一级建造师公路讲义高玲玲完全版6.docx
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一级建造师公路讲义高玲玲完全版6
1B420000 公路工程项目施工管理
本部分知识框架体系
专题一、组织设计
一、知识框架体系
施工组织与部署
1B420011 公路工程项目施工组织设计的编制
1B420012 公路工程项目施工部署
1B420010 公路工程项目施工组织与部署
1B420011公路工程项目施工组织设计的编制
一、公路工程施工组织的特点与主要内容
（一）公路工程施工组织的特点
1.工程线性分布、施工流动性大，施工组织工作量大
2.工程类型繁多
3.工程形体庞大，施工周期长
4.施工组织考虑因素多
（二）公路工程实施性施工组织设计的主要内容
4.施工总体部署。
主要内容包括：
①建立施工管理机构
②施工任务划分
③施工顺序
7.各项资源需求计划
根据已确定的施工进度计划，编制各项资源需求及进场计划，主要有：
①劳动力需求计划；
②材料需求计划；
③施工机械设备需求计划；
④资金需求计划。
二、公路工程施工组织设计编制的特点
（一）路基工程施工组织设计的编制特点
路基工程施工组织设计重点考虑：
确定施工方法和土方调配；编制施工进度计划；确定工地施工组织；规定各工程队施工所需的机械数量。
1.土方调配。
根据路基横断面计算出土石方的“断面方数”，经复核后，即可进行土石方调配。
调配时需考虑技术经济条件，尽量在经济合理的范围内移挖作填，使路堑和路堤中土石方数量达到平衡，减少废方与借方。
2.施工方法的选择。
按照土的种类、土方数量、运距、施工机械等具体条件，并根据工程期限和各种施工方法的技术经济指标来决定施工方法，正确地选用土方机械，并据以进行土方调配。
3.施工进度计划的编制。
施工方法和土方调配决定以后，即可计算得出路基工程的施工方数，然后根据所采用的施工定额，求出劳动力的工日数和施工机械的台班数量。
其次，根据路基工程的施工期限安排工地的施工日期和施工程序，求出需要的工人人数和机械台数，最后确定工人和机械的劳动组织，并决定其转移的次序，保证在规定期限内完成路基施工任务。
4.工地施工组织。
对于高填深挖大量集中的重点土石方工程，须详细进行所选定的不同施工方法的开挖设计与填筑设计，并绘制每一施工循环的平面布置略图。
此外还应编制工人和机具的供应计划，以及筹划所需的机具修理、水电供应和施工所需的其他办公与生活用品的供应组织，以保证工程的顺序开展。
【例题】某路基土方开挖施工共需1800个工日，计划施工时间为20天，每天安排2个班组轮流工作各8小时，则每个施工班组应配置的人数为（ ）人。
A.6
B.23
C.45
D.90
『正确答案』C
『答案解析』本题考查的是公路工程施工组织设计编制的特点。
1800/20=90，90/2=45人。
（二）路面工程施工组织设计的编制特点
2.按均衡流水法组织施工
路面工程各结构层之间的施工是线性流水作业方式。
根据施工速度选择搭接类型【前道工序速度快于后道工序时选用开始到开始（STS）类型，否则用完成到完成（FTF）类型】，并根据各结构层施工速度和所需要的工作面大小计算出搭接时距，同时还要考虑到各结构层可能需要技术间歇时间的影响，以及路面各结构层的质量检验所需的时间等。
（三）桥涵工程施工组织设计的编制特点
4.桥梁下部的桥墩施工时，如果设备或者模板数量有限，可采用流水施工方式组织施工。
相关时间参数：
流水节拍、流水步距、技术间歇。
（四）隧道工程施工组织设计的编制特点
1.洞口场地平面布置
以洞口为中心的施工场地总布置应注意结合工程规模、工期、地形特点、弃渣场和水源等情况，本着因地制宜、充分利用地形、合理布置、统筹安排的原则进行，并应符合下列要求：
（1）以洞口为中心布置施工场地。
（2）铺道运输的弃渣线、编组线和联络线，应形成有效的循环系统。
（3）长隧道洞外应有大型机械设备安装、维修和存放的场地。
（4）机械设备、附属车间、加工场应相对集中。
仓库应靠近公路，并设有专用线。
（5）合理布置大堆材料（砂石料）、施工备用品及回收材料堆放场地位置。
（6）生活服务设施应集中布置在宿舍、保健和办公用房附近。
（7）运输便道、场区道路和临时排水设施等，应统一规划，做到合理布局，形成网络。
（8）危险品库房按有关安全规定办理。
三、公路工程施工组织设计的编制程序
四、公路工程施工组织设计的评价与优化
（一）公路工程施工组织设计的评价
1.分析劳动力需要量图
在编制施工进度时，应以劳动力需要量均衡为原则，对施工进度作恰当安排和必要的调整。
2.工程进度曲线（“S”曲线）
一般情况下，项目施工初期工程进度曲线的斜率逐渐增大，此阶段的曲线呈凹形。
在项目施工稳定期间，工程进度曲线的斜率几乎不变，故该阶段的曲线接近为直线。
