铁路工程施工组织与预算
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任务1.1 铁路施工组织认识

1.1.1 工作任务

结合自己所学专业知识,了解施工组织设计的意义、原则、目标、内容、方法等;掌握在不同建设程序阶段施工组织设计的类型和目标;明确施工组织编制的职责与要求。

1.1.2 相关配套知识

只有了解铁路施工组织的意义,理解铁路施工组织的重要性,才能在以后的学习中有明确的学习目标,保持较高的积极性。

1.1.2.1 施工组织设计的意义

1.基本建设

“基本建设”一词是1926年4月斯大林在一次报告中提出来的,其含义是资本建设或资金建设。英美等国称为固定资本投资或资本支出,日本称为建设投资。我国从1950年起正式使用“基本建设”这个词,其含义简单地讲,就是以扩大生产能力(或增加工程效益)为目的的综合经济活动。具体的讲,就是建造、购置和安装固定资产的活动以及与之相联系的工作。基本建设通常包括建筑工程、安装工程、设备、工器具及生产用具的购置、其他基本建设工作。基本建设的分类很多,其中按基本建设项目范围大小划分可分为建设项目、单项工程、单位工程、分部工程和分项工程。铁路基本建设是我国基本建设战线的重要组成部分。原铁道部2003年颁布的《铁路建设管理办法》(铁道部令第11号)第二章建设程序,对铁路建设程序及主要工作进行阐述,铁路建设程序包括立项决策、勘察设计、工程实施和竣工验。进行铁路基本建设必须遵循它。

2013年3月10日,第十二届全国人民代表大会第一次会议期间,国务院发布《国务院机构改革和职能转变方案》。决定撤销中华人民共和国铁道部,将原铁道部拟订铁路发展规划和政策的行政职责划入中华人民共和国交通运输部。组建国家铁路局,由交通运输部管理,承担铁道部的其他行政职责,负责拟订铁路技术标准,监督管理铁路安全生产、运输服务质量和铁路工程质量等。组建中国铁路总公司,承担铁道部的企业职责,负责铁路运输统一调度指挥,经营铁路客货运输业务,承担专运、特运任务,负责铁路建设,承担铁路安全生产主体责任等。

2.铁路基本建设的特点

铁路基本建设的特点是工程量大、建设周期长、技术类型多、生产流动性大、资金消耗量大、施工条件复杂、工程施工标准化、既有线改造特殊性等。

1)工程量大

以京沪高速铁路为例,线路自北京南站至上海虹桥站,正线长度1318km。正线路基长度241.3km,占线路长度的18.3%;路基土石方5681.9万m3,其中级配碎石473.7万m3,改良土1106.9万m3。正线桥梁1060.6km,简支箱梁30731孔,其中20~32m标准简支箱梁30611孔,配跨非标简支梁88孔,40m简支箱梁32孔;24~32m连续梁223孔;全线各种特殊结构桥梁395座,其中各种跨度的混凝土连续梁318联,跨度96~128m提篮拱(系杆拱)21孔,钢桁梁13孔,连续箱梁拱桥5联,刚构9联。正线隧道22座16.1km,占正线长度的1.2%;最长为西渴马1号隧道(2812m)。无砟轨道1196双线公里,正线铺轨2618单线公里,联络线及动车走行线铺轨160单线公里,站线铺轨355km;道岔1007组。全线车站24座,其中北京南、天津西、济南西、南京南、虹桥均有始发站,天津南、镇江西、常州北、无锡东、苏州北、昆山南站为高架站。牵引变电所27座,接触网4000多公里。新建房屋77.7万m2,新征用地66908亩。由此可见铁路工程量是非常庞大的。

2)建设周期长,资金需求量大

2001年3月~2006年7月经过10多万筑路大军历时5年的艰苦奋战,青藏铁路格尔木至拉萨段建成,至此世界上海拔最高、线路最长的高原铁路青藏铁路全线胜利建成通车,青藏铁路工程累计完成投资285亿元。2009年12月3日,大西客运专线正式开工,工期4.5年,预计2014年6月正式通车,全线工程投资预估算总额为963.3亿元。京沪高速铁路于2008年4月18日正式开工,2011年6月30日通车,工期3.5年,总投资2209.4亿元。郑西高铁线路全长505km,于2005年9月25日正式开工,2009年6月28日全线铺通,工期接近四年,工程概算353.1亿。铁路基本建设在较长时间内,不能向社会提供任何生产资料和生活资料,但它却从社会中不断取走大量的生产资料和生活资料。

3)技术类型多

结构多样化,铁路工程包括线路、桥梁、隧道等,结构繁多。例如,线路包括路基和轨道;桥梁分为梁部和墩台基础,桥梁基础又有明挖基础、挖井基础、挖孔基础、沉井、钻孔桩、管桩等不同类型;在结构上有石砌、混凝土、片石混凝土和钢筋混凝土等不同类型。

