第一節 施工組織設計
一、概述
施工組織設計是研究施工條件、選擇施工方案、對工程施工全過程實施組織和管理的指導性文件，是編制工程投資估算、設計概算和招標投標文件的主要依據。本節僅對初步設計中的施工組織設計進行介紹。
二、施工組織設計的內容
根據初步設計編制規程和施工組織設計規范，初步設計的施工組織設計應包含以下8個方面的內容。
施工條件分析：施工條件包括工程條件、自然條件、物質資源供應條件以及社會經濟條件等，主要有：
1)工程所在地點，對外交通運輸，樞紐建筑物及其特征；
2)地形、地質、水文、氣象條件,主要建筑材料來源和供應條件；
3)當地水源、電源情況，施工期間通航、過木、過魚、供水、環保等要求；
4)對工期、分期投產的要求；
5)施工用地、居民安置以及與工程施工有關的協作條件等等。
施工導流：施工導流設計應在綜合分析導流條件的基礎上，確定導流標準，劃分導流時段，明確施工分期，選擇導流方案、導流方式和導流建筑物，進行導流建筑物的設計，提出導流建筑物的施工安排，擬定截流、渡汛、攔洪、排冰、通航、過木、下閘封堵、供水、蓄水、發電等措施。
主體工程施工：主體工程包括擋水、泄水、引水、發電、通航等主要建筑物，應根據各自的施工條件，對施工程序、施工方法、施工強度、施工布置、施工進度和施工機械等問題，進行分析比較和選擇。
施工交通運輸：
1)對外交通運輸:是在弄清現有對外水陸交通和發展規劃的情況下，根據工程對外運輸總量、運輸強度和重大部件的運輸要求，確定對外交通運輸方式，選擇線路的標準和線路，規劃沿線重大設施和與國家干線的連接，并提出場外交通工程的施工進度安排。
2)場內交通運輸:應根據施工場區的地形條件和分區規劃要求，結合主體工程的施工運輸，選定場內交通主干線路的布置和標準，提出相應的工程量。施工期間，若有船、木過壩問題，應作出專門的分析論證，提出解決方案。
施工工廠設施和大型臨建工程：
1）施工工廠設施，應根據施工的任務和要求，分別確定各自位置、規模、設備容量、生產工藝、工藝設備、平面布置、占地面積、建筑面積和土建安裝工程量，提出土建安裝進度和分期投產的計劃。
2）大型臨建工程，要作出專門設計，確定其工程量和施工進度安排。
施工總布置：主要任務：
1）對施工場地進行分期、分區和分標規劃；
2）確定分期分區布置方案和各承包單位的場地范圍；
3）對土石方的開挖、堆料、棄料和填筑進行綜合平衡，提出各類房屋分區布置一覽表；
4）估計用地和施工征地面積，提出用地計劃；
5）研究施工期間的環境保護和植被恢復的可能性。
施工總進度：合理安排施工進度：
1）必須仔細分析工程規模、導流程序、對外交通、資源供應、臨建準備等各項控制因素，擬定整個工程的施工總進度；
2）確定項目的起迄日期和相互之間的銜接關系；
3）對導流截流、攔洪渡汛、封孔蓄水、供水發電等控制環節，工程應達到的形象面貌，需作出專門的論證；
4）對土石方、混凝土等主要工種工程的施工強度，對勞動力、主要建筑材料、主要機械設備的需用量，要進行綜合平衡；
5）要分析施工工期和工程費用的關系，提出合理工期的推薦意見。
主要技術供應計劃：
1)根據施工總進度的安排和定額資料的分析，對主要建筑材料和主要施工機械設備，列出總需要量和分年需要量計劃。
2)在施工組織設計中，必要時還需提出進行試驗研究和補充勘測的建議，為進一步深入設計和研究提供依據。
3）在完成上述設計內容時，還應提出相應的附圖。
第二節 施工進度計劃
一、概述
各設計階段施工總進度的任務:任務包括分析工程所在地區的自然條件、社會經濟條件、工程施工特性和可能的施工進度方案，研究確定關鍵性工程的施工分期和施工程序，協調平衡安排其他工程的施工進度，使整個工程施工前后兼顧、互相銜接、均衡生產、最大限度地合理使用資金、勞力、設備、材料，在保證工程質量和施工安全前提下，按時或提前建成投產、發揮效益，滿足國家經濟發展的需要。可分為三個階段：
