施工方案

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施工方案 (construction scheme)

目錄

施工方案[1]

  施工方案是指按照科學、經濟、合理的原則,正確地確定工程項目的施工順序和施工方法,選擇適用的施工機械,結合建設條件,對標段劃分、施工期限作出合乎實際的安排。

施工方案的內容[2]

  地下工程施工方案的主要內容一般包括:主導施工過程的施工方法、施工中所使用的大型機械設備、施工順序、施工工序及作業組織、施工方案的技術經濟評價等。

  1.施工方法

  施工方法的選擇,主要考慮主導施工過程的施工方法,所謂主導施工過程一般是指工程量大、在施工中占重要地位的施工過程,施工技術複雜或採用新技術、新工藝、新結構以及對工程質量起關鍵作用的施工過程,如地下工程施工的地下連續牆支撐,岩體開挖中的爆破、土方開挖工程施工,地下管道施工的盾構、頂管工程的施工等。還應滿足施工技術、工期質量成本和安全的要求,提高機械化施工的程度,充分發揮機械效率,減少繁重的人工操作。考慮先進、合理、可行、經濟的因素,選擇施工方法時,施工單位技術水平也是重要的內容。

  一般來講,地下工程的總體施工方案,在工程的設計階段就初步選定,因為施工方案不同,設計方案也隨之變化,不擬定總的施工方案設計也就無法進行。如在城市中建設地鐵或公共隧道,在其初步設計階段首先要根據當地的工程地質和水文地質條件、地形條件、施工力量和技術要求等,確定採用淺埋明挖施工,或是深埋盾構法(或其他晴挖法)施工,這是首先要解決和確定的問題,總的施工方案確定以後才能著手進行建築結構設計。

  在岩層中修建地下工程,採用鑽爆法或掘進機開挖法;在土層中修建地下工程,可根據具體技術條件不同,選擇基坑開挖、沉井法、地下連續牆法、盾構法和頂進法等。

  2.施工機械的選擇

  施工方法的選擇必然要涉及施工機械的選擇,尤其在機械化施工作為實現建築工業化的重要因素的情況下,施工機械的選擇將成為施工方法選擇的中心環節。

  選擇主導施工過程的施工機械,應根據工程的特點,決定其最適宜的機械類型。如暗挖法和明挖法施工選擇的機械是不同的。

  選擇與主導施工過程施工機械配套的各種輔助機械和運輸機具,為了充分發揮主導施工機械的效益,在選擇配套機械時,應使它們的生產能力相互協調一致,並且能夠保證有效地利用主導施工機械。如在土方工程中,汽車運土應保證挖土機械連續工作等。

  應充分利用施工企業現有的機械,併在同一工地貫徹一機多用的原則,提高機械化和自動化程度,儘量減少手工操作。

  3.確定施工順序

  確定施工方案、編製施工進度計劃時首先應該考慮選擇合理的施工順序,對於施工組織能否順利進行,保證工程的進度、工程的質量,都起著十分重要的作用。

  一般要考慮地面和地下工程的施工順序關係,並對單位工程做出詳細的施工順序。如地下連續牆施工順序為:場地平整→施工道路→導牆施工→泥漿系統→成槽施工→清基→鎖口管弔放→鋼筋籠弔放→下導管→澆註水下混凝士。

  4.施工方案的技術經濟評價

  提高施工的經濟效益降低成本和提高工程質量,在施工組織設計中對施工方案的技術經濟分析評價是十分重要的。施工方案的技術經濟分析一般是進行定性和定量分析,評價施工方案的優劣,從而選取技術先進可行、質量可靠、經濟合理的最佳方案。

  (1)定性分析。定性技術經濟分析是對一般優缺點的分析和比較,例如:

  ①施工操作的難易程度和安全可靠性;

  ②為後續工程提供有利施工條件的可能性;

  ③對不同季節施工帶來的困難;

  ④能否為現場文明施工創造有利條件。

  (2)定量分析。定量的技術經濟分析一般是計算出不同施工方案的工期指標、勞動生產率指標、工程質量指標、安全指標、降低成本率、主要工程工種機械化程度及三大材料節約指標等來進行比較。具體分析比較的內容有:

