工。其他各分部工程施工应与主要分部工程相配合,并用与主要分部工程相类似的方法,组织其内部的分项工程,使其尽可能流水施工。
③按各分部工程的施工顺序编排初始方案。各分部工程之间按照施工工艺顺序或施工组织的要求,将相邻分部工程的相邻分项工程,按流水施工要求或配合关系搭接起来,组成单位工程进度计划的初始方案。
(6)检查与调整施工进度计划的初始方案,绘制正式进度计划
检查与调整的目的在于使初始方案满足规定的计划目标,确定理想的施工进度计划。其内容如下：
①检查施工过程的施工顺序以及平行、搭接和技术间歇等是否合理；
②初始方案的总工期是否满足规定工期；
③主要工程工人是否连续施工,施工机械是否充分发挥作用；
④各种资源配置是否均衡。
经过检查,对不符合要求的部分进行调整。其方法一般有：增加或缩短某些分项工程的施工时间；在施工顺序允许的情况下,将某些分项工程的施工时间前后移动；必要时还可以改变施工方法或施工组织措施。
最后,绘制正式进度计划。施工进度计划的编制程序如图15.2所示。
此外还要指出,由于建筑施工是一个复杂的生产过程,影响计划执行的因素非常多,劳动力以及机械和材料
图15.2 施工进度计划编制程序
等物资的供应往往不能满足要求,自然条件如气候也常常造成工期拖延,因此,在工程进行过程中,应随时掌握工程动态,经常检查和调整计划,才能使工程自始至终处于有效的计划控制中。
15.3.2 资源配置计划
各项资源配置计划可用来确定建筑工地的临时设施,并按计划供应材料、构件、调配劳动力和机械,以保证施工顺利进行。在编制单位工程施工进度计划后,就可以着手编制各项资源配置计划。
1)劳动力配置计划
劳动力配置计划的主要作用是作为安排劳动力、调配和衡量劳动力消耗指标、安排生活福利设施的依据,其编制方法是将施工进度计划表中所列各施工过程每日(或旬、月)劳动量、人数按工程汇总填入劳动力配置计划表。其格式如表15.2所示。
表15.2 劳动力配置计划
2)主要材料配置计划
主要材料配置计划的主要作用是作为备料、供料和确定仓库、堆场面积及组织运输的依据。其编制方法是：根据施工预算中工料分析表、施工进度计划表,材料的贮备和消耗定额,将施工中需要的材料,按品种、规格、数量、使用时间计算汇总,填入主要材料配置计划表,其格式如表15.3所示。
表15.3 主要材料配置计划
3)构件和半成品配置计划
构件和半成品配置计划的主要作用是用于落实加工订货单位,并按照所需规格、数量、时间,组织加工、运输和确定仓库或堆场,可根据施工图和施工进度计划编制,其格式如表15.4所示。
表15.4 构件和半成品配置计划
4)施工机械配置计划
施工机械配置计划的主要作用是用于确定施工机具类型、数量、进场时间,据此落实施工机具来源,组织进场。其编制方法是：将单位工程施工进度表中的每一个施工过程,每天所需的机械类型、数量和施工日期进行汇总,即得施工机械配置计划,其格式如表15.5所示。
表15.5 施工机械配置计划
15.4 单位工程施工平面布置
单位工程施工平面布置是对一幢建筑物(或构筑物)的施工现场进行规划布置,并绘制出施工平面布置图。它是施工组织设计的主要组成部分,是布置施工现场、进行施工准备工作的重要依据,也是实现文明施工、节约土地、降低施工费用的先决条件。其绘制比例一般为1∶(200～500)。
15.4.1 单位工程施工平面图设计的依据
在进行施工平面图设计前,应认真研究施工方案,并对施工现场做深入细致的调查研究,对原始资料进行周密分析,使设计与施工现场的实际情况相符,从而使其确实起到指导施工现场空间布置的作用。设计所依据的资料主要有：
(1)建筑、结构设计和施工组织设计时所依据的有关拟建工程的当地原始资料