（1）可行性研究階段；
（2）初步設計階段；
（3）技術設計（招標設計）階段
施工總進度編制原則:
(1) 認真貫徹執行黨的方針政策、國家法令法規、上級主管部門對本工程建設的指示和要求
(2) 密切施工組織設計各專業的聯系，統籌考慮，以關鍵性工程的施工分期和施工程序為主導，協調安排其他各單項工程的施工進度。
(3) 在充分掌握及認真分析基本資料的基礎上，盡可能采用先進的施工技術和設備，最大限度地組織均衡施工，加快施工進度，保證工程質量和安全施工，根據實際施工情況及時的調整和落實施工總進度。
(4) 充分重視和合理安排準備工程的施工進度。在主體工程開工前，相應各項準備工作應基本完成，為主體工程開工和順利進行創造條件。
(5) 對高壩大庫大容量的工程，應研究分期建設或分期蓄水的可能性，盡可能減少第一批機組投產前的工程投資。
施工總進度描述的類型:施工進度計劃的設計成果，常以圖表的形式來表述，有以下幾種類型：
(1) 橫道圖；
(2) 網絡圖；
(3) 橫道圖與網絡圖結合
二、施工進度計劃的編制
編制施工進度計劃：
(1) 收集基本資料 ；
(2) 編制輪廓性施工進度 ；
(3) 編制控制性施工進度；
(4) 施工進度方案比較；
(5) 編制施工總進度表；
(6) 編寫施工總進度研究報告；
編制輪廓性施工進度，編制輪廓性施工進度的方法如下：
(1) 配合水工設計研究，選定代表性水工方案，了解主要建筑物的施工特性，初步選定關鍵性的工程項目。
(2) 對初步掌握的基本資料進行粗略分析，根據對外交通和施工總布置的規模和難易程度，擬定準備工程的工期。
(3) 對以攔河壩為主要主體建筑物的工程，根據初步擬定的導流方案，對主體建筑物進行施工分期規劃，確定截流和主體工程下基坑的施工日期。
(4) 根據已建工程的施工進度指標，結合本工程的具體條件，規劃關鍵性工程項目的施工期限，確定工程受益的日期和總工期。
(5) 對其他主體建筑物施工進度做粗略的分析，繪制輪廓性施工進度表
編制控制性施工進度 ：控制性施工進度表應列出控制性施工進度指標的主要工程項目，明確工程的開工、截流日期，反映主體建筑物的施工程序和開工、竣工日期，標明大壩各期上升高程、工程受益日期和總工期，以及主要工種的施工強度。
(1) 分析選定關鍵性工程項目，選定關鍵性工程項目的方法如下：
1) 分析工程所在地區的自然條件，即研究水文、氣象、地形、地質等基本資料對工程施工的影響。
2) 分析主體建筑物的施工特性，根據水工建筑物圖紙，研究大壩壩型、高度、寬度和施工特點，研究地下廠房跨度、高度和可能的出渣通道、引水隧洞的洞徑、長度、可能開挖方式，可否有施工支洞等。
3) 分析主體建筑物的工程量，對各建筑物的工程量進行分析，例如河床水上部分或水下部分，右岸和左岸，上游和下游，以及在某些特征高程以上或以下的工程量。
4) 選定關鍵性工程，通過以上分析，用施工進度參考指標，粗估各項主體建筑物的控制工期，即可初步選定控制工程受益工期的關鍵性工程。
隨著控制性施工進度編制工作的深入，可能發現新的關鍵性工程，于是控制性施工進度就應相應調整。
(2) 初擬控制性施工進度表：初擬控制性施工進度的步驟和方法是：
1) 擬定截流時段。
2) 擬定底孔（導流洞）封堵日期和水庫蓄水時間。
3) 擬定大壩施工程序。
4) 擬定壩基開挖及基礎處理工期。
5) 確定壩體各期上升高程的一般方法。
6) 安排地下工程進度。
7) 確定機組安裝工期等。
