某钢结构网架工程的施工组织设计和优化研究Word文件下载.docx
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在20世纪60～70年代，我国各施工企业均为计划经济体制下企业，所以对施工组织设计重视不够，当时只将施工组织作为一本技术性文件，职能单一，与整个项目管理项目组织无关。
在进入80年代，随着市场经济的深入，施工组织设计也在不断地改变自己的角色，在施工组织中加入了项目管理的一些职能，施工组织设计由原来的纯技术性文件改变为技术管理性文件。
随着项目法在全国的大面积推广和我国招投标工作的开展，作为施工组织设计已经不单纯是一个技术组织文件了。
它不仅指导项目的技术实施，而且在质量管理、安全管理、进度管理、季节性管理、项目组织、项目协调等方面做了大量文章。
近几年，在施工组织设计中又增加了关于降低成本与新技术开发的一些内容。
夏心文（2007）讨论了施工组织设计的作用是对拟建工程施工的全过程实行科学管理的重要手段；
李绍武（2008）探讨了建筑工程施工组织设计的分类、必要性及其编制与审批,分析了施工组织设计编制中存在的不足,并阐述了施工组织设计的主要内容及应全面考虑的因素,以完善施工组织设计的编制；
吕林茂和史晓俊（2010）论述了建筑工程施工组织设计的重要性，介绍了施工组织设计的意义以及编制特点和要求，阐述了施工组织设计的内容，最终提高企业经济效益和社会效益。
王琦（2011）从编制依据、编制要点和编制内容上对施工组织设计进行分析，说明其存在问题，并阐述其发展方向；
刘亚丽（2010）总结了施工组织设计中常出现的问题,并提出相应的应对策略；
张海英和黄林春（2003）工程项目的进度计划编制与管理在项目管理中有着非常重要的地位,良好的施工总进度计划能起到“纲举目张”与“协调一致”的作用；
牛立斌（2008）指出了目前施工组织设计编制工作存在的缺陷，并对编制工作的改进进行了讨论；
杨青（2009）阐述了施工组织设计在施工中的重要作用，介绍了施工组织设计的主要内容，分析了施工组织设计与三大控制的关系，论述了如何做好施工组织设计；
王晓彤（2008）阐明了施工组织设计的创新是施工企业必须面对和重视的问题；
卢欢庆（2009）讨论了施工组织设计工作应从哪些方面进行优化研究；
武爱英（2011）阐述了工程项目进度计划管理是工程施工管理的重要组成部分,是工程施工管理的核心，其任务就是根据工程施工合同的要求,结合工程实际条件,运用科学的管理,采用合理的措施,充分发挥现有资源,组织均衡施工,进行不断优化,来保证企业以最低的成本获得最大收益这一最终经营目标；
刘文才和张玉芬（2009）介绍了施工组织设计编制的经验,对施工组织设计编制的要点进行了概括,提出了施工组织设计的编制措施；
张德江（2008）就施工组织设计编制目前所存在的缺陷和施工组织设计的编制方法改进进行了探讨，并建议建筑施工企业应大力发展与运用信息技术，重视高新技术的移植和利用，拓宽智力资源的传播渠道，全面改进传统的编制方法，使信息在生产力诸要素中起到核心的作用，逐步实现施工信息自动化、施工作业机器化、施工技术模块化和系统化，以产生更大的经济效益，提高建筑施工企业的竞争力。
1.3研究思路和研究内容
本文主要针对建筑工程的施工组织设计工作进行研究，首先对这项工作的内容和方法进行说明分析，然后对编制施工组织设计过程中应用到的工具和理论方法进行简要介绍，最后结合具体工程项目案例进行施工组织设计，以期达到对实际工程建设项目的组织工作有所帮助的目的。
本文的主要研究内容有包括了建筑工程施工组织设计工作所包含的诸多方面的工作，如：
编制方法、编制原则、编制程序等。
而且还对施工组织设计的具体工作进行了研究，如：
项目进度计划、质量计划、安全计划等。
1.4研究方法和工具
本文主要应用理论研究与实例研究相结合的方式进行撰写。
编制施工组织设计是一个复杂的工作过程，主要涉及到了工程项目的成本、进度和质量，其内容几乎涵盖了施工管理工作的所有方面。