4)生产流动性大

铁路基建生产的各个要素都是流动的,没有固定生产条件和生产对象,使生产在空间布局和时间排列上不易合理,要均衡地、连续地、有节奏地进行生产比较困难,劳动强度都比较大。铁路基本建设生产过程要持续一个相当的阶段,每个工作日的生产成果只能是产品的一个局部,而不可能是完整的产品,只有当这种过程持续相当长的时期后,才能生产出具有完整使用价值的产品。这个生产过程一旦中断,就会使已经消耗的大量劳动白白浪费掉。这一方面有大量的经验教训。因此,基本建设必须有周密计划,严格程序,良好的组织,以保证不间断地进行生产。

5)施工条件复杂

铁路工程施工条件复杂,互相制约因素多。一条铁路是由很多工程组成的,随着地形、地质、气候、交通、工期等条件不同而构成错综复杂的施工工序、施工方法、运输方法和施工机械设备。铁路线路往往经过高山深谷、大江大河、盐碱沼泽、隔壁沙漠、永久冻土、原始森林、高原缺氧等特殊地区,工程艰巨,技术复杂,交通困难,生活条件差。铁路工程施工过程中还要处理好征地、拆迁、补偿以及道路、供电及水等问题。

6)工程施工的标准化

铁路施工企业承担路基、桥梁、隧道、轨道以及房屋建筑、通信、信号、电力装备安全等工程,任务不是千篇一律的在一个标准上设计施工。工程施工的标准,主要根据沿途范围内客运量的大小,以及采用的牵引动力等综合决策。施工企业在接受任务的同时,必须明确工程项目的施工标准,以组织安排一系列施工准备工作。当然,铁路施工企业作业标准必须遵照施工有关规程,按照一系列设计文件所确定的标准施工,同时明确上级或建设单位的原则、目的、要求和整个工程的进程、工期等具体规定。

7)既有线改造工程施工的特殊性

既有线改造工程属于特殊性工程,不仅有新线建设工程的一般要求,而且工程施工有其特有的困难,不能较大的干扰正常运输秩序,影响运输生产能力,施工条件受限制,难以集中人力和物力等。

1.1.2.2 施工组织概述

1.施工组织的意义

在规定期间内,要保证按照“六位一体”的目标又快、又好、又经济的修建复杂的铁路建设项目,需要经过周密思考和统筹安排,进行科学的施工组织指导。施工组织设计是对拟建工程的施工提出全面的规划、部署、组织、计划的一种技术经济文件,作为指导施工的依据,就一项铁路路基工程施工组织设计而言,施工前必须考虑和提出如下一系列问题的解决方法。例如,了解工程所在地区的自然条件及技术经济条件,工程具体地点的施工环境,工程地质情况。熟悉设计图纸,其中包括路基纵断面图尺寸、横断面图尺寸。确定基底处理方式,边坡防护形式。划分施工区段,选择施工机械。施工进度怎样安排方能确保按期完工,怎样使人力物力得以均衡地使用,不突击抢工也不窝工停歇等,这类问题是施工进度计划的设计问题。施工现场占用面积多少,各种物质、设备、临时设施如何布置,数量多少,占地多少,这类问题是施工平面设计问题。整个工程需要各种工作、材料、半成品、成品、机械设备、工具器具多少,何时进场,如何运至工地存放,这类问题是资源供应问题。施工中如何确保工程质量,安全施工,节约成本,这类问题是采取什么样的施工技术组织措施的问题。以上诸多问题一般都可能有几种方案可供选择,要根据自身条件和工程特点选择合适自己的,比较先进的,经济合理的方案,对这些方案进行通盘考虑,平衡协调后,用图表、文字加以表达,编制成册,作为施工全过程的指导性文件,这样的文件叫做施工组织设计。施工组织设计根据其涉及工程范围宽窄及要求粗略的不同,其作用稍有差异,但从总体看施工组织设计的共同作用主要是:

(1)施工组织设计对施工具有指导和矫正作用。通过它可以全面考虑拟建工程的各种具体施工条件,扬长避短地拟定合理安排人工、机械、材料,从而保证工程的施工进度和施工质量。在技术上的科学性和在实施工程上的可能性进行论证提供依据;同时通过严格执行施工组织设计文件又可以很好提高施工人员安全生产和文明施工意识,从而树立起良好的施工形象,这对一个施工单位有着深远的意义。

(2)施工组织设计是对施工活动实行科学管理的重要手段,它具有战略部署和战术安排的双重作用。它体现了实现基本建设计划和设计的要求,提供了各阶段的施工准备工作内容,协调施工过程中各施工单位、各施工工种、各项资源之间的相互关系,以确保施工过程能有序的进行。