①自然条件调查资料：气象、地形、水文及工程地质资料。主要用于布置地表水和地下水的排水沟,确定易燃、易爆及有碍人体健康的设施的布置,安排冬雨季施工期间所需设施的地点。
②技术经济调查资料：交通运输、水源、电源、物资资源、生产和生活基地情况。它对布置水、电管线和道路等具有重要作用。
(2)建筑设计资料
①建筑总平面图：包括一切地上地下拟建和已建的房屋和构筑物。它是正确确定临时房屋和其他设施位置,以及修建工地运输道路和解决排水等所需的资料。
②一切已有和拟建的地下、地上管道位置。在设计施工平面图时,可考虑利用这些管道或需考虑提前拆除或迁移,并需注意不得在拟建的管道位置上面建临时建筑物。
③建筑区域的竖向设计和土方平衡图。它们在布置水电管线和安排土方的挖填、取土或弃土地点时需要用到。
(3)施工资料
①单位工程施工进度计划。从中可了解各个施工阶段的情况,以便分阶段布置施工现场。
②施工方案。据此可确定垂直运输机械和其他施工机具的位置、数量和规划场地。
③各种材料、构件、半成品等配置计划,以便确定仓库和堆场的面积、形式和位置。
15.4.2 单位工程施工平面图设计的内容
①建筑总平面图上已建和拟建的地上地下的一切房屋、构筑物以及其他设施(道路和各种管线等)的位置和尺寸。
②测量放线标桩位置、地形等高线和土方取弃场地。
③自行式起重机械开行路线、轨道布置和固定式垂直运输设备位置。
④各种加工厂、搅拌站、材料、加工半成品、构件、机具的仓库或堆场。
⑤生产和生活用临时设施的布置。
⑥场内道路的布置和引入的铁路、公路和航道位置。
⑦临时给排水管线、供电线路等布置。
⑧一切安全及防火设施的布置。
15.4.3 单位工程施工平面图设计的基本原则
单位工程施工平面图的设计原则主要包括以下5个方面：
①在满足施工的条件下,平面布置要力求紧凑,尽可能减少施工用地。
②在保证施工顺利进行的前提下,尽可能减少临时设施,减少施工用临时管线,尽可能利用施工现场或附近的原有建筑物作为临时设施用房,以达到降低施工费用的目的。
③最大限度地缩短场内运输,减少场内材料、构件的二次搬运；各种材料、构件应按计划分期分批进场,以充分利用场地；材料、构件的堆场应尽可能靠近使用地点和垂直运输机械的位置,以减少劳动力和材料运转中的消耗。
④临时设施的位置,应有利于施工管理和工人的生产、生活。如,办公室应靠近施工现场,生活区与施工生产区分开。
⑤施工平面布置要符合劳动保护、技术安全和消防的要求。例如：施工现场的灰浆池应布置在生活区的下风处,木工棚和易燃物品仓库也应远离生活区,且要注意防火。
15.4.4 施工平面图的设计步骤
单位工程施工平面图的设计步骤如图15.3所示。
图15.3 单位工程施工平面图设计步骤
1)垂直运输机械的布置
垂直运输机械的位置直接影响仓库、搅拌站、各种材料和构件等位置及道路和水、电线路的布置等,因此,它是施工现场布置的核心,必须首先确定。由于各种起重机械的性能不同,其布置方式也不相同。
(1)塔式起重机的布置
塔式起重机一般应布置在场地较宽的一侧,且轨行式塔式起重机一般沿建筑物长向布置,其位置、尺寸取决于建筑物的平面形状、尺寸、构件质量、起重机的性能及四周的施工场地的条件等。通常,轨道布置方式有单侧布置、双侧布置或环形布置、跨内单行布置和跨内环行布置4种布置方案,如图15.4所示。
图15.4 塔式起重机布置方案
当建筑物宽度较小,构件质量不大,起重力矩在450kN·m以下时,可采用单侧布置方案。其优点是轨道长度较短,且有较为宽敞的场地堆放构件和材料。此时起重半径R应满足下式要求：
当建筑物宽度较大,构件质量较重时,应采用双侧布置或环形布置,此时,起重半径应满足下式要求：
式中符号意义同前。