(3) 編制控制性進度表，可按以下步驟進行：
1) 首先以導流工程和攔河壩工程為主體，明確截流日期、不同時期壩體上升高程和封孔（洞）日期、各時段的開挖及混凝土澆筑（或土石料填筑）的月平均強度。
2) 繪制各單項工程的進度，計算施工強度（土石方開挖和混凝土澆筑強度）
3) 安排土石壩施工進度時，考慮利用有效開挖料上壩的要求，盡可能使建筑物的有效開挖和大壩填筑進度互相配合，充分利用建筑物開挖的石料直接上壩。
4) 計算和繪制施工強度曲線。
5) 反復調整，使各項進度合理，施工強度曲線平衡。
編制施工總進度表，施工總進度表是施工總進度的最終成果，它是在控制性進度表的基礎上進行編制的，其項目較控制性進度表全面詳細。
壩體施工進度安排應注意的問題
(1) 攔洪高程和攔洪日期的確定
1) 攔洪高程。首先根據攔洪時的壩高及相應的庫容，按照規范要求，確定設計攔洪擋水標準。由導流設計進行水力學計算，初步確定大壩攔洪高程。經施工進度研究后，如果不能達到此高程時，則應加大導流的泄水能力，以降低攔洪高程，或者采取特殊的泄水和保壩措施，以保證大壩攔洪的安全。需要經過反復的方案比較，才能確定一個經濟上合理、技術上可能的攔洪高程。
2) 攔洪日期，所謂攔洪日期，是指施工進度規定的壩體達到攔洪高程的日期。
(2) 攔洪過渡期壩體上升高程的確定
1) 按水文特性劃分時段法；
2) 按月劃分時段法
(3) 施工強度論證
1) 根據壩體各期上升高程，可以在壩體高程-工程量曲線上查得該高程以下的工程量，再根據各時段的有效工日，可以算出時段的日平均施工強度。
2) 強度的論證。確定了日高峰強度之后，應進行施工設計，研究物料運輸、上壩方式、施工方法、壩面流水作業分區等，論證能否達到預定的施工強度。
3） 壩體上升速度論證。根據壩體各期上升高程和該時段的有效工日，可以確定壩體的日平均上升速度。大中型土石壩的上升速度，主要是由塑性心墻或斜墻的上升速度控制的。
三、施工網絡進度計劃
網絡進度計劃的編制步驟：
（1）收集基本資料；
（2）列出工程項目；
（3）計算工程量和施工延續時間：
1）計算工程量：工程量的計算應根據設計圖紙，按工程性質，考慮工程分期和施工順序等因素，分別按土方、石方、水上、水下、開挖、回填、混凝土等進行計算。
2）根據計算的工程量，應用相應的定額資料，可以計算或估算各項目的施工延續時間t。
1）式中：——項目的工程量——日工作班數，實行一班制時 等于1；——每班工作的人數或機械設備臺數——人工或機械臺班產量定額；——考慮不確定因素而計入的系數 <1。
有時為了便于對施工進度進行分析比較和調整，需要定出施工延續時間可能變動的幅度，常用三值估計法進行估計：
（7-2）
式中：——最樂觀的估計時間；——最悲觀的估計時間——最可能的估計時間
3）分析確定項目之間的依從關系；
4）初擬施工進度；
5）優化、調整和修改；
6）提出施工進度成果；
網絡進度計劃的計算：用網絡圖來反映施工進度，它的邏輯關系明確，便于分析計算和優化調整。根據施工項目之間的依從關系所繪制的網絡圖，可以用單代號表示也可以用雙代號表示，參見圖7-1(a)、(b)，它們都是由節點和箭線所組成的有向網絡，反映的邏輯關系是等價的。網絡進度計劃的計算方法可參考相關的著作。
施工進度的調整：根據優化目標的不同，人們提出了各種優化理論、方法和計算程序。
（1）資源沖突的調整:所謂資源沖突是指在計劃時段內，某些資源的需用量過大，超出了可能供應的限度。
（2）工期壓縮的調整:當網絡計劃的計算總工期T與限定的總工期[T]不符時，或計劃執行過程中實際進度與計劃進度不一致時，需要進行工期調整。
第三節 施工總體布置
一、概述