(3)施工组织设计是企业现代化管理水平的体现。施工组织设计是实现企业目标、信誉目标、发展目标和职工福利目标的保证,同时经营管理又是发挥企业的经营管理素质和水平的关键过程。无论是企业经营管理的素质,还是企业经营管理水平的职能,都必须通过施工组织设计的编制、贯彻、检查和调整来实现。这充分体现了施工组织设计对施工企业的现代化管理的重要性。

2.施工组织设计分类

1)按建设阶段分类

施工组织设计按照不同的建设阶段可以分为概略施工组织方案意见、施工组织方案意见、施工组织设计意见、指导性施工组织设计和实时性施工组织设计。

(1)在预可行性研究阶段由设计单位编制概略施工组织方案意见,编制重点是以预可行性研究提出的建设项目主要技术标准和方案为基础,根据主要内容和分布情况,侧重研究控制工程的施工方案,提出建设项目建设总工期意见,为编制投资预估算提供基础资料,为项目立项提供技术支持。

(2)在可行性研究阶段由设计单位编制施工组织方案意见,编制重点是以可行性研究提出的主要技术标准和方案为基础,根据主要工程内容和分布情况,侧重研究控制工程和重难点工程的施工方案,经施工组织方案比选,提出建设总工期推荐意见、主要大型临时设施设置方案及所需主要工装设备数量、分年度完成的主要工程量及投资、主要工程和控制工程的工期和施工方法、顺序、进度等,为编制投资估算提供基础,为项目决策提供技术支持。

(3)在设计阶段由设计单位编制施工组织设计意见,编制重点是以初步设计确定的内容和分布情况为基础,根据批复的可行性研究阶段确定的总工期和施工组织方案、对控制工程、重难点工程和各专业工程施工方案、施工方法、资源配置、大临和过渡工程等,进行全面深化优化设计,为编制设计概算提供基础,为制定基本建设投资、进行项目交易提供基础。

(4)在建设阶段由建设单位编制指导性施工组织设计,编制重点以已批准的设计文件为基础,遵循质量可靠、安全第一、技术先进、经济合理、确保工期的原则,合理划分标段,进一步细化、优化和落实施工方案、资源配置方案等。注重施工与设计的结合、站前与站后及各专业工程间的衔接,为建设项目顺利实施进行总体规划、部署和组织建设提供指导,为编制各项工作计划提供基础,为实现“六位一体”的建设目标提供保障。

(5)在实施阶段由施工单位编制指导性施工组织设计,编制重点是以施工合同和指导性施工组织设计为基础,结合现场施工条件,对工地布置、施工方案、施工方法、施工工艺、施工顺序、资源配置、工期等进行详细安排,并根据实施情况进行动态管理。制定切实可行的质量、安全保障实施,对高风险工程制订应急预案,全面响应指导性施工组织的各项目标要求,为全面实现对“六位一体”目标的承诺提供基础。

2)按设计阶段和编制对象分类

施工组织设计按照设计阶段和编制对象的不同大致可以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等三类。

(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。

(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。

(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。

单位工程施工组织设计是施工组织总设计的继续和深化,同时也是单独的一个单位工程在施工图阶段的文件。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。

3)按中标前后分类

施工组织设计按照中标前后可以分为投标施工组织设计(简称“标前设计”)和中标后施工组织设计(简称“标后设计”)两种。它们之间具有先后次序关系,单项制约关系。它们的区别是:编制依据和编制条件不同;编制时间不同;参与的人员及范围不同;编制的目的和立脚点不同;作用及特点不同;编制的深度不同;审核的人员不同;编制的内容也有所不同。

4)按编制内容的繁简程度分类

施工组织设计按照编制内容的繁简程度不同,可分为完整的施工组织设计和简明的施工组织设计两种。

(1)完整的施工组织设计。对于重点工程,规模大、结构复杂、技术要求高,采用新结构、新技术、新工艺的拟建工程项目,必须编制内容详尽的完整的施工组织设计。

(2)简明的施工组织设计(或施工简要)。对与非重点的工程,规模小、结构又简单,技术不复杂而且以常规施工为主的拟建工程项目,通常可以编制仅包括施工方案、施工进度计划和施工平面图(简称一案、一表、一图)等内容的简明施工组织设计。

3.施工组织设计内容

1)编制依据、编制范围及项目概况

(1)编制依据,主要包括:①国家法律、法规和铁路总公司规章制度;②国家对本项目的批复文件;③本项目采用的标准、规范、规程等;④铁路总公司与地方政府的有关协议、纪要等;⑤铁路总公司对本项目的批复文件;⑥勘察设计合同以及合同的有效组成文件;⑦科学研究及实验成果;⑧当前铁路建设的技术水平、管理水平和施工装备水平;⑨施工组织调查报告。

