一建【水利】建工精讲讲义：水利水电工程施工组织设计2101

　1F420101

　水利水电工程施工工厂设施

　 二、主要施工工厂设施

　 1.砂石料加工系统

　 砂石料加工系统生产规模可按毛料处理能力划分为特大型、大型、中型、小型。

　 砂石料加工系统生产规模划分标准 类型 砂石料加工系统处理能力（t/h）

　特大型 ≥1500 大型 ＜1500，≥500 中型 ＜500，≥120 小型 ＜120

　 2.混凝土生产系统

　 混凝土生产系统的规模应满足质量、品种、出机口温度和浇筑强度的要求，单位小时生产能力可按月高峰强度计算，月有效生产时间可按 500h 计，不均匀系数按 1.5 考虑，并按最大仓面入仓强度要求校核。

　 根据设计进度计算的高峰月浇筑强度，计算混凝土浇筑系统单位小时生产能力可按下式计算：

　 P P ＝ KhQm/MN

　 式中 P——混凝土系统所需小时生产能力（m3 /h）；

　 Qm——高峰月混凝土浇筑强度（m3 /月）；

　 M——月工作日数（d），一般取 25d；

　 N——日工作时数（h），一般取 20h；

　 Kh——时不均匀系数，一般取 1.5。

　 混凝土最大仓面浇筑时，必须在底层混凝土初凝前覆盖下一层混凝土，即混凝土拌合设备的小时生产能力还必须满足下式：

　 Qh ≥ 1.1 （ FD ）/ / （ t1 － t2 ）

　 式中 Qh—混凝土系统拌合楼所需生产能力（m3 /h）

　 F—最大仓面面积（m2 ）

　 D—最大仓面混凝土分层浇筑厚度（m）

　 t1—混凝土初凝时间（h），按有关水工混凝土技术规范和标准考虑；

　 t2—混凝土出机后到浇筑入仓的时间（h），按有关水工混凝土技术规范和标准考虑；一般混凝土不要超过 1.5h，温控混凝土不要超过 45min。.

　3.混凝土制冷（热）系统

　 1）混凝土制冷系统

　 混凝土的拌合出机口温度较高、不能满足温度控制要求时，拌合料应进行预冷。选择混凝土预冷材料时，主要考虑用冷水拌合、加冰搅拌、预冷骨料等，一般 不把胶凝材料（水泥、粉煤灰等）选作预冷材料。

　 预冷骨料是降低混凝土温度的有效措施，水利水电工程上常用的骨料预冷有以下几种：

　 （1）水冷法。将粗骨料装入骨料预冷罐，用低温水（地下水或机制冷水）浸泡或循环冷却，或者在通过冷却廊道输送骨料的胶带表面淋洒低温水。

　 （2）风冷法。用循环冷风吹入骨料仓进行冷却。

　 （3）真空汽化法。在储料罐（或密闭罐）中抽成真空（适度真空）使骨料表面的附着水汽化，吸取骨料热量，以降低骨料温度。

　 （4）液氮预冷法。

　 2）混凝土制热系统

　 低温季节混凝土施工时，提高混凝土拌合料温度宜用热水拌合及进行骨料预热， 水泥不应直接加热。

　 低温季节混凝土施工气温标准为，当日平均气温连续 5d 稳定在 5℃以下或最低气温连续 5d 稳定在－3℃以下时，应按低温季节进行混凝土施工。

　 4.风、水、电、通信及照明

　 1）压缩空气系统

　 2）供水系统

　 供水系统主要供工地施工用水、生活用水和消防用水。施工供水量应满足不同时期日高峰生产和生活用水需要，并按消防用水量进行校核。

　 3）施工供电系统

　 施工用电负荷等级划分：

　 为了保证施工供电必要的可靠性和合理地选择供电方式，将用电负荷按其重要性和停电造成的损失程度分为三类：即一类负荷、二类负荷和三类负荷。

　 水利水电工程施工现场 一类负荷主要有井、洞内的照明，排水、通风、和基坑内的排水、汛期的防洪、泄洪设施以及医院的手术室、急诊室、重要的通信站以及其他因停电即可能造成人身伤亡或设备事故引起国家财产严重损失的重要负荷。

