第四章 施工方案的确定

第四章施工方案的确定[职业能力目标与学习要求]通过对公路工程施工方案内容的学习，使学生对公路施工中的各个环节和施工过程有了一个较好的掌握和全面的认识，且通过学习工程示例，从而进一步加强学生的技能训练，为今后能从事“测量员、造价员、施工员、安全员、试验员和技术员”等工作奠定了基础。教学重点：1、路基、路面施工方案设计；2、桥涵施工方案设计；3、隧道施工方案设计；4、工程示例分析。第一节概述工程施工方案的选择是决定整个工程全局的关键，施工方案一经决定，则整个工程施工的进程、人力、机械的需要和布置、工程质量、施工安全、工程成本、现场的状况等也就随之被规定下来。施工组织的各个方面都无一不与施工方案发生联系而受到重大影响。施工方案的优劣，在很大程度上决定了施工组织设计的质量和施工任务完成的好坏。选择施工方案的基本要求是：科学合理；组织严密；实用性强；施工期限满足业主要求；确保工程质量和施工安全；工料机消耗和施工费用最低。工程施工方案包括的内容主要：技术方面（施工方法的制定、施工机具的选择）和组织方面（施工顺序的安排、流水施工的组织）。一、施工方法的确定工程的各个施工过程均可以采用各种不同的方法进行施工，施工方法的确定主要是针对本工程的主要施工过程。主要突出重点，凡是采用新技术、新工艺、新材料、新设备和对本工程的施工质量起关健作用的项目，或技术复杂，工人操作不熟练的工序，在施工方案中要详细说明施工方法和技术措施，必要时单独编制施工作业设计指导书；对于常见的一般结构形式，工人已熟练掌握的常规做法，则可不必详述。在拟定工程施工方法的同时，要明确指出该施工项目的质量标准及确保质量和安全的措施。施工方法的确定取决于工程特点、工期要求、施工条件、质量要求等因素，所以，各种不同类型工程的施工方法有很大差异。对于同一种工程，其施工作业方法也有多种可供选择，例如：路基填土拌和时，可采用路拌法和厂拌法两种，桥梁安装时可采用木扒杆、吊鱼法、架桥机或起重设备等多种方法。二、施工机具的选择在机具的选择上，一般应以满足施工方法的需求为基本依据。在某种施工条件下，是以选择施工机具为主来确定施工方法的，所以在选择施工机具时，应注意以下几点：1、在现有的或可能获得的机械中进行选择满足工程施工使用的机械。如果某种机械在各方面都比较适合，又不可能得到，就可以不能作为一个选择方案。2、所选择的机具必须满足施工的需要，要避免大机小用或性能范围超过使用要求很大。3、在选择机具时，要考虑机械之间的互相配套，充分发挥主机械的生产效率。如在土方工程施工中，用自卸汽车运输配合装载机装土时，自卸车的数量必须保证装载机能连续不断地工作而不致因等车停歇。同时，汽车的容量也必须要与装载机斗容量相匹配，以保证充分发挥装载机的效力。4、在选择施工机具时，要从全局出发，统筹考虑，不仅要考虑到在本工程或某分部工程施工中使用，还要考虑到同一现场上其它工程或其它分部分项工程是否也可以使用。三、施工顺序的安排工程施工顺序具有一定的规律性，所以在工程施工中要认真研究和分析施工顺序的基本因素，制定出最佳的施工顺序。施工顺序安排的原则是：1、要符合工程施工工艺的要求。即工程项目各施工过程之间存在着一定的工艺顺序关系。例如：在桩基础施工中，钻孔后要尽快地灌注混凝土，以防止塌孔，所以两道工序必须紧密衔接。2、要遵从合理组织施工过程的基本原则。即符合施工过程的连续性、协调性、均衡性、经济性原则。3、要考虑关键工程、重点工程、控制工程的合理施工顺序。例如，公路工程中的大桥、隧道、深堑等，如不在前期完工，可能导致其它工程不能施工（如无法运输材料、机具、工期太长、路面摊铺等），所以要集中力量，重点控制，重点安排。4、要考虑施工质量的要求，在安排施工顺序时，要以确保施工质量作为前提条件，如果有影响工程质量问题，要重新安排或者采取必要的技术措施保证工程质量。5、要使施工顺序、施工方法、施工机具相协调。