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1、水利水电工程施工组织设计Design of Construction Organization本章主要参考书目：本章主要参考书目：1. 1.水利水水利水电工程施工组织及管理电工程施工组织及管理 2. 2.水利水电施工组织设计手册水利水电施工组织设计手册3. 3.水利水电工程施工组织设计规范水利水电工程施工组织设计规范4. 4.水利水电工程初步设计报告编制规程水利水电工程初步设计报告编制规程l1.1 我国水利水电工程建设程序传统的基本建设程序包括：规划、设计、施工规划：规划部门进行水资源开发及国民经济发展规划；河流( 段 ) 规划；项目建议及可行性研究。设计：设计单位通过各阶段的勘测和设计工作，
2、进行水利水电工程的技术经济论证。分为：可行性研究、初步设计、补充设计施工：技施设计1.工程建设程序及施工设计的作用水利水电工程建设程序现行建设程序按工程建设全过程管理思路划分：前期投资建设项目决策和后期投资建设项目实施投资建设项目决策：从企业和政府不同角度决策 企业：投资机会研究项目建议书(预可研、初可研)可行性研究决定建设转入实施准备 政府：行业、部门或区域规划项目建议书审批可行性研究报告审批批准建设投资建设项目实施：设计、施工、生产准备、竣工验收和总结评价 设计分为：初步设计招标设计施工图设计1.2 施工设计的作用和主要内容l工程施工在水利水电建设中的地位 工程建设各阶段中的一个子系统 l
3、对工程施工的组织和方案进行规划 提出施工组织设计,一方面提供前期决策依据，另一方面后期可指导工程施工l对工程实施过程的动态管理 科学管理和实施决策,实现工程施工控制目标l按系统工程的观点进行分析 水利土木系统工程 -系统工程在水利水电工程设计和施工中的应用2. 施工组织设计的概念和原则2.1 水利水电工程施工的特点和任务(1) 水利工程施工特点：指的是合理组合资源，使设计方案变为现实的一个创造性生产过程；(2)水利工程施工的任务：包括l施工组织设计： (编制施工组织设计报告和图件) 施工机械、施工技术、施工组织与管理l工程实施中的组织及管理：l施工科研及总结： 施工期的观测、试验、研究及经验教
4、训总结三峡水电站工程施工场景三峡工程塔带机施工场景小浪底水利水电工程施工现场小浪底工程孔口导流下施工小浪底工程闸门吊装门塔机浇注混凝土门塔机浇注混凝土隧洞永久钢筋混凝土衬砌浇筑电站机组吊装2.2 施工组织设计概念l施工组织设计是研究施工条件、选择施工方案、对工程施工全过程实施组织和管理的指导性文件，是编制投资估算、设计概算和招标投标文件的主要依据。l按所处阶段不同有不同的要求项目建议和可研、初步设计、招标设计、技施设计 建议书和可研报告 初设报告 招标文件 施工图 及图纸 及图纸 及图纸 及说明 投资估算 设计概算 标底 施工图预算各阶段对施工组织设计的要求l规划及项目建议阶段： 重在分析建设
5、方案施工条件、主要施工难点及可实现性,进行施工规划；l可行性研究阶段： 根据施工条件，从施工角度提出对工程可行性论证，初拟主要施工方案，进行施工组织设计，从不同坝址的建设条件进行技术经济综合比较论证；各阶段对施工组织设计的要求(续)l初步设计阶段：编制施工组织设计，全面论证设计方案在施工技术上的可能性和经济上的合理性，优选设计方案。对某些重大技术问题，可提出专题报告。l招标投标阶段： 详细分析施工条件，研究施工方案，提出质量、工期、施工布置等方面的要求，合理估计工程造价。l施工阶段：施工措施设计，从技术和组织措施上，具体落实施工组织设计要求。2.3 施工组织设计原则l遵循施工组织管理的基本原则