(2)编制范围,主要包括:①正线起讫地点、里程、长度等;②枢纽、联络线等相关工程。

(3)设计概括,主要包括:①项目建议书的批复情况;②勘察设计及各阶段批复情况;③批准的建设规模、工期。

2)工程概况及特点分析

施工组织设计中的工程概况是作为施工组织设计的一个总的说明,是对拟建项目的建设内容(建设地区、工程性质、建设规模、总投资、总期限及分期分批施工的项目和期限;主要项目工程数量;工程结构类型特点;新技术新材料应用等)、建设地点的特征(自然条件;资源情况;交通运输条件;水、电及其他动力条件;劳动力及其他地方风土人情等)和施工条件(施工单位的生产能力、施工力量、管理水平、技术装备、主要器材设备的供应情况等)以及其他有关建设项目的决议和协议、土地征用及拆迁、环境保护及节能等诸多方面简单扼要的介绍。

3)施工部署和施工方案

包括施工总体目标,施工组织机构及职责分工,队伍部署和任务划分,开竣工日期及总工期,总体施工顺序及主要阶段工期安排,施工准备,征地拆迁和建设协调方案,主要进度指标及分项工程施工进度计划,工程的接口及配合,关键线路及施工总平面布置示意图、总体施工组织形象进度图、施工进度计划横道图、网络图等图表。施工方案包括确定施工方法、选择施工装备、制定施工顺序和作业组织方式。各专业按施工顺序分别制定施工方案和技术措施,并突出质量控制、检测方法和手段、沉降变形的观测与评估。

4)施工准备计划

施工准备工作计划主要是明确施工前应完成的施工准备工作的内容、起止期限、质量要求等,主要包括:施工项目部的建立,技术资料的准备,现场“三通一平”,临建设施,测量控制网准备,材料、构件、机械的组织与进场,劳动组织等。

5)施工进度计划

施工进度计划包括总工期安排、主要阶段工期安排及专业工期安排、各工程接口关系等;施工进度计划的编制包括划分施工过程,计算工程量,确定工作天数和人数或机械台班数,编制进度计划表及检查与调整等项工作。

6)资源配置

各种资源需要量计划是提供资源(劳力、材料、机械)保证的依据和前提,包括主要工程材料设备采购供应方案、分年度主要材料设备计划、关键施工装备的数量及进场计划、劳动力计划、资金使用计划等。

7)施工(总)平面图

施工(总)平面布置图是施工组织设计在空间上的体现包括各项临时工程的设置规模、方案、位置和布局等。

8)技术措施和主要技术经济指标

一项工程的完成,除了施工方案选择的合理,进度计划安排的科学之外,还应特别注意采取各项措施,包括标准化管理、质量管理措施、安全管理措施、工期控制措施、投资控制措施、环境保护措施、路基桥梁沉降控制及观测措施、预警机制和应急预案、信息化管理等以确保质量、工期、文明安全以及降低成本。主要技术经济指标用施工工期、全员劳动生产率、资源利用系数、质量、成本、安全、节约材料及机械化程度等指标表示,包括标准化管理、质量管理措施、安全管理措施、工程控制措施、投资控制措施、环境保护措施、水土保持措施、文物保护措施、文明施工措施、节约用地措施、冬季施工措施、夏季施工措施、雨季施工措施、路基桥梁沉降控制及观测措施、预警机制和应急预案、信息化管理等。

9)施工组织图表,包括附表、附图、附件

附表包括主要工程数量汇总表、路基工点表、桥梁表、隧道表、车站表、施工标段表、大型临时工程和过渡工程汇总表、大型临时工程(铺轨基地、制梁场、轨道板预制场)设置表、过渡过程表、架梁进度计划表、无砟道床进度计划表、铺轨进度计划表、铺架进度计划表、甲供材料设备表、甲控材料设备表、分标段分年度主要材料设备计划表、主要施工装备数量表、人员配置数量表等。

附图包括施工总平面布置示意图、总体施工组织形象进度图、施工进度计划横道图、网络图、铁路枢纽布置示意图、过渡工程示意图、特殊工点施工顺序图等,控制工程及重难点工程(包括高风险工程)应单独绘制施工进度计划横道图、网络图。

施工组织设计中施工进度计划、施工方案、施工现场布置、资源配置方案等各项要素间相互影响、相互制约,在管理措施机制、制度和手段等方面发挥关键的保障作用,其相互关系见图1.1(实线表示决定作用,虚线表示制约作用)。施工组织设计文件编制程序如图1.2所示。

图1.1 施工组织设计主要内容关系图

图1.2 实施性施工组织设计编制步骤