例如：在钢筋混凝土梁体施工时，简支梁桥和连续梁桥的施工顺序就显然不相同，由于施工方法不同，所采用的机具设备不同，施工顺序也必然不同。6、要考虑水文、地质、气候的影响。在安排施工顺序时，要充分考虑洪水、雨季、冬季、季风、不良地质地段等因素的影响。例如：路基程施工一般应安排在雨季到来之前或雨季结束之后。7、要考虑施工期、安全生产、环境保护等要求，力尽使工期最短。第二节机械化施工组织设计一、概述（一）机械化施工的现状在工程施工生产过程中，机械化施工的技术水平在不断进步，机械化施工及其管理是一个在发展中不断学习和进步的过程，各施工单位要面对现状，适应社会的发展，要从工程管理上找原因，挖掘企业潜力，发挥机械管理的优势。随着科学技术的发展，施工机械向着联合型、多功能型、半自动化、自动化、电脑化方向发展。所以要求专业技术人员应顺应形势发展的需要，作为项目管理工作者，要从科学角度掌握机械化施工的客观规律。（二）机械化施工的作用1、机械化施工可以使公路工程设计更为灵活，施工方法更为创新；2、机械化施工可优化社会资源，节约社会劳动力；3、机械化施工有利于工程成本降低；4、机械化施工可缩短工程工期；5、机械化施工可提高工程质量；6、机械化施工可加快工程进度。（三）机械化施工组织设计的任务机械化施工组织设计，关键是在公路工程施工组织设计的原则范围内，或配合其他各方面组织的完成，以机械化施工本身的特点降低外界影响，使机械化施工的作业效率更加提高，保证机械作业的最大使用效率，缩短工期，提高质量，并且在增效减亏方面发挥更大的作用。其主要任务有：1、在不同施工环境和施工方案条件下，保证施工机具的最佳选配；2、合理布置施工机具的临时用地和工程的机械平面组织设计；3、合理确定关键工程的机械化施工组织设计；4、掌握各种施工机具的性能和用途；5、合理安排机械化施工的进度计划；6、合理安排机械数量及使用计划；7、加强施工机械保养与施工进度协调统一。（四）影晌机械化施工的因素1、气候的影响在机械生产过程中要产生大量的热，开工前对机械可能遇到的发热、危险情况做到充分的准备。在夏天机械应考虑散热和降温。在冬季气温降低，要做好防冻措施，同时做好施工运转过程中的保温措施。2、机械完好性的影响在施工过程中，对施工机械要进行经常性地维修和保养，这是因为机械在使用过程中总是会消耗、损耗机件，要求机械满负荷运转，只有经常维修和保养，才能达到施工的要求，才能保证施工组织计划的顺利实施。3、操作员的影响操作员是影响机械施工效率的重要因素，是保证机械化施工顺利进行的必要条件。作为操作员：一是要熟知机械操作规程；二是要熟悉技术标准和施工规范；三是要有工作积极性和责任心。4、机械配套技术的影响工程主要施工机械的选择合理，则其配套机械的好坏就会直接影响施工。所以要求配套机械的技术规格应满足工程的技术标准要求；同时配套机械必须具有良好的工作性能和足够的可靠性；且选择时尽量采用同厂家或同品牌的配套机械，一是保证最佳匹配；二是便于维修和保养。5、施工方案与机械搭配的影响机械化施工方案的完成必须要有配套的机械，在型号、功率、容积、效率、功能等方面要达到施工方案的要求，以保证工程进度和工程质量。6、机械的耐用台班总数量与使用寿命的影响机械的耐用总台班是指机械设备从开始投入使用至报废前所使用的总台班数。使用寿命是指在正常施工作业的条件下，在其耐用总台班内，按规定的大修理次数划分的工作周期数。在施工组织管理中，正确估价和计算现场机械的使用寿命和已用总台班，有利于合理处理闲置的台班数量，以保证施工现场机械的连续运转。（五）机械化施工组织设计的基本原则一般应该遵循以下原则：1、工程主要机械的选择、使用、控制应合理，配套机械的选择应与周围环境协调一致。2、机械安装调试简便，转场运输方便，工作过程中不形成交叉作业。3、降低机械使用费，提高机械使用效率，配套机械协调作业达到经济目标。4、工程施工要求连续、高效进行，满足工程质量标准和技术标准。5、提高机械的有效利用率，降低工作人员的劳动强度。