　 除隧洞、竖井以外的土石方开挖施工，混凝土浇筑施工，混凝土搅拌系统，制冷系统，供水系统，供风系统 ，混凝土预制构件厂等主要设备属二类负荷。

　 木材加工厂、钢筋加工厂的主要设备属三类负荷。

　 砂石加工系统、金属结构及机电安装、机修系统、施工照明等主要设备中，部分属二类负荷，部分属三类负荷。

　1F420102

　水利水电工程施工现场规划

　 一、施工分区规划

　 1.主体工程施工区。

　 2.施工工厂设施区。

　 3.当地建材开采和加工区。

　 4.工程存、弃渣场区

　 5.仓库、站、场、厂、码头等储运系统区。

　 6.机电、金属结构和大型施工机械设备安装场区。

　 7.施工管理及生活营区。

　 8.工程建设管理及生活区。

　二、施工材料、设备仓库面积的确定

　 1.各种材料储存量的估算

　 q＝QdK/n

　式中：q 一需要材料储存量（t 或 m3 ）；

　Q 一高峰年材料总需要量（t 或 m3 ）；

　n 一年工作日数；

　d—需要材料的储存天数；

　 材料总需要量的不均匀系数，一般取 1.2～1.5。

　 2.施工仓库建筑面积

　 3.施工仓库占地面积

　案例

　 某泵站枢纽工程由泵站、清污机闸、进水渠、出水渠、公路桥等组成，施工现场地面高程为 31.0m—31.4m，泵站底板建基面高程为 20.38m，钻探资料表明，地基 18.5m—31.4m 高程范围内为黏土，12.0m—18.5m 高程范围内为中砂，该砂层地下水具有承压性，承压水位为 29.5m。承包人在施工进水方案中提出，基坑开挖时需要采取降水措施，降水方案有管井降水和轻型井点降水两个方案。

　 根据施工需要，本工程主要采用泵送混凝土施工，现场布置有混凝土拌合系统、钢筋加工厂、木工厂，预制构件厂、油料库等临时设施，其平面布置示意图如下。

　 图中①、②、③、④、⑤为临时设施（混凝土拌合系统、零星材料仓库、预制构件厂、油料库、生活区）代号。

　 【问题】

　 根据有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠的原则，指出示意图中代号中①、②、③、④、⑤所对应临时设施的名称。

　『正确答案』

　 ①生活区

　 ②零星材料仓库

　 ③混凝土拌合系统

　 ④预制构件厂

　 ⑤油料库

　1F420103

　水利水电工程施工进度计划

　 一、施工进度计划安排

　 1.施工期的划分

　 根据《水利水电工程施工组织设计规范》，工程建设全过程可划分为工程筹建期、 工程准备期、主体工程施工期和工程完建期四个施工时段。编制施工总进度时，工程施工总工期应为后三项工期之和。工程建设相邻两个阶段的工作可交叉进行。

　 （1）工程筹建期：工程正式开工前，为主体工程施工具备进场开工条件所需时间，其工作内容包对外交通、施工供电和通信系统、施工场地征地以及移民等工作。

　 （2）工程准备期：准备工程开工起至关键线路上的主体工程开工或河道截流闭气前的工期，一般包括：

　场地平整、场内交通、导流工程、临时房屋和施工工厂设施建设等。

　 （3）主体工程施工期：自关键线路上的主体工程开工或一期截流闭气后开始，至第一台机组发电或工程开始发挥效益为止的工期。

　 （4）工程完建期：自水电站第一台发电机组投入运行或工程开始受益起，至工程竣工的工期。

　2.编制施工总进度应遵循的原则

　 （6）应确保工程项目的施工在安全、连续、稳定、均衡的状态下进行。

　 （7）应研究工程分期建设、降低初期建设投资、提前发挥效益的合理性。

　1F420104

　水利水电工程专项施工方案

　 一、专项施工方案的内容

　 施工单位应在施工前，对达到一定规模的危险性较大的单项工程编制专项施工方案；对于超过一定规模的危险性较大的单项工程，施工单位应组织专家对专项施工方案进行审查论证。

　 专项施工方案应包括以下内容：

　 1. 工程概况：危险性较大的单项工程概况、施工平面布置、施工要求和技术保证条件等。

　 2. 编制依据：相关法律、法规、规章、制度、标准及图纸（国标图集）、施工组织设计等。

　 3. 施工计划：包括施工进度计划、材料与设备计划等。

　 4. 施工工艺技术：技术参数、工艺流程、施工方法、质量标准、检查验收等。

　 5. 施工安全保证措施：组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等。

　 6. 劳动力计划：专职安全生产管理人员、特种作业人员等。

　 7. 设计计算书及相关图纸等。

　二、专项施工 方案有关程序要求

　 专项施工方案应由 施工单位技术负责人组织施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核。经审核合格的，应由 施工单位技术负责人签字确认。实行分包的，应由 总承包单位和分包单位技术负责人共同签字确认。