6、： . 全面贯彻执行多快好省的施工原则； .按工程建设程序办事； .按系统工程的原理合理组织施工； .实行科学组织和管理； .一切从实际出发遵从施工的科学规律； .各专业协调，寻求建设项目整体方案最优 其根本目的为： 做好人力物力的综合平衡，实现均衡、连续、有节奏的施工。2.4 施工组织设计的重要性l施工组织设计是水利水电工程设计文件的总要组成部分；l规范描述：(SL 303-2004) 认真作好施工组织设计，对正确选定坝址、坝型、枢纽布置、整体优化设计方案、合理组织工程施工、保证工程质量、缩短建设周期、降低工程造价都有十分重要的作用。国外施工规划与施工组织设计(1)我国施工组织设计：主要借鉴
7、前苏联经验 对各种技术指标积累了丰富的经验(2)在采用合同承包制为主的国家，在招标投标中进行“施工规划(Construction Planning)”，这是由于工程建设体制不同决定的。lConstruction Planning的实质上是以工程计划为中心的施工方案或施工系统(Construction System)(3)二者主要区别： Construction Planning只为编标和工程估价服务，不用于指导施工，只有部分成果将作为评标和进行施工监督的技术依据。3 施工组织设计的一般内容3.1 水利水电工程施工程序和内容要求l水利水电工程施工体系描述： . 体系（ 按水利水电工程的一般施工程
8、序展开） 施工导流 准备作业 基础工程 主体工程 收尾 施工组织及管理水利水电施工组织设计一般内容l规范描述：施工组织设计应贯彻执行国家有关法律、法规和技术经济政策，结合实际，因地制宜，统筹安排、综合平衡、妥善协调枢纽各部位的施工，结合国情推广应用新技术、新材料、新工艺和新设备；l规定：初步设计应选定对外交通方案、施工导流方式、施工总布置和总进度、主要建筑物施工方法及主要施工设备，提出天然(人工)建筑材料、劳动力、供水和供电的需要量及其来源。l设计报告应有分析，有论证，有必要的方案比较，并明确的结论和意见，方案简明扼要，图纸完整清晰。初步设计阶段施工组织设计的内容1.施工条件分析2.施工导流3
9、.当地建筑材料4.主体工程施工5.施工交通运输6.施工工厂设施和大型临时工程7.施工总布置8.施工总进度9.主要技术供应计划 具体分析如下3.2 初步设计的施工组织设计的内容1.施工条件分析工程条件：地点、对外交通运输、枢纽建筑物及其特征；自然条件：地形、地质、水文、气象条件；主要建筑材料来源和供应条件：五大外材;当地材料当地水、电源情况：施工期间通航、过木、过鱼、供水、水保、环保等要求；社会经济条件：电力市场、工期、移民安置规划、施工用地等协作条件；以上着重分析它们对工程施工可能带来的影响和后果初步设计的施工组织设计的内容2.施工导流确定导流标准，划分时段，明确导流程序及施工分期；选择导流方
10、案、导流方式和导流建筑物，进行导流建筑物设计及施工安排；导流控制性环节的时间安排及施工措施： 包括：截流、渡汛、拦洪、排冰、通航、过木、下闸封孔、供水、蓄水、发电等环节；初步设计的施工组织设计的内容3.当地天然(人工)建筑材料料场的分布、储量、性质及特征：土石料；混凝土骨料料场选择、各种物料的用料方案规划和设计；料场的开采、加工、运输方式及调配方案初步设计的施工组织设计的内容4.主体工程施工主体工程包括：挡水、泄水、引水、发电、通航等主要建筑物；各建筑物施工程序、施工方法、施工机械、施工强度、施工布置和施工进度等的拟定、比较和选择；分为：土石方开挖、基础处理、土石坝施工、混凝土施工、地下工程施
11、工等土建施工关键施工技术问题的设计和论证，如：特殊基础处理、大体积混凝土温度控制、土石坝拦洪、特殊爆破机电设备和结属结构安装，如：水轮发电机组、闸门、启闭机等设备的加工、制作、运输、拼装、吊装及土建与安装的施工顺序；初步设计的施工组织设计的内容5.施工交通运输对外交通运输：交通规划、总运输量、强度和重大部件运输，运输方式、线路标准、线路规划、干线连接及施工进度；场内交通运输：场内交通主干线布置及标准、工程量，施工期通航、过木、过鱼等问题的专门论证；初步设计的施工组织设计的内容6.施工工厂设施和大型临建工程施工工厂设施：砼骨料开采加工、土石料场和加工、砼拌和、机械修配、汽车修配、钢筋/模板加工、