随着这项研究工作的不断发展，其研究方法也是极为丰富多样。
由于本文篇幅和个人水平有限，仅应用我国常用的研究方法和工具进行本文的研究学习和撰写，这些方法主要包括了工作分解结构、网络计划方法、甘特图等，这将在后文进行详细介绍。
2施工组织设计基本理论方法概述
2.1编制原则
施工组织设计作为施工管理工作重要的一部分，在对其进行编制时，应考虑以下原则：
⑴重视工程的组织对施工的作用；
⑵提高施工的工业化程度；
⑶重视管理创新和技术创新；
⑷重视工程施工的目标控制；
⑸积极采用国内外先进的施工技术；
⑹充分利用时间和空间，合理安排施工顺序，提高施工的连续性和均衡性；
⑺合理部署施工现场，实现文明施工。
2.2编制程序
施工组织设计的编制通常采用如下程序：
⑴收集和熟悉编制施工组织设计所需的有关资料和图纸，进行项目特点和施工条件的调查研究；
⑵计算主要工种工程的工程量；
⑶确定施工的总体部署；
⑷拟定施工方案；
⑸编制施工进度计划；
⑹编制资源需求量计划；
⑺编制施工准备工作计划；
⑻施工总平面图设计；
⑼计算技术经济指标。
以上顺序中有些顺序必须这样，不可逆转，如：
⑴拟定施工方案后才可编制施工进度计划（因为进度的安排取决于施工的方案）；
⑵编制施工进度计划后才可以编制资源需求量计划（因为资源需求量计划要反映各种资源在时间上的需求）。
但是在以上顺序中也有些顺序应该依据具体项目而定，如确定施工的总体部署和拟定施工方案，两者有紧密的关系，往往可以交叉进行。
2.3进度计划理论方法
施工组织设计是一个非常复杂的过程，一个完整的设计方案，需要对很多方面都做详细的计划，如成本计划，技术方案选择，工期进度安排等等。
本文由于篇幅有限，很难对各部分都进行详细研究，故本文主要针对施工部署、质量控制、施工进度计划等方面进行研究学习。
常用的制定进度计划的方法有甘特图、里程碑计划、工作分解结构图和网络计划等。
当然还有其他的方法工具，但本文受限于篇幅，仅对在本文中应用的这几种方法进行介绍。
⑴甘特图（条形图、横道图）
这是进度计划最常用的一种工具，由于其简单、明了、直观，易于编制，因此在小型项目管理中会较多的应用这项技术。
即使在大型项目中，它也是高级管理人员了解项目整体、进度安排极为有用的工具。
甘特图的另一个不足之处就是不表示各项工作之间的关系，而且也不能指出哪些因素可能对项目工期造成影响，因此，对于较大型且较复杂的项目来说，甘特图就显得不太适用。
⑵里程碑计划
里程碑计划是以项目中某些重要事件的完成或开始时间作为基准所形成的计划，是一个战略计划或项目框架，以中间产品或可实现的结果为依据。
它显示了项目为达到最终目标必须经过的条件或状态序列，描述了项目在每一阶段应达到的状态，而不是如何达到。
⑶工作分解结构图
工作分解结构（WBS）图是将项目按照其内在结构或实施过程的顺序进行逐层分解而成的结构示意图。
他可以将项目分解到相对独立的、内容单一的、易于成本核算与检查的工作单元，并能把各工作单元在项目中的地位与构成直观地表示出来。
WBS图是项目所包含的全部活动的一张清单，也是进行进度计划、资源分配、费用预算的基础。
WBS是一种在项目全范围内分解和定义各层次工作包的方法，WBS是按照项目发展的规律、依据一定的原则和规定进行系统化的、相互关联和协调的层次分解。
结构层次越往下层，则项目组成部分的定义越详细，WBS最后构成层次清晰、可以具体作为组织项目实施的工作依据。
WBS分解的一般步骤是：
①总项目；
②项目或主体工作任务；
③主要工作任务；
④次要工作任务；
⑤小工作任务或工作元素。
工作分解结构除了用WBS图来表示，还可以用表的形式来表示，即WBS表，其原理和内容与WBS图是一样的。
⑷网络计划技术
网络计划技术是用网络计划对任务的工作进度进行安排和控制，以保证实现预定目标的科学的计划管理技术。
网络计划是在网络图上加注工作的时间参数等而编制成的进度计划。
因此，网络计划由两部分组成，即网络图和网络参数。
网络图是由箭线和节点组成的用来表示工作流程的有向、有序的网络图形。