由于建筑物周围场地狭窄,不能在建筑物外侧布置轨道,或由于建筑物较宽、构件较重时,塔式起重机应采用跨内单行布置,才能满足技术要求,此时最大起重半径满足下式：
式中符号意义同前。
当建筑物较宽,构件较重,塔式起重机跨内单行布置不能满足构件吊装要求,且塔吊不可能在跨外布置时,则选择跨内环行布置方案。
塔式起重机的位置及尺寸确定之后,应当复核起重量、回转半径、起重高度3项工作参数是否能够满足建筑物吊装技术要求。若复核不能满足要求,则调整上述各公式中A的距离。若A已是最小安全距离时,则必须采取其他的技术措施,最后绘制出塔式起重机的服务范围。它是以塔轨两端有效端点的轨道中点为圆心,以最大回转半径画出两个半圆,连接两个半圆,即为塔式起重机服务范围。
固定式塔式起重机不需铺设轨道,其作业范围较小；附着式塔式起重机占地面积小,且起重高度大,可自升高,但对建筑物作用有附着力；而内爬式塔式起重机布置在建筑物中间,且作用的有效范围大。它们均适用于高层建筑施工,并且可用与轨行式相类似的方法绘制出服务范围。
在确定塔式起重机服务范围时,最好将建筑物平面尺寸包括在塔式起重机服务范围内,以保证各种构件与材料直接吊运到建筑物的设计部位上,尽可能不出现死角；若实在无法避免,则要求死角越小越好,同时在死角上应不出现吊装最重、最高的预制构件,且在确定吊装方案时,提出具体的技术和安全措施,以保证这部分死角的构件顺利安装。例如,将塔式起重机和龙门架同时使用,以解决这个问题。但要确保塔吊回转时不能有碰撞的可能,以确保施工安全。
此外,在确定塔式起重机服务范围时应考虑有较宽的施工用地,以便安排构件堆放以及使搅拌设备出料斗能直接挂钩起吊。同时也应将主要道路安排在塔吊服务范围之内。
(2)自行无轨式起重机械
自行无轨起重机械分履带式、轮胎式和汽车式3种起重机。它一般不作垂直提升和水平运输之用。适用于装配式单层工业厂房主体结构和吊装,也可用于混合结构较重构件(如大梁)的吊装。
(3)固定式垂直运输机械
固定式垂直运输工具(井架、龙门架)的布置,主要根据机械性能、建筑物的平面形状和尺寸、施工段的划分、材料来向和已有运输道路情况而定。布置的原则是：充分发挥起重机械的能力,并使地面和楼面的水平运距最小。
①当建筑物各部位的高度相同时,布置在施工段的分界线附近；
②当建筑物各部位的高度不同时,应布置在高低分界线较高部位一侧；
③井架、龙门架的位置应布置在窗口处为宜,以避免砌墙留槎和减少井架拆除后的修补工作；
④井架、龙门架的数量要根据施工进度、垂直提升的构件和材料数量、台班工作效率等因素计算确定；
⑤卷扬机的位置不应距离起重机太近,以便司机的视线能够看到整个升降过程,一般要求此距离在大于或等于建筑物的高度,水平距离外脚手架3m以上；
⑥井架应立在外脚手架之外,并有一定距离为宜,一般5～6m。
(4)外用施工电梯
外用施工电梯是一种安装于建筑物外部,施工期间用于运送施工人员及建筑器材的垂直运输机械。它是高层建筑施工不可缺少的关键设备之一。
在确定外用施工电梯的位置时,应考虑便于施工人员上下和物料集散；由电梯口至各施工处的平均距离应最近；便于安装附墙装置；接近电源,有良好的夜间照明。
(5)混凝土泵和泵车
高层建筑施工中,混凝土的垂直运输量十分巨大,通常采用泵送方法进行。混凝土泵是在压力推动下沿管道输送混凝土的一种设备,它能一次连续完成水平运输和垂直运输,配以布料杆或布料机还可以有效地进行布料和浇筑。混凝土泵布置时宜考虑设置在场地平整、道路畅通、供料方便且距离浇筑地点近,便于配管,排水、供水、供电方便的地方,并且在混凝土泵作用范围内不得有高压线。
2)确定搅拌站、仓库、材料和构件堆场以及加工厂的位置