　 不需专家论证的专项施工方案，经施工单位审核合格后应报监理单位，由 项目总监理工程师审核签字，并报项目法人备案。

　 超过一定规模的危险性较大的单项工程专项施工方案应由施工单位组织召开审查论证会。审查论证会应有下列人员参加：

　 1.专家组成员。

　 2.项目法人单位负责人或技术负责人。

　 3.监理单位总监理工程师及相关人员。

　 4.施工单位分管安全的负责人、技术负责人、项目负责人、项目技术负责人、专项施工方案编制人员、项目专职安全生产管理人员。

　 5.勘察、设计单位项目技术负责人及相关人员等。

　 专家组应由 5 名及以上符合相关专业要求的专家组成，各参建单位人员不得以专家身份参加审查论证会。

　 施工单位应根据审查论证报告修改完善专项施工方案，经 施工单位技术负责人、总监理工程师、项目法人单位负责人审核签字后，方可组织实施。

　三、专项施工方案的实施与监督

　 监理、施工单位应指定专人对专项施工方案实施情况进行旁站监理。

　 对于危险性较大的单项工程，施工单位、监理单位应组织有关人员进行验收。验收合格的，经 施工单位技术负责人及总监理工程师签字后，方可进入下一道工序。

　四、危险性较大单项工程的规模标准

　 1. 达到一定规模的危险性较大的单项工程

　 （1）基坑支护、降水工程。开挖深度达到 3（含 3m）~5m 或虽未超过 3m 但地质条件和周边环境复杂的基坑（槽）支护、降水工程。

　 （2）土方和石方开挖工程。开挖深度达到 3（含 3m）~5m 的基坑（槽）的土方和石方开挖工程。

　 （3）模板工程及支撑体系

　 ①各类工具式模板工程：包括大模板、滑模、爬模、飞模等工程。

　（4）起重吊装及安装拆卸工程

　 （6）拆除、爆破工程

　 （7）围堰工程

　 （8）水上作业工程

　 （9）沉井工程

　 （10）临时用电工程

　 2. 超过一定规模的危险性较大的单项工程

　 （1）深基坑工程

　 ①开挖深度超过 5m（含 5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。

　 （2）模板工程及支撑体系

　 ①工具式模板工程：包括滑模、爬模、飞模工程。

　 ②混凝土模板支撑工程：搭设高度 8m 及以上；搭设跨度 18m 及以上；施工总荷载 15kN/m2 及以上；集中线荷载 20kN/m 及以上。

　 （5）拆除、爆破工程

　 ①采用爆破拆除的工程

　 （6）其他

　 ①开挖深度超过 16m 的人工挖孔桩工程。

　 ②地下暗挖工程、顶管工程、水下作业工程。

　 ③采用新技术、新工艺、新材料、新设备及尚无相关技术标准的危险性较大的单项工程。

　 二、施工进度计划表达方法

　 工程设计和施工阶段常采用的进度计划表达方法包括：横道图、工程进度曲线、施工进度管理控制曲线、形象进度图、网络进度计划等。

　 进度补充讲解

　 1.横道图

　 用横道图表示的施工进度计划，一般包括两个基本部分，即左侧的工作名称及工作的持续时间等基本数据部分和右侧的横道线部分。下图所示即为用横道图表示的某水闸工程的施工进度计划。该计划明确表示出各项工作的划分、工作的开始时间和完成时间、工作的持续时间、工作之间的相互搭接关系，以及整个工程项目的开工时间、完工时间等。

　 某水闸工程施工进度计划横道图

　 横道计划的优点是形象、直观，且易于编制和理解，因而长期以来被广泛应用于建设工程进度控制中。但利用横道图表示工程进度计划，存在下列缺点：

　 （1）不能明确反映出各项工作之间错综复杂的相互关系，在计划执行的过程中，当某些工作的进度由于某种原因提前或拖延时，不便于分析其对其他工作及总工期的影响程度，不利于建设工程进度的动态控制。