施工總體布置是施工場區在施工期間的空間規劃,是施工組織設計的重要內容。可分為三個階段：
可行性研究階段：合理選擇對外運輸方案，選擇場內運輸及兩岸交通聯系方式；初步選擇合適的施工場地，進行分區布置，主要交通干線規劃，提出主要施工設施的項目，估算建筑面積、占地面積、主要工程量等技術指標。
初步設計階段：
(1) 落實選定對外運輸方案及具體線路和標準，落實選定場內運輸及兩岸交通聯系方式，布置線路和渡口、橋梁。
(2) 確定主要施工設施的項目，計算各項設施建筑面積和占地面積。
(3) 選擇合適的施工場地，確定場內區域規劃，布置各施工輔助企業及其他生產輔助設施、倉庫站場、施工管理及生活福利設施。
(4) 選擇給水排水、供電、供氣、供熱及通信等系統的位置，布置干管、干線。
(5) 確定施工場地的防洪及排水標準，布置排水、防洪、管道系統。
(6) 規劃棄渣、堆料場地，做好場地土石方平衡以及土石方調配方案。
(7) 提出場地平整工程量、運輸設備等技術經濟指標。
(8) 研究和確定環境保護措施。
招標設計階段：
(1) 根據全工程合理分標情況，分別規劃出各個合同的施工場地與合同責任區。
(2) 對于共用場地設施、道路等的使用、維護和管理等問題作出合理安排，明確各方的權利和義務。
(3) 在初步設計施工交通規劃的基礎上，進一步落實和完善，并從合同實施的角度，確定場內外工程各合同的劃分及其實施計劃，對外交通和場內交通干線、碼頭、轉運站等由業主組織建設，至各作業場或工作面的支線，由轄區承包商自行建設。
二、施工總布置的設計
一般說來，施工系統布置應該符合以下原則：
(1) 施工臨時設施與永久性設施，應研究相互結合、統一規劃的可能性。
(2) 確定施工臨建設施項目及其規模時，應研究利用已有企業設施為施工服務的可能性與合理性。
(3) 主要施工設施和主要輔助企業的防洪標準應根據工程規模、工期長短、水文特性和損失大小，采用防御10~20年一遇的洪水。高于或低于上述標準，要進行論證。
(4) 場內交通規劃，必須滿足施工需要，適應施工程序、工藝流程的要求；全面協調單項工程、施工企業、地區間交通運輸的連接與配合；力求使交通聯系簡便，運輸組織合理，節省線路和設施的工程投資，減少管理運營費用。
(5) 施工總布置應緊湊、合理，節約用地，并盡量利用荒地、灘地、坡地，不占或少占良田。
三、施工場地區域規劃
區域劃分
大中型水利水電工程施工場地內部，可分為下列主要區域。
(1) 主體工程施工區；
(2) 輔助企業區；
(3) 倉庫、站場、轉運站、碼頭等儲運中心；
(4) 施工管理及主要施工工段；
(5) 建筑材料開采區；
(6) 機電、金屬結構和大型施工機械設備安裝場地；
(7) 工程棄料堆放區；
(8) 生活福利區。
區域規劃方式 在區域規劃時，按主體工程施工區與其他各區域互相關聯或相互獨立的程度，分為：集中布置、分散布置、混合布置三種方式。水電工程一般多采用混合式布置。
分區布置
（1）其內容包括：場內交通線路布置、施工輔助企業及其他輔助設施布置、倉庫站場及轉運站布置、施工管理及生活福利設施布置，風、水、電等系統布置、施工料場布置和永久建筑物施工區的布置。
（2）分區布置的原則是：
1) 場外交通采用標準軌鐵路和水運時，要確定車站、碼頭的位置，布置重大輔助企業、生產系統和主要場內交通干線。然后，協調布置其他輔助企業、倉庫、生產指揮系統、風、水、電等系統、施工管理和生活福利設施。
2) 場外交通采用公路時，首先布置重大輔助企業和生產系統，再按上述次序布置其他各項臨時設施；或者首先布置與場外公路相連接的主要公路干線，再沿線布置各項臨時設施。前者較適用于場地寬闊的情況，后者較適用于場地狹窄的情況。