搅拌站、仓库和材料、构件的布置应尽量靠近使用地点或在起重机服务范围以内,并考虑到运输和装卸料方便。
根据起重机械的类型,材料、构件堆场的布置有以下几种情况：
①当采用固定式垂直运输机械时,首层、基础和地下室所有的砖、石等材料宜沿建筑物四周布置,并距坑、槽边不小于0.5m,以免造成槽、坑土壁的塌方事故。二层以上的材料、构件布置时,对大宗的、质量大的和先期使用的材料,则可布置稍远一点。混凝土、砂浆搅拌站、仓库应尽量靠近垂直运输机械。
②当采用塔式起重机时,材料和构件堆场位置以及搅拌站出料口的位置,应布置在塔式起重机有效服务范围内。
③当采用自行无轨式起重机械时,材料、构件的堆场和仓库及搅拌站的位置,应沿着起重机开行路线布置,且其位置应在起重臂的最大起重半径范围内。
④任何情况下,搅拌机应有后台上料的场地,所有搅拌站所用材料：水泥、砂、石子以及水泥罐等都应布置在搅拌机后台附近。当混凝土基础的体积较大时,混凝土搅拌站可以直接布置在基坑边缘附近,待混凝土浇筑完后再转移,以减少混凝土的运输距离。
⑤混凝土搅拌机每台需要有25m2左右面积,冬季施工时,应有50m2左右面积。砂浆搅拌机每台需有15m2左右面积,冬季施工需要30m2左右面积。
3)现场运输道路的布置
现场主要道路应尽可能利用永久性道路,或先修好永久性道路的路基,在土建工程结束之前再铺路面。现场道路布置时,应保证行驶畅通,使运输道路有回转的可能性。因此,运输道路最好围绕建筑物布置成一条环形道路。道路宽度一般不小于3.5m,主干道路宽度不小于6m。道路两侧一般应结合地形设置排水沟,深度不小于0.4m,底宽不小于0.3m。
4)临时设施的布置
临时设施分为生产性临时设施,如钢筋加工棚和水泵房、木工加工房等；非生产性临时设施,如办公室、工人休息室、开水房、食堂、厕所等,布置的原则就是有利生产,方便生活,安全防火。通常采用以下布置方法：
①生产性设施,如木工加工棚和钢筋加工棚的位置,宜布置在建筑物四周稍远位置,且有一定的材料、成品的堆放场地；
②石灰仓库、淋灰池的位置应靠近搅拌站,并设在下风向；
③办公室应靠近施工现场,设在工地入口处；
④工人休息室应设在工人作业区；宿舍应布置在安全的上风向一侧；收发室宜布置在入口处等。
5)水电管网布置
(1)施工水网的布置
施工用的临时给水管一般由建设单位的干管或自行布置的干管接到用水地点,布置时应力求使管网总长度短。管径的大小和水龙头的数目需视工程规模计算而定。管道可以埋置于地下,也可以铺设在地面上,视当时的气温条件和使用期限而定,其布置形式有环形、枝形、混合式3种。
供水管网应按防火要求布置室外消防栓。消防栓应沿道路设置,距道路应不大于2m；距建筑物外墙不应小于5m,也不应大于25m；消防栓的间距不应超过120m,并应设有明显的标志,且周围3m以内不准堆放建筑材料。
为了排除地面水和地下水,应及时修通永久性下水道,并结合现场地形在建筑物周围设置地面水和地下水的沟渠。
(2)施工供电布置
为了维修方便,施工现场一般采用架空配电线路,且要求现场架空线与施工建筑物水平距离不小于10m,与地面距离不小于6m；跨越建筑物或临时设施时,垂直距离不小于2.5m。
现场线路应尽量架设在道路的一侧,且尽量保持线路水平,以免电杆受力不均。在低压线路中,电杆间距应为25～40m,分支线及引入线均应为电杆处接出,不得由两杆之间接线。
单位工程施工用电应在全工地性施工总平面图中一并考虑。一般情况下,计算出施工期间的用电总数,提供给建设单位解决,不另设变压器。只有独立的单位工程施工时,才根据计算的现场用电量选用变压器,其位置应远离交通要道口处,布置在现场边缘高压线接入处,四周用铁丝网围住。
图15.5为某5层全现浇框架结构工业厂房工程的施工平面布置图。