12、预制厂、风、水、电、通讯、照明等各系统，确定其位置、规模、设备容量、生产工艺、设备、布置、占地及建筑面积、土建及安装工程量，进度和分期投产计划；大型临建设施：施工栈桥、过河桥梁、缆机平台等，要做专门设计，确定其工程量和施工进度安排；初步设计的施工组织设计的内容7.施工总布置施工场地：分期、分区和分标规划，分区布置方案、范围土石方综合平衡：开挖、回填及填筑、堆料、弃料，渣场；施工房屋分区布置：施工用地及征地面积，用地计划；施工期环保、水保和植被恢复可能性；初步设计的施工组织设计的内容8.施工总进度控制因素：工程规模、导流程序、对外交通、资源供应、临建准备；工期构成：工程筹建期、准备工期、主体工程
13、工期、峻工期；工期衔接：各工序的起讫日期，按各部分直线工期计算工期。控制性环节：导流截流、拦洪渡汛、封堵蓄水、发电的形象面貌；施工强度：土石方开挖、填筑、混凝土浇筑等；劳动力、主要建筑材料、主要机械设备需用量的综合平衡；推荐合理工期：分析施工工期和工程费用的关系 初步设计的施工组织设计的内容9.主要技术供应计划主要建筑材料的总需要量和分年度需要量计划； 钢材、钢筋、木材、水泥、粉煤灰、油料、炸药主要施工机械设备的总需要量和分年度需要量计划； 初步设计的施工组织设计的内容主要设计图纸工程位置及施工交通布置图施工导流方案比较图施工导流布置和结构图当地建筑材料开采、加工及运输布置图主要建筑土石方开挖
14、施工程序及基础处理图主要建筑物混凝土施工程序、方法及布置图地下工程开挖、衬砌施工程序、方法及布置图机电设备、金属结构安装施工图施工总布置图施工总进度表及关键路线图3.3 施工组织设计各部分内容的关系施工组织设计各部分关系图3.3 施工组织设计各部分内容的关系施工条件分析是施工组织设计基础和前提，明确了可能给施工带来影响的因素；施工导流重在解决施工全过程的水流控制问题，明确了施工分期及控制性环节(对施工方法、料场、设施、交通、进度、布置等均有相应要求)当地建筑材料解决了单项工程施工的材料需要量和强度要求。3.3 施工组织设计各部分内容的关系l主体工程施工从技术和组织措施上保证主要建筑物的修建，给
15、出了单项工程施工进度、设施和布置要求；施工总进度是对整个施工过程作出时间安排，明确各单项工程的时间衔接，给出工程建设工期；施工总布置是对整个施工现场进行空间规划和布署，给出了各部分位置关系；施工组织设计各部分内容的关系 施工交通运输是整个工程施工的动脉,旨在建立施工区内各部分之间和对外的交通方式及联系; 施工工厂设施和技术供应是施工前方的物流后勤的保障，满足主体工程各单项工程施工要求； 详见下图。如右图。 施工组织设计各组成部分是一个整体，必须全面考虑，互相协调。3.4 施工组织设计基本方法l工程类比法l常规计算分析法l数值模拟分析法l物理模型分析法l监测、检测及反馈分析法3.4 施工组织设计
16、基本方法l1.工程类比法l地形、地质、水文、气象；l工程类型、形式、布置、规模；l其他条件3.4 施工组织设计基本方法l2.常规计算分析法l数学、物理、化学l水力学；l材料力学、结构力学；l岩、土力学；l建筑材料l工程经济l其他相关学科3.4 施工组织设计基本方法l3.数值模拟分析法l数值分析；l计算机仿真模拟；3.4 施工组织设计基本方法l4.物理模型试验分析法l水利学类；l结构类；l其他类；3.4 施工组织设计基本方法l5.监测、检测及反馈分析法l监测；l检测；l反馈分析；4. 大中型工程施工组织设计主要研究内容4.1概述4.1.1 水利水电工程施工进度的概念和特点施工进度计划是工程建设项目施工的时间计划，规定了工程项目施工起迄时间、施工顺序和施工速度，即规定各层次的工期目标。对工程建设项目而言，施工进度不仅仅是施工组织设计的重要组成部分，更是对工程建设实施计划管理和全过程控制和管理的重要手段，应给予充分重视。进度计划设计和控制的关键是抓住工程实施过程中的控制环节，通常称为里程碑事件。水利水利工程施工进度安排的特点受水流控制条件约束，而形成一系列对施工进度起控制作用的控制环节，施工