　 （2）不能明确地反映出影响工期的关键工作和关键线路，无法反映出整个工程项目的关键所在，不便于进度控制人员抓住主要矛盾。

　 （3）不能反映出工作所具有的机动时间，看不到计划的潜力所在，无法进行最合理的组织和指挥。

　 （4）不能反映工程费用与工期之间的关系，不便于缩短工期和降低成本。

　 横道图案例

　 某单孔防洪闸工程位于一土坝上，闸室采用涵洞式结构，闸门采用平板钢闸门。闸室主体工程施工中，部分项目划分及项目工作持续时间详见下图（每月按 30 天计）。

　序号 工程项目 持续时间（天）

　第一年月份 第二年月份 9 10 11 12 1 2 3 4 5 1 基坑土方开挖 30

　 2 边墩后土方回填 30

　 3 C25 混凝土闸底板 30

　 4 C25 混凝土闸墩 55

　 5 C10 混凝土垫层 20

　 6 二期混凝土 25

　 7 闸门吊装 5

　8 底槛、导轨等埋件安装 20

　 （备注：底槛、导轨等埋件的插筋在底板、闸墩混凝土施工中穿插安装完成）

　 【问题】

　 1.工程计划于第一年 9 月初动工，根据项目逻辑关系和工作持续时间（持续时间已包括工序间的间歇时间）绘制施工横道图（示意图），按上图格式绘制。

　 2.找出上述工程施工的关键线路，计算完成上述全部工程项目所需要的合理工期。

　 3.施工过程中由于天气原因使得土方回填施工被延误 5 天，对合理工期有何影响？

　 4.在进行边墩后土方回填时，混凝土与填土的结合面应如何处理？

　『正确答案』1.

　（备注：底槛、导轨等埋件的插筋在底板、闸墩混凝土施工中穿插安装完成）

　 2.该工程施工的关键线路是：基坑土方开挖→C10 混凝土垫层→C25 混凝土闸底板→C25 混凝土闸墩→底槛、导轨等埋件安装→二期混凝土→闸门吊装。

　 上述全部项目所需的合理工期为 185 天。

　 3.土方回填后延 5 天对合理工期没有影响。因为土方回填后延 5 天将在 2 月 20 日结束，经分析合理工期为 185 天，在 3 月 5 日结束，所以没有影响。

　 4.对于混凝土与填土的结合面连接，靠近混凝土结构物部位不能采用大型机械压实时，可采用小型机械夯或人工夯实。填土碾压时，要注意混凝土结构物两侧均衡填料压实，以免对其产生过大的侧向压力，影响其安全。

　2.工程进度曲线

　该方法是以时间为横轴，以完成累计工作量（该工作量的具体表示内容可以是实物工程量的大小、工时消耗或费用支出额，也可以用相应的百分比来表示）为纵轴，按计划时间累计完成任务量的曲线作为预定的进度计划。从整个项目的实施进度来看，由于项目的初期和后期进度比较慢，因而进度曲线大体呈 S 形。

　 通过比较可以获得如下信息：

　 （1）实际工程进展速度；

　 （2）进度超前或拖延的时间；

　 （3）工程量的完成情况；

　 （4）后续工程进度预测；

　应用：

　 背景资料

　 某新建水闸工程的部分工程经监理单位批准的施工进度计划如下图（单位：天）。合同约定：工期提前奖金标准为 20000 元/天，逾期完工违约金标准为 20000 元/天。

　在 C 工作中，施工单位采取赶工措施，进度曲线如下图。

　 【问题】

　 根据事件，指出 C 工作的实际工作持续时间；说明第 100 天末时 C 工作实际比计划提前（或拖延）的累计工程量；指出第 100 天末完成了多少天的赶工任务。

　『正确答案』

　 C 工作实际工作持续时间：155－60＝95（天）。C 工作第 60 天开工，比计划滞后 10 天（计划第 50 天开工），第 100 天时，由图知 C 工作实际比计划滞后了 8 天（第 100 天实际累计完成 42%，对应的计划应在第 92 天完成，滞后 8 天），所以 C 工作赶工 2 天。