图15.5 施工平面布置图实例
土木工程施工是一个复杂多变的生产过程,各种施工机械、材料、构件等随着工程的进展而逐渐变动的消耗。因此,在整个施工过程中,它们在工地上的实际布置情况是随时改变着的。为此,对于大型建筑工程,施工期限较长或建筑工地较为狭小的工程,就需要按施工阶段来布置几个施工平面图,以便能把不同施工阶段内,工地上的合理布置具体地反映出来。对较小的建筑物,一般按主要施工阶段的要求布置施工平面图,但同时考虑其他施工阶段对场地如何周转使用。在布置重型工业厂房的施工平面图时,应考虑到一般土建工程同其他专业工程配合问题,应先以一般土建施工单位为主,会同各专业施工单位,通过协商制定综合施工平面图。在综合施工平面图上,则根据各个专业工程在各个施工阶段中的要求,将现场平面合理划分,使各个专业工程各得其所,具备良好的施工条件,以便各个单位根据综合平面图布置现场。
15.5 施工管理计划与主要技术经济指标
15.5.1 施工管理计划
施工管理计划包括进度管理计划、质量管理计划、安全管理计划、环境管理计划、成本管理计划和其他管理计划。在编制施工组织设计时,各项管理计划可单独成章,也可穿插在相应章节中。
(1)进度管理计划
施工进度管理应按照项目施工的技术规律和合理的施工顺序,保证各工序在时间上和空间上顺利衔接。建立施工进度管理的组织机构并明确职责,制定相应管理制度；针对不同施工阶段的特点,制定进度管理的相应措施,包括组织措施、技术措施和合同措施等。
(2)质量管理计划
质量管理计划应按照《质量管理体系要求》(GB/T19001),在施工单位质量管理体系的框架内编制。
(3)安全管理计划
安全管理计划可参照《职业健康安全管理体系规范》(GB/T28001),在施工单位安全管理体系的框架内编制。
(4)环境管理计划
环境管理计划可参照《环境管理体系要求及使用指南》(GB/T24001),在施工单位环境管理体系的框架内编制。
(5)成本管理计划
成本管理计划应以项目施工预算和施工进度计划为依据进行编制。
(6)其他管理计划
其他管理计划宜包括绿色施工管理计划、防火保安管理计划、合同管理计划、组织协调管理计划、创优质工程管理计划、质量保修管理计划以及对施工现场人力资源、施工机具、材料设备等生产要素的管理计划等。
其他管理计划可根据项目的特点和复杂程度加以取舍。
15.5.2 主要技术经济指标
在单位工程施工组织设计的编制基本完成以后,通过计算各项技术经济指标,并反映在施工组织设计文件中,作为对施工组织设计评价和决策的依据。主要指标如下：
(1)工期指标
工期是指从破土动工至竣工的全部日历天数,它反映了施工组织能力与生产力水平。可与定额规定工期或类似工程工期相比较。
(2)劳动生产指标
通常用单方用工指标来反映劳动力的使用和消耗水平。
(3)质量合格率指标
通常按照验收批次和分项工程确定合格率的控制目标。
(4)降低成本率指标
式中 降低成本额=预算成本-计划成本。
(5)主要材料节约指标
主要材料(钢材、水泥、木材)节约指标有主要材料节约量和节约率两个指标：
(6)机械化程度指标
机械程度指标有大型机械耗用台班数和费用两个指标：
思考题
1.单位工程施工组织设计的作用有哪些?
2.单位工程施工组织设计编制的依据有哪些?
3.单位工程施工组织设计包括哪些内容?它们之间有什么关系?
4.施工方案设计的内容有哪些?
5.为什么说施工方案是施工组织设计的核心?
6.什么是施工起点流向?
7.如何进行施工方案的技术经济评价?
8.试述单位工程施工进度计划的编制步骤。
9.什么是单位工程施工平面图?其设计内容有哪些?
10.试述单位工程施工平面图的设计步骤。