网络参数是根据项目中各项工作的延续时间和网络图所计算的工作、节点、线路等要素的各种时间参数。
关键线路法（CPM）和计划评审技术（PERT）是两种常用的计划方法，其基本原理一致，即用网络图来表达项目中各项工作的进度和它们之间的相互关系，并在此基础上进行网络分析，计算网络中各项时间参数，确定关键工作和关键线路，利用视察不断地调整和优化网络，以求得最短工期。
此外还有其他网络技术，如图示评审技术（GERT）、风险评审技术（VERT）等。
2.4双代号网络
网络计划方法主要有双代号网络计划、单代号网络计划和双代号时标网络计划等方法。
本文仅应用了关键线路法中的在我国应用较多的双代号网络对具体项目进行了研究，故在此仅对这种网络方法进行介绍。
2.4.1定义
双代号网络是一种用箭线表示工作、节点表示工作相互关系的网络图方法。
这种技术也被称为双代号网络AOA，。
双代号网络计划一般仅适用结束到开始的关系表示方法，因此为了表示所有工作之间的逻辑关系往往需要引入虚工作加以表示。
在双代号网络中，工作由连接两个节点的弧（箭线）表示，每个工作都由两个数字（i,j）（开始/结束）来定义。
每个工作因此就可以由这两个节点的数字来标识。
2.4.2时间参数计算
①工作持续时间Di,j——活动（i，j）从开始到完成的时间；
②最早开始时间ESi，j——活动（i，j）最早可能开始的时间；
③最早结束时间EFi，j——活动（i，j）最早可能结束的时间；
④最迟开始时间LSi，j——活动（i，j）最迟必须开始的时间；
⑤最迟结束时间LFi，j——活动（i，j）最迟必须结束的时间；
⑥总时差TFi，j——活动（i，j）在不影响总工期的条件下可以延误的最 长时间；
⑦自由时差FFi，j——活动（i，j）在不影响紧后活动最早开始时间的条 件下，允许延误的最长时间。
⑧工期T
工期泛指完成任务所需要的时间，一般有以下三种：
计算工期，根据网络计划时间参数计算出来的工期，用Tc表示；
要求工期，任务委托人所要求的工期，用Tr表示；
计划工期，根据要求工期和计算工期所确定的作为实施目标的工期，用Tp表示。
网络计划的计划工期Tp应按下列情况分别确定：
当规定了要求工期Tr时，
Tp≤Tr
当未规定要求工期时，可令计划工期等于计算工期，
Tp=Tc
按工作计算法计算网络计划中各时间参数，必须在清楚计算顺序和计算步骤的基础上，列出必要的公式。
时间参数的计算步骤如下：
⑴最早开始时间和最早完成时间的计算
工作最早时间参数受到紧前工作的约束，故其计算顺序应从起点节点开始，顺着箭线方向依次逐项计算。
以网络计划的起点节点为开始节点的工作最早开始时间为零。
如网络计划起点编号为1，则
ESi,j=0（i=1）
最早完成时间等于最早开始时间加上其持续时间。
EFi,j=ESi,j+Di,j
最早开始时间等于各紧前工作的最早完成时间EFh,i的最大值。
ESi,j=max﹛EFh,i﹜
或ESi,j=max﹛ESh,i+Dh,i﹜
⑵确定计算工期Tc
计算工期等于以网络计划的终点节点为箭头节点的各个工作的最早完成时间的最大值。
当网络计划终点节点的编号为n时，计算工期：
Tc=max﹛EFi,n﹜
当无要求工期的限制时，取计划工期等于计算工期，即取Tp=Tc。
⑶最迟开始时间和最迟完成时间的计算
工作最迟时间参数受到紧后工作的约束，故其计算顺序应从终点节点起，逆着箭线方向依次逐项计算。
以网络计划的终点节点（j=n）为箭头节点的工作的最迟完成时间等于计划工期，即：
LFi,n=Tp
最迟开始时间等于最迟完成时间减去其持续时间：
LSi,j=LFi,j-Di,j
最迟完成时间等于各紧后工作的最迟开始时间的最小值：
LFi,j=min﹛LSj,k﹜
或LFi,j=min﹛LFj,k-Dj,k﹜
⑷计算工作总时差
总时差等于其最迟开始时间减去最早开始时间，或等于最迟完成时间减去最早完成时间，即：
TFi,j=LSi,j-ESi,j
或TFi,j=LFi,j-EFi,j
⑸计算工作自由时差
当工作（i,j）有紧后工作（j,k）时，其自由时差应为：