（六）机械化施工组织设计的内容1、机械化施工总体计划内容1）确定施工计划总工期；2）重点工程的机械施工方案和方法；3）机械化施工的步骤和操作规程、相关的机械管理人员；4）机械最佳配置、各季度计划台班数量；5）机械施工平面设置与机械占地布设；6）确定机械施工的总体进度计划。2、机械化施工分部分项工程计划内容1）分部分项工程日进度计划图表；2）工程项目机械配合施工的安排计划（施工方法、机械种类）；3）机械施工技术、安全保证措施；4）机械检修、保养计划和措施；5）机械的临时占地布设和现场平面组织措施。二、机械的选型与配套的原则机械的选型配套是一种复杂细致的工作，需要进行科学分析、合理决策、认真研究，把功能上先进和工程使用中合理的工程机械结合起来，把技术标准与经济方案统一起来，认真做好施工机械选型配套工作。（一）一般原则1、安全性能好；2、要满足工程施工质量标准；3、实现自动化或节省劳动力；4、能够按照工程要求高效完成即定工程数量；5、要与施工现场的土质、地形相适应；6、不会损坏施工现场周围的环境和设施；7、施工中能降低工程成本和机械使用费；8、容易操作和维修、可靠性强、安装调试简便、转场运输容易。（二）满足的条件1、工程施工中使用的各种机械技术规格要满足已定工程技术标准；2、在施工工艺允许的情况下,尽可能选择重型机械且为其安排足够的工作量；3、机械必须具有良好的性能和可靠性。（三）机械配套的基本原则1、采用合理的施工组织方案；2、配套机械以满足工程使用为原则，尽量减少其数量；3、配套机械必须围绕主导机械选择；4、配套机械和主导机械的工作能力要匹配；5、尽量选择和使用同一型号的机械，有利于维修、养护、管理。（四）注意事项1、正确选择主导机械；2、合理搭配施工机械的数量；3、配套机械施工的施工段之间要保持相对平衡；4、配套机械作业时，要合理安排闲置台班备用；5、机械选型配套时遇到困难，要有其他的选型配套方案；6、大型专用机械设备的购置与租赁，在配套选型中要合理，不能造成不必要的浪费。（五）机械的选择1、根据工程性质进行机械的选配2、根据作业的内容选择配套机械。可参见机械选型配套方法表4-1机械选型配套方法表4-1作业内容使用机械摘要清除草木除掉灌木丛、杂草机动平地机、小型推土机铲除杂草及表土除掉灌木丛、树木漂石推土机、凿岩机、空气压缩机根据树木的种类和直径，除了推土板之外，还可使用带耙齿的推土机、伐木机、剪切刀以提高效率挖方软土开挖机械平地机、推土机、拖式铲运机、自行式铲运机修补道路、整地，短距离挖土运输，中长距离挖土运输硬土开挖中大型推土机、凿岩机、空气压缩机适应于风化岩、软石、漂石、混合土质；松土器不能使用时采用爆破。挖土装载一般性挖土装载推土机适用于100M以内的运距，作为挖掘机的辅助机械，以中大型为宜装载机、挖掘机、轮式装载机对于挖掘能力要求不大的较松土质。宜使用轮式装载机；挖掘能力要求较大或土场荒芜时，使用装载机或挖掘机拖式铲运机、自行式铲运机根据运距、地形、土质来选型，松软土质和坡度较大时，一般使用拖式铲运机；运距较长，而现场较好则使用自行式铲运机斗轮式挖掘机、挖掘机土方量较大且集中的工程，挖掘机工作半径大，并可旋转360度抓斗式挖掘机、拉铲式挖掘机抓斗式挖掘机适用于垂直深孔的挖掘，拉铲式挖掘机适用于在河川等底而广的地方开挖构筑物基础的开挖推土机、装载机大的基础挖掘时，到内部挖掘、装载挖掘机、抓斗式挖掘机、拉铲挖掘机较小的基础挖掘时，在地面位置进行挖掘、装载铺筑推土机、铲运机、湿地用推土机、自行式平地机在一般的铺平工作中搬运机械为推土机或铲运机；用翻斗车运土时，则用推土机、湿地用推土机或自行式平地机来铺土大面积或高精度的铺平工作自行式平地机、湿地用推土机农田建设、水路填筑的平地、道路填土的平地等铺砌材料的铺平碎石洒布机、沥青路面修整机铺砌材料的铺平、铺土厚度受到严格限制时，使用碎石洒布机或沥青路面修整机路面面层铺筑路拌法施工石灰洒布机、稳定土拌和机、洒水车、振动压路机用于二级以下的路面基层施工，对配合比要求严格控制的二级路