  工期指標:工期是從施工準備工作開始至工程完畢所經歷的時間。它反映工期要求和當地的生產力水平,應將該工程計劃完成的工期與國家規定的工期或該地區建設同類型建築物的平均工期進行比較。

  勞動生產率指標:勞動生產率標志著一個單位在單位時間內平均每人所完成的產品數量或價值能力,反映一個單位的生產技術水平和管理水平,它分實物數量法和貨幣價值法2種表達形式。

  ①實物數量法。全員勞動生產率=摺合全年自行完成建築面積總數/摺合全年在職人員平均人數×(m2/人年)

  ②貨幣價值法。

  全員勞動生產率=摺合全年自行完成建築投資總數/摺合全年在職人員平均人數×(元/人年)

  ③施工機械化程度。施工機械化程度是工程全部實物工程量中機械施工完成的比重。其程度的高低是衡量2種施工方案優劣的重要指標之一。

  施工機械化程度=(機械完成實物量/全部實物量)×100%

  ④降低成本率。降低成本率的高低可反映採用不同的施工方案產生的不同經濟效果。

  降低成本額=預算成本-計劃成本

  降低成本率=(降低成本額/預算成本)×100%

  其中預算成本是指根據施工圖紙按預算價格計算的成本,計劃成本是按採用的施工方案所確定的施工成本。

  ⑤主要材料節約指標。主要材料節約指標根據工程不同而定,靠材料節約措施實現。可分別計算主要材料節約量、節約額和節約率。

  節約量=技術組織措施節約量=(節約量/預算用量)×100%

  節約率=(節約額/預算金額)×100%

  節約額=預算用量-計劃用量

  ⑥單位面積勞動消耗量。單位面積勞動消耗量是指完成單位合格產品所消耗的勞動力數量的多少。它從一個方面反映出施工企業的生產效率和管理水平,以及採用不同的施工方案對勞動量的需求。可由下式計算:

  單位面積勞動消耗量=(完成該工程的全部勞動工數/該工程建築面積)×(工日/m2)

施工方案的分類[1]

  1.根據實際情況分類

  (1)關鍵、特殊工序以及四新技術應用必須編製施工方案;

  (2)季節性施工必須編製施工方案。

  2.根據規範要求分類

  (1)鋼筋製作安裝分項工程必須編製施工方案;

  (2)混凝土及大體積混凝土必須編製施工方案;

  (3)模板、腳手架搭設及拆除必須編製施工方案;

  (4)施工臨時用電和大型機械安、拆必須編製施工方案;

  (5)土方、屋面、地面、防水、裝飾、安裝等施工工序,分部分項工程可不編寫施工技術方案,編製指導具體施工的技術交底即可。

施工方案中研究的問題[2]

  1.工程的施工順序

  工程的施工順序確定的依據是工期要求、地下結構的特點、資源供應等情況。確定工程的施工順序的一般要求為:施工工藝和施工組織可行、符合施工方法的技術要求、滿足工程質量、安全、考慮工程所處地質和環境的影響等。

  2.選擇主導施工方法和大型施工機械

  根據地下結構的特點、施工機械現有的技術水平和企業的技術力量,選擇技術可靠和成熟的施工方法和經濟合理的施工機械。

  3.工程施工工序的組織

  工程施工工序的組織,是施工方案編製的重要內容,是影響施工方案優劣程度的基本因素,在確定施工工序時,一般根據工程特點、性質和施工條件,主要解決流水段的劃分和流水施工工序的組織方式兩方面的問題。

施工方案編製的要求[3]

  在制定與選擇施工方案時,必須滿足以下基本要求。

  ①切實可行。制定施工方案首先要從實際出發,能切合當前實際情況,並有實現的可能性,否則,任何方案均是不可取的。施工方案的優劣,首先不取決於技術上是否先進、工期是否最短,而是取決於是否切實可行。只能在切實可行、有實現可能性的範圍內,再求技術的先進或快速。

  ②施工期限滿足(工程合同)要求。確保工程按期投產或交付使用,迅速地發揮投資效益。

  ③工程質量和安全生產有可行的技術措施保障。

  ④施工費用最低。

施工方案編製的作用[4]

  建築施工是一項相當複雜的生產過程。施工單位在擬建工程開工前,考慮如何科學合理地組織施工,並編製施工方案使施工得到合理的安排,從而保證工程的進度、質量、安全和經濟效益。