FFi,j=ESj,k-EFi,j
FFi,j=ESj,k-ESi,j-Di,j
以网络计划的终点节点（j=n）为箭头节点的工作，其自由时差EFi,n应按网络计划的计划工期Tp确定，即：
FFi,n=Tp-EFi,n
以上的计算结果应标按图2-1所示的方式标注。
2.4.3关键工作和关键线路的确定
⑴关键工作
网络计划中总时差最小的工作是关键工作。
⑵关键线路
自始至终全部由关键工作组成的线路为关键线路，或线路上总的工作持续时间最长的线路为关键线路。
网络图上关键线路可用双线或粗线标注。
2.5网络计划的优化
2.5.1时间-费用优化
时间-费用平衡法是一种用最低的相关费用的增加来缩短项目工期的方法。
该方法基于以下假设：
⑴每项工作有两组工期和费用估计：
正常的和应急的。
⑵当需要将工作的预期时间从正常时间缩短至应急时间时，必须要有足够的资源作保证。
⑶无论对一项工作投入多少额外的资源，也不可能在比应急时间短的时间内完成这项工作。
⑷在工作的正常点和应急点之间，时间和费用的关系是线性的。
2.5.2工期优化
工期优化也称为时间优化，其目的是当网络计划计算工期不能满足要求工期时，通过不断压缩关键线路上的关键工作的持续时间等措施，达到缩短工期，满足要求工期的目的。
缩短工期的方法主要有：
⑴强制缩短法
即采取措施使网络计划中的某些关键工作的持续时间尽可能缩短。
强制缩短法的一个重要问题就是选择哪些工作压缩其持续时间以达到缩短工期的目的。
常用的方法有：
顺序法、加权平均法、选择法。
⑵调整工作关系
根据项目的可能性，将某些串联的关键工作调整为平行作业或交替作业。
并行交叉安排所需的完成一个项目的时间虽然比平行安排的要长，但比串行安排要短得多，尤其在资源有限的情况下，这是优化工期的一种比较好的方法。
⑶关键线路转移
利用非关键工作的时差，用其中的部分资源加强关键工作，以缩短关键工作的持续时间，使工期缩短。
采用这一措施，关键线路可能会不断发生转移。
①对关键工作的检查与调整。
关键线路上所有工作都是关键工作，是没有机动时间的。
其中任一个工作作业时间的缩短或延长都会影响整个工程进度。
因此，必须集中精力抓关键，经常分析、研究这些工作是否有可能提前或拖期，并找出原因，采取对策。
当关键线路上某些工作的工作时间缩短了，则有可能出现关键线路转移，后续工作的最早可能开始时间，最迟必须开始时间以及时差的大小都有可能发生变化，因此对后续工作的作业时间也可能需要进行必要的修正，并重新计算时间参数。
②对非关键线路上工作的检查与调整。
当非关键线路上某些工作的作业时间延长了，但不超过时差范围时，则不影响整个项目进度，计划也就不必调整；
当时间延长超过了时差范围时，则必影响整个项目进度，关键线路就会转移。
3某钢结构网架工程施工组织设计和优化研究
3.1工程概况及特点
本工程为某运动中心钢结构网架工程制作、安装工程，分为旱冰场、网球馆、羽毛球馆、游泳馆四部分。
网架用钢总量约为270T，屋面总投影面积约为6377平方米。
网架采用双层正放四角锥螺栓球节点，普通网架杆件材质为钢管Q235B，封板、锥头、套筒均为Q235钢，高强螺栓采用10.9级，材质为40Cr。
网架涂刷防锈漆两道，面层涂刷钢结构防火涂料，耐火极限1.5h。
组合屋面采用镀锌楼承板，轻质屋面采用彩色钢板夹芯板。
本项目将推行国家建设部颁发的建设工程项目法规，实行施工目标责任管理。
建立以项目经理为中心的统一领导、分权管理的施工管理机构，组成高效、精干的项目管理领导班子，全权组织技术、质检、劳务、材料、设备、安全等部门，对施工进行全员、全面、全过程的系统管理，抽调技术素质精良的施工人员、技术人员投入本工程施工，以实现本工程优质、快速、安全、低消耗的建成，为业主提交优良的建筑产品。
3.2施工部署
3.2.1施工现场准备
查勘施工场地的水源、电源位置及道路情况，把场外交通引入现场。
按照施工总平面布置图，确定仓库和堆场、场内运输道路、生活和施工设施、水电管网和动力设施的位置，并评价施工总平面图指标，选择最优布置方案。
