水利工程施工组织与管理
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任务一 施工组织总设计的编写内容和原则

知识目标:熟悉施工组织总设计的编制原则和依据,掌握施工组织总设计的编写内容。

能力目标:知道每项内容所包含的主要内容。

模块1 施工组织总设计的编制原则与依据

1.施工组织设计的编制原则

(1)贯彻执行国家有关法律、法规、标准和技术经济政策。

(2)结合实际,因地、因时制宜。

(3)统筹安排、综合平衡、妥善协调枢纽工程各部位的施工。

(4)结合国情推广新技术、新材料、新工艺和新设备,凡经实践证明技术经济效益显著的科研成果,应尽量采用。

2.施工组织设计的编制依据

(1)有关法律、法规、规章和技术标准。

(2)可行性研究报告及审批意见、上级单位对本工程建设的要求或批件。

(3)工程所在地区有关基本建设的法规或条例,地方政府、业主对本工程建设的要求。

(4)国民经济各有关部门对本工程建设期间有关要求及协议。

(5)当前水利水电工程建设的施工装备、管理水平和技术特点。

(6)工程所在地区和河流的自然条件(地形、地质、水文、气象特性和当地建材情况等)、施工电源、水源及水质、交通、环保、旅游、防洪、灌溉、航运、过木、供水等现状和近期发展规划。

(7)当地城镇现有修配、加工能力,生活、生产物资和劳动力供应条件,居民生活、卫生习惯等。

(8)施工导流及通航等水工模型试验、各种原材料试验、混凝土配合比试验、重要结构模型试验、岩土物理力学试验等成果。

(9)工程有关工艺试验或生产性试验成果。

(10)勘测、设计各专业有关成果。

模块2 施工组织总设计的编写内容

初步设计阶段,水利水电工程施工组织设计内容一般包括:施工条件,施工导流,料场的选择与开采,主体工程施工,施工交通运输,施工工厂设施,施工总布置,施工总进度,主要技术供应,以及附图10个方面。

1.施工条件

施工条件包括坝址的地形地质条件、水文气象条件、对外交通及物资供应条件、主要建筑材料的储量、分布及开采运输条件、当地水电供应情况、施工用地、库区淹没及移民安置条件等。

施工条件分析的主要目的是判断它们对工程施工可能造成的影响,以充分利用有利条件,回避或削弱不利影响。

2.施工导流

施工导流是枢纽总体设计的重要组成部分;是选定枢纽布置、永久建筑物型式、施工程序和施工总进度的重要因素。设计中应充分掌握基本资料,全面分析各种因素,做好方案比较,从中选择最优方案,使工程建设达到缩短工期、节省投资的目的。施工导流贯穿工程施工全过程,导流设计要妥善解决从初期导流到后期导流(包括围堰挡水、坝体临时挡水、封堵导流泄水建筑物和水库蓄水)施工全过程的挡、泄水问题。各期导流特点和相互关系宜进行系统分析,全面规划,统筹安排,运用风险度分析的方法,处理洪水与施工的矛盾,务求导流方案经济合理、安全可靠。

导流泄水建筑物的泄水能力要通过水力计算,以确定断面尺寸和围堰高度。有关的技术问题,应通过水工模型试验分析验证。导流建筑物能与永久建筑物结合的应尽可能结合。导流底孔布置与水工建筑物关系密切,有时为了考虑导流需要,选择永久泄水建筑物的断面尺寸、布置高程时,需结合研究导流要求,以获得经济合理的方案。

选择导流方式时,应优先研究分期导流的可能性和合理性,大、中型水利枢纽因枢纽工程量大,工程较长,分期导流有利于提前受益,且对施工期通航影响较小。对于山区性河流,洪枯水位变幅大,可采取过水围堰配合其他泄水建筑物的导流方式。

围堰型式的选择要安全可靠,结构简单,并能充分利用当地材料。

截流是水电工程施工的一个重要环节,设计方案必须稳妥可靠,保证截流成功。选择截流方式应充分分析水力学参数、施工条件和难度、抛投物数量和性质,并进行经济比较。截流时段应根据河流水文特征、围堰施工以及通航等因素综合分析选定。

3.料场的选择与开采

(1)料场选择:

根据详查要求分析混凝土骨料、石料、土料等各料场的分布、储量、质量、开采运输及加工条件、开采获得率和开挖弃渣利用率及其主要技术参数,进行混凝土和填筑料的设计和试验研究,通过技术经济比较选定料场。

(2)料场规划:

料场规划原则:根据建筑物各部位不同高程用料的数量和技术要求、各料场的分布高程、数量和质量、开采运输和加工条件、受洪水和冰冻等影响的情况;拦洪蓄水和环境保护、占地及迁建赔偿以及施工机械化程度、施工强度、施工方法、施工进度及造价等条件,对选定料场的综合平衡开采规划。

(3)料场开采:

经方案比较,提出选定料场的料物开采、运输、堆存、设备选择、加工工艺、废料处理、环境保护等设计;说明掺和料的料源选择,并附试验成果,提出选定的运输、储存和加工系统。

4.主体工程施工

研究主体工程施工是为了正确选择水工枢纽布置和建筑物型式,保证工程质量与施工安全,论证施工总进度的合理性和可行性,并为编制工程概算提供资料。其主要内容如下:

(1)确定主要单项工程施工方案及其施工程序、施工方法、施工布置和施工工艺。

(2)根据总进度要求,安排主要单项工程施工进度及相应的施工强度。

(3)计算所需的主要材料、劳动力数量、编制需用计划。

(4)确定所需的大型施工辅助企业规模、布置和型式。

(5)协同施工总布置和总进度,平衡整个工程的土石方、施工强度、材料、设备和劳动力。

5.施工交通运输

施工交通运输分对外交通运输和场内交通运输两部分。

(1)对外交通运输是根据对外运输总量、运输强度和重大部件的运输要求,确定对外运输方式,选择运输线路和标准,安排场外交通工程的设计与施工。

(2)场内交通运输是根据施工场地的地形条件和分区规划,选定场内交通主要线路及各种设施布置、标准和规模,保证主体工程施工运输要求,避免交通干扰。场内交通线路应尽量顺直、视线开阔,并远离生活区。

选择交通运输路线时应将场内交通与场外统一考虑,使内外交通顺畅连接。

6.施工工厂设施

为施工服务的施工工厂设施主要有:砂石加工、混凝土生产、压气、供水、供电、通信、机械修配及加工等。其任务是制备施工所需的建筑材料,供水、供电和压气,建立工地内外通信联系,维修和保养施工设备,加工制造少量的非标准件和金属结构,使工程施工能顺利进行。施工生产设施,如砂石加工系统,混凝土生产系统,风、水、电及通信系统,机械修配、加工厂等。

7.施工总布置

施工总布置的主要任务是根据施工场区的地形地貌、各类建筑物的施工方案和布置要求,对施工场地进行分期分区和分标段规划,确定分期分区布置方案和承包单位的占地范围,绘制施工总平面布置图,估计施工用地面积,提出占地计划。

施工总布置一般将施工场地分为以下几个区域:主体工程施工区;土石材料生产区;施工辅助企业区;仓库、堆料场;各个施工工区;生活福利区。

分区规划布置原则如下:

(1)以混凝土建筑物为主的枢纽工程,施工区布置宜以砂石料开采、加工、混凝土搅拌、运输、浇筑系统为主;以当地材料坝为主的枢纽工程,施工区布置宜以土石料采挖、加工、堆料场和上坝运输线路为主。施工区布置应使枢纽工程施工形成最优工艺流程。

(2)机电设备、金属结构安装场地宜靠近主要安装地点。

(3)施工管理中心设在主体工程、施工工厂和仓库区的适中地段;各施工区应靠近其施工对象。

(4)生活福利设施应考虑风向、日照、噪声、绿化、水源、水质等因素,生产、生活设施应有明显界限。

(5)主要施工物资仓库、转运站等储运系统一般布置在场内外交通衔接处。

(6)特种材料仓库(炸药、雷管、油料等)应根据有关安全规程的要求布置。

8.施工总进度

施工总进度是对施工期间的各项工作所作的时间规划,它以可行性研究报告批准的竣工投产日期为目标,规定了各个项目施工的起止时间、施工顺序和施工速度。

编制施工总进度的原则如下:

(1)严格执行基本建设程序,遵守国家政策、法令和有关规程规范。

(2)力求缩短工程建设周期,对控制工程总工期或受洪水威胁的工程和关键项目应重点研究,采取有准备的技术和安全措施。

(3)各项目施工程序前后兼顾、衔接合理、减少干扰、均衡施工。

(4)采用平均先进指标,对复杂地基或受洪水制约的工程宜适当留有余地。

在水工、施工导流方案选定后,分析某些项目工期提前或推后对总工期的影响,编制施工总进度的比较方案。确定各方案的工程量,施工强度,分年度投资、物资、劳动力、分期移民情况和实现各方案所必须具备的其他条件等,优选出工期短、投资省、效益高、技术先进、资源需求较平衡的施工总进度方案。

施工总进度的表示形式可根据工程情况绘制横道图和网络图。横道图具有简单、直观等优点;网络图可从大量工程项目中标出控制总工期的关键路线,便于反馈、优化。

9.主要技术供应

(1)主要建筑材料:

对主体工程和临建工程,按分项列出所需钢材、钢筋、木材、水泥、油料、炸药等主要建筑材料需要总量和分年度供应期限及数量。

(2)主要施工机械设备:

施工所需的主要及特殊机械和设备,按名称、规格、数量列出汇总表,并提出分年度供应期限及数量。

10.附图

附图包括上述各项内容的图纸文件及其必要的说明。

工程投标和施工阶段,施工单位编制的施工组织设计应当包括下列主要内容:

(1)工程任务情况及施工条件分析。

(2)施工总方案、主要施工方法、工程施工进度计划、主要单位工程综合进度计划和施工力量、机具及部署。

(3)施工组织技术措施,包括工程质量、施工进度、安全防护、文明施工以及环境污染防治等各种措施。

(4)施工总平面布置图。

(5)总包和分包的分工范围及交叉施工部署等。

任务训练

1.施工组织总设计的作用和编制依据是什么?

2.水利水电施工组织设计的主要内容是什么?

3.在施工组织设计中施工交通运输问题,其主要任务是什么?