施工方案編製的目的[4]

  (1)確定施工程式:所謂施工程式是指擬建工程從開始到竣工的各個分部及分項工程在平面和空間作業作出合理的安排,以確定其先後步驟。

  (2)擬定主要施工過程的施工方法和施工機械:施工方法和施工機械的選擇是緊密聯繫的,從技術上講它是解決各主要施工過程的施工手段。

  (3)確定工程施工的流水組織:為加快施工進度,使工程有節奏、有秩序地均衡進行,根據建築物的結構特點,一般常把建築物的分部分項工程分成若幹個施工層或施工段。施工的若幹個專業班組分別在各施工層、施工段上,按照一定的施工程式依次連續地進行同樣的作業,每隔一段時間、完成一定數量的任務,就是像流水一樣地連續均衡地進行施工,這就是流水作業施工。

施工方案的優化[5]

  對施工方案進行優化是選擇最佳施工方案的重要途徑。因為任何一個分部分項工程,一般都會有幾個可行的施工方案,而對施工方案進行優化的目的就是在它們之間進行優選,選出一個工期短、質量好、材料省、勞動力安排合理、成本低的最優方案。常用的施工方案優化方法有定性分析和定量分析兩種。

  (1)定性分析優化法

  定性分析優化法是結合施工實際經驗,對幾個施工方案的優缺點進行分析和比較。通常主要通過以下幾個指標進行分析優化:

  ①工人在施工操作上的難易程度和安全可靠性。

  ②為後續工作能否創造有利條件。

  ③選擇的施工機械設備是否有可能取得。

  ④採用該方案在冬期施工能帶來多大困難。

  ⑤能否為現場安全、文明施工創造有利條件等。

  (2)定量分析優化法

  施工方案的定量分析優化法是通過計算各方案的幾個主要技術經濟指標,進行綜合比較分析,從中選擇技術經濟指標最優的方案。定量分析優化法一般分為兩種方法。

  ①指標分析優化法。它是對各個方案的工期指標、實物量指標和價值指標等一系列單個的技術經濟指標,進行對比計算,從中選優的方法。其指標通常有:工期指標,當要求工程儘快完成以便儘早投入生產或使用時,選擇施工方案就要在確保工程質量、安全和成本較低的條件下,優先考慮選擇縮短工期的方案。勞動量消耗指標,它能反映施工機械化程度和勞動生產率水平。通常,在方案中勞動量消耗越小,則機械化程度和勞動生產率越高。勞動量消耗指標以工日數計算。主要材料消耗指標,它反映了各個施工方案的主要材料節約情況。成本指標,它是反映施工方案成本高低的,一般需計算方案所用的直接費間接費。成本指標C可按下式計算:

  C=直接成本+間接成本

  式中,直接成本包括人工費、材料費、施工機械使用費措施費等;間接成本包括管理人員工資、辦公費差旅交通費等,按各地區有關文件或招標文件規定執行。投資額指標,擬訂的施工方案需要增加新的投資時,如購買新的施工機械或設備,則需要對增加投資額指標進行比較。以該指標額低的方案為好。

  ②綜合指標分析優化法。它是以各方案的多指標為基礎,將各指標值按照一定的計算方法進行綜合,得到每個方案的一個綜合指標,對比各綜合指標,從中選優的方法。該方法的操作步驟為:首先根據多指標中各個指標在方案中的重要性,分別確定出它們的權值Wi;再根據每一指標在各方案中的具體情況,計算出分值Ci,j,設有m個方案和n種指標,則第j方案的綜合指標值為:
A_j=\sum_{i=1}^n C_{i,j}W_i

  式中j=1、2……m;i=1、2……n。計算出各方案的綜合指標值,其中綜合指標值最大的方案為最優方案。

參考文獻

  1. 1.0 1.1 工業建築施工方案範例精選.中國電力出版社,2006年9月.
  2. 2.0 2.1 楊其新 王明年編.地下工程施工與管理 第2版.西南交通大學出版社,2009.10.
  3. 李紅立主編.建築工程施工組織編製與實施.天津大學出版社,2010.08.
  4. 4.0 4.1 樊明元主編.砌築工問答200例.上海科學技術出版社,2008.9.
  5. 王要武主編.工程項目管理百問.中國建築工業出版社,2010.05.
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