3.2.2施工场外准备工作
组织劳动力并对其进行技能培训，同材料分供方的联系，保证所供材料保质、按时供应，对工程使用的机械、机具进行保养维修。
⑴施工力量配置
①施工现场管理人员均主持或参加过类似工程，经验丰富；
管理人员参加过相应岗位培训，持证上岗；
管理人员均为相关专业毕业，专业对口。
②配置的施工队伍均为公司主力队伍，施工人员充足，经验丰富，是工期的有利保障。
③保证单个场馆12人队伍，有序交叉流水施工，按施工进度计划每个进度节点控制好进度，若节点滞后，加派人手，加班加点将滞后工期抢回。
将四个场馆按计划在9月10日到9月15日期间全部完成，以免将工期拖入秋收时期。
这样才能确保如期完成。
⑵施工材料准备
①施工开始前先进行主材采购，包括各类钢材等。
详细审核图纸，提出材料计划，进行准备。
②根据施工组织设计修建材料仓库。
③须见证检验的材料进行取样试验。
⑶施工现场通讯准备
①施工现场所有管理人员均配备移动通话设备。
②所有管理人员话机24小时开机保持通讯。
⑷施工机械准备
①根据工程特点，现场配备抱杆、捯链（手拉葫芦）、焊机等设备。
②根据钢结构特点，加工车间配备先进齐全的钢结构生产线。
3.3质量目标和控制措施
本工程质量保证措施的总体思路，依企业的质量方针为指导，首先确定本工程的质量目标，建立完善的质量保证体系，责任到人，明确分工，按PDCA循环突出过程控制，严格施工中各生产要素的全方位管理和质量控制，按国家质量规范、标准精心组织施工，确保本工程为合格工程，确保用户满意。
3.3.1质量目标：
确保达到国家施工验收规范标准规定的合格工程。
分部分项质量目标：
（见表3-1）
表3-1分部分项质量目标
序号
分项工程
确保目标
责任人
1
制作分项
达到国家质量验评合格标准
各分项工程负责人
2
主体分项
3
围护分项
3.3.2控制措施
为确保本工程质量目标的实现，本工程质量保证体系由施工质量管理体系和施工质量控制体系两部分组成。
⑴施工质量管理体系
施工质量管理体系是整个施工质量能否加以控制的关键，质量管理体系设置的科学性对质量管理工作的开展起到决定性的作用。
因此本工程将完善施工质量管理组织，明确职责，确保质量管理体系科学、实用。
为确保质量保证体系顺利地运转及操作，建立岗位责任制和质量监督制度，明确分工职责，落实施工质量控制责任，各行其职。
A项目经理职责
履行合同，执行企业质量方针，实现工程质量目标，组织建立和完善项目管理机构，明确项目管理人员职责，建立健全项目内部各种责任制；
组织项目质量策划和质量计划的编制、实施及修改工作；
组织制定项目其他各项规划、计划。
对工程项目的成本、质量、安全、工期及现场文明施工等日常管理工作全面负责；
合理配置并组织落实项目的各种资源，按质量体系要求组织项目的施工生产活动；
协调项目经理部和业主之间的关系。
B项目技术负责人职责
组织项目人员进行图纸会审；
编制施工组织设计，并发放至有关部门和人员；
确定施工关键过程和特殊过程，并编制质量控制要点；
组织编制作业指导书，并逐级交底至作业班组；
负责项目技术洽商，处理设计变更有关事宜，负责项目的技术复核工作，参与质量事故和不合格品的处理，编制技术处理方案，组织对工程质量进行检查验收；
负责项目竣工技术资料的收集、整理和归档及统计技术的选用。
C项目副经理职责
项目副经理作为负责生产的主管项目领导，应把抓工程质量作为首要任务，在布置施工任务时，充分考虑施工进度对施工质量带来的影响，在检查正常生产工作时，严格按方案、作业指导书等进行操作检查，按规范、标准组织自检、互检、交接检及内部验收。
D质量工程师职责
对工程质量严格执行国家、行业和地方政府主管部门颁布的质量验收标准和规范，行使监督检查职能，巡回检查，随时掌握辖区内的工程质量情况，对不符合质量标准的情况有现场处置权；
负责分部分项工程质量的检查验收，对发现不合格品应及时报告工程负责人，参加制定
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