　3.工程网络计划

　 网络计划应在确定技术方案与组织方案，按需要粗细划分工作、确定工作之间的逻辑关系及各工作的持续时间的基础上进行编制。

　 网络计划的优化目标，应按计划任务的需要和条件选定。包括工期目标、费用目标和资源目标。

　 网络计划优化时选择应缩短持续时间的关键工作宜考虑下列因素：

　 （1）缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作；

　 （2）有充足备用资源的工作；

　 （3）缩短持续时间所需增加的费用最少的工作。

　工作 持续时间 逻辑关系 技术 确定型 √ √ √ CPM 非确定型 √ ×

　√ PERT 随机型 √ ×

　×

　GERT

　风险评审

　 单代号网络图示例：

　双代号网络图的内容

　 一、基本知识

　4.计算工期 关键线路的长度

　调整合同工期的网络图

　 二、双代号网络图的绘制

　 1）绘制工作明细表（序号、工作、持续时间、逻辑关系（紧前或紧后关系））

　2）依据逻辑关系绘制草图（按紧前关系为例）

　 a.若某工作有且仅有一项紧前工作，则从其紧前

　 工作的结束节点直接引出该工作。

　 b.若某工作有多项紧前工作，则从其紧前工作的结束节点各引出一项虚工作，使得这些虚工作交于一个节点，从该节点引出该工作。

　 3）草图整理，简化多余的虚工作

　 4）网络编号

　 时间参数计算，采用图上作业法

　 已知工作的明细表如表所示，绘制双代号网络图并计算各种时间参数。

　工作 紧前工作 历时（天）

　a － 2 b － 5 c a 3 d a 1 e b，d 6 f c，d 2

　 三、时间参数计算

　 四、应用示例

　 1.某项工作延误 5 天，对总工期/计划工期的影响。（计划工期与合同工期相等）

　 （1）延误为关键工作。

　 （2）延误为非关键工作：通过工作总时差判断；或把延误时间带入到网络图中，找到计划工期与原计划工期比较。

　 五、进度控制

　（3）分析

　 （4）措施

　 时标网络图

　绘图

　 1.利用原双代号网络图（优化后）

　 2.计算节点最早时间

　 3.绘时标刻度图

　 4.将节点以其最早 ET 绘制到时标刻度图上

　 5.连接

　 三、工作时间参数

　 四、进度控制示例

　 背景资料

　 津江水电站工程流道混凝土施工中，施工单位为了便于进度检查与调整，编制了双代号时标网络图如下：

　施工过程中发生如下事件：

　 事件 1.项目部第 12 天末组织了进度检查，检查结果以进度前锋线表示在上图中。

　 事件 2.为了便于进度调整，项目部组织技术人员对可压缩工作的最短工作时间及赶工费用进行了全面分析，结果如下：

　工作名称

　钢筋制作 模板制作 钢筋安装 模板安装 预埋件安装 工作代码 …… Q Ⅰ J L M

　计划工作时间（天）

　5 6 9 5 5 最短工作时间（天）

　4 5 7 4 2 赶工费用（万元/天）

　6 1 2 1 3

　【问题】

　 1.指出该网络图的关键线路，说明 L（⑧→⑩）实线和波浪线长度各表示的含义。

　 2.根据图示进度前锋线，说明进度检查时 D、E、G 三项已完成多少天工作量、推迟或提前天数以及对计划工期的影响。

　 3.发包人要求工程按计划完工，在不改变逻辑关系的前提下，分析并指出最优调整方案及增加的总费用。

　『正确答案』

　 1.关键线路 C→D→F→H→Q→J→M→N（或①→②→④→⑤→⑥→⑦→⑨→⑩→ ）；工作 L实线长度表示 L 工作的持续时间（或实际工作天数、或完成工作时间）为 5 天；波浪线长度表示其自由时差为 11 天。

　 2.D 工作已完成 5 天工作量，推迟 3 天，推迟（或影响）计划工期 3 天。

　 E 工作已完成 4 天工作量，推迟 5 天，不影响计划工期。

　 G 工作已完成 5 天工作量，推迟 4 天，不影响计划工期。

　 分析过程：

　 TFE＝FFE＋TFM＝19＋0＝19d

　 TFG＝FFG＋TFJ＝11＋0＝11d 工作 现状 计划 偏差 可能完成日 计划完成日 推迟 TF D 5 8 -3 15 12 -3 0 E 4 7 -3 15 10 -5 19 G 5 6 -1 13 9 -4 11

　 3.根据增加费用最小的原则，首先选择 J 工作（或钢筋安装），压缩 2 天（或工作时间从 9天调整为 7 天）；其次选择 M 工作（或预埋件安装），压缩 1 天（或工作时间从 5 天调整为 4 天），增加费用为 7 万元。