3) 凡有鐵路線路通過的施工區域，一般應先布置線路，或者考慮和預留線路的布置。
現場布置總體規劃
施工現場總體規劃是解決施工總體布置的關鍵，要著重研究解決一些重大原則問題。如：施工場地是設在一岸還是分布在兩岸？是集中布置還是分散布置？如果是分散布置，則主要場地設在哪里？如何分區？哪些臨時設施要集中布置？哪些可以分散布置？主要交通干線設幾條？它們的高程、走向如何布置？場內交通與場外交通如何銜接？以及臨建工程和永久設施的結合、前期和后期的結合等等。
四、施工場地選擇
施工場地選擇步驟
(1) 根據樞紐工程施工工期、導流分期、主體工程施工方法、能否利用當地企業為工程施工服務等狀況，確定臨時建筑項目，初步估算各項目的建筑物面積和占地面積。
(2) 根據對外交通線路的條件、施工場地條件、各地段的地形條件和臨時建筑的占地面積，按生產工藝的組織方式，初步考慮其內部的區域劃分，擬定可能的區域規劃方案。
(3) 對各方案進行初步分區布置，估算運輸量及其分配，初選場內運輸方式，進行場內交通線路規劃。
(4) 布置方案的供風、供水、供電系統。
(5) 研究方案的防洪、排水條件。
(6) 初步估算方案的場地平整工程量、主要交通線路、橋梁隧道等工程量及造價、場內主要物料運輸量及運輸費用等技術經濟指標。
(7) 進行技術經濟比較，選定施工場地。
施工場地選擇的基本原則
(1) 一般情況下，施工場地不宜選在樞紐上游的水庫區。如果不得已必須在水庫區布置施工場地時，其高程應不低于場地使用期間最高設計水位，并考慮回水、涌浪、浸潤、坍岸的影響。
(2) 利用灘地平整施工場地，盡量避開因導流、泄洪而造成的沖淤、主河道及兩岸溝谷洪水的影響。
(3) 位于樞紐下游的施工場地，其整平高程應能滿足防洪要求。如地勢低洼，又無法填高時，應設置防汛堤和排水泵站、涵閘等設施，并考慮清淤措施。
(4) 施工場地應避開不良地質地段，考慮邊坡的穩定性。
(5) 施工場地地段之間、地段與施工區之間，聯系簡捷方便。
五、施工總布置的步驟
施工總體布置圖的設計，由于施工條件多變，不可能列出一種一成不變的格局，只能根據實踐經驗，因地制宜，按場地布置優化的原理和原則，創造性地予以解決。設計施工總體布置圖，大體步驟如圖7-2所示。
圖7-2 施工總布置設計程序圖
六、施工總體布置的評價
總布置方案綜合比較的內容
(1) 場內主要交通線路的可靠性、修建線路的技術條件、工程數量和造價；
(2) 場內交通線路的技術指標（彎道、坡度、交叉等），場內物料運輸是否產生倒流現象；
(3) 場地平整的技術條件、工程量、費用及建設時間，場地平整、防洪、防護工程量；
(4) 區域規劃及其組織是否合理，管理是否集中、方便，場地是否寬闊，有沒有擴展的余地等；施工臨時設施與主體工程施工之間、臨時設施之間的干擾性；場內布置是否滿足生產和施工工藝的要求；
(5) 施工給水、供電條件；
(6) 場地占地條件、占地面積（尤其耕地、林木、房屋等）；
(7) 施工場地防洪標準能否滿足要求，安全、防火、衛生和環境保護能否滿足要求。
方案的評價
評價因素大體有兩類：一類是定性因素，一類是定量因素。
（1）屬于定性因素的主要有：
①有利生產，易于管理，方便生活的程度；
②在施工流程中，互相協調的程度；
③對主體工程施工和運行的影響；
④滿足保安、防火、防洪、環保方面的要求；
⑤臨建工程與永久工程結合的情況等。
（2）屬于定量因素的指標主要有：
①場地平整土石方工程量和費用；
②土石方開挖利用的程度；
③臨建工程建筑安裝工程量和費用；
④各種物料的運輸工作量和費用；
⑤征地面積和費用；
⑥造地還田的面積；
⑦臨建工程的回收率或回收費等。