项目施工后期，每天完成的工程量逐渐减少，施工投入也减少。
曲线则为凸形。
“S”曲线结合“香蕉”曲线进行施工中的进度、费用控制。
3.分析几项技术经济指标
（1）施工周期
（2）全员劳动生产率：
全员劳动生产率＝完成的建安工作量（元）/全体职工平均人数
（3）劳动力不均衡系数，即施工期高峰人数与施工期平均人数之比，接近于1为好。
（4）综合机械化程度
（5）“四新”项次及成果评价：
比较采用新技术、新工艺、新材料、新设备的项次及成果。
（二）公路工程施工组织设计的优化
2.施工方案的优化
施工方案优化主要通过对施工方案的经济、技术比较，选择最优的施工方案，达到加快施工进度并能保证施工质量和施工安全，降低消耗的目的。
主要包括：
施工方法的优化、施工顺序的优化、施工作业组织形式的优化、施工劳动组织优化、施工机械组织优化等。
3.资源利用的优化
资源利用的优化主要包括：
物资采购与供应计划的优化、机械需要计划的优化。
1B420012 公路工程项目施工部署
一、公路工程施工部署
施工总体部署主要内容包括：
（1）项目组织机构设置：
①项目管理人员数量，人员组成方式与来源；②项目领导及部室负责人职务、姓名、分工及联系方式；③组织机构图。
（2）施工任务划分；（3）施工顺序；（4）拟定主要项目的施工方案；（5）主要施工阶段工期分析。
（一）项目组织机构设置
1.公路工程施工项目管理组织机构
公路工程施工项目的组织机构——项目经理部。
3.公路工程施工项目经理部的组织结构模式
一般有四种，即直线式、职能式、直线职能式、矩阵式。
目前主要采用的组织结构模式有直线式和直线职能式，大型项目可采用矩阵式。
项目经理部一般设置工程技术部、安全管理部、材料设备部、合同经营部、财务部和办公室六个职能部门，职能部门设置和人员的配备应适应工作的需要。
二、公路工程施工总平面布置图的内容和设计原则
1.在保证施工顺利的前提下，充分利用原有地形、地物，少占农田，因地制宜，以降低工程成本。
2.充分考虑水文、地质、气象等自然条件的影响，尤其要慎重考虑避免自然灾害（如洪水、泥石流）的措施，保护施工现场及周围生态环境。
3.场区规划必须科学合理，应以生产流程为依据，并有利于生产的连续性。
4.场内运输形式的选择及线路的布设，应力求材料直达工地，尽量减少二次倒运和缩短运距。
【案例】
背景资料：
某施工单位承接了某公路B合同段K8＋000～K9＋800的路基、路面、1座3×20m的简支梁桥和8道涵洞施工，合同工期为200天。
该段土质以松散砂土和黏土为主，路基主要工程量见下表。
注：
表中挖方为天然密实方，填方为压实方，天然密实方与压实方的换算系数为：
土方1.16，石方0.92，假设换算系数不因土石混填而改变，调运方在经济运距内。
桩号
挖方（m3）
填方（m3）
备注
土
石
K8＋000～K8＋800
15000
5000
0
挖方中含有机土
K8＋800～K9＋100
2000
0
2000
道路左侧20～80m范围内为一古滑坡体
K9＋100～K9＋800
0
0
24000
施工单位进场后，积极组织施工，并将路面分成三个段落组织流水作业，并绘制了施工平面布置示意图和网络计划，分别如下：
问题：
指出平面布置示意图中临时设施和临时工程布置的不妥之处，并说明理由。
『参考答案』
不妥之处：
将临时场地（机械设备停放场和材料场）（1分）和施工便道（1分）布置在滑坡体内。
因为这种布置会增加滑坡上的荷载而可能诱发滑坡（2分）。
1B420020 公路工程进度控制
1B420021 公路工程进度计划的编制特点
一、公路工程进度计划的主要形式
1.横道图
公路工程的进度横道图是以时间为横坐标，以各分部（项）工程或工作内容为纵坐标，按一定的先后施工顺序，用带时间比例的水平横线表示对应工作内容持续时间的进度计划图表。
公路工程中常常在横道图的对应分项的横线下方表示当月计划应完成的累计工程量或工作量百分数，横线上方表示当月实际完成的累计工程量或工作量百分数。
2.“S”形曲线
“S”形曲线是以时间为横轴，以累计完成的工程费用的百分数为纵轴的图表化曲线。
一般在图上标注有一条计划曲线和实际支付曲线，实际支付曲线高于计划曲线则实际进度快于计划，否则就慢；曲线本身的斜率也反映进度推进的快慢。
有时为反映实际进度，另增加一条实际完成线（支付滞后于完成）。
在公路工程中，常常将“S”形曲线和横道图合并于同一张图表中，称之为“公路工程进度表”，既能反映各分部（项）工程的进度，又能反映工程总体的进度。
3.垂直图（也称斜条图、时间里程图）
垂直图是以公路里程或工程位置为横轴，以时间为纵轴，而各分部（项）工程的施工进度则相应地以不同的斜线表示。
在图中可以辅助表示平面布置图和工程量的分布。
垂直图很适合表示公路、隧道等线形工程的总体施工进度。
斜率越陡进度越慢，斜率越平进度越快。
4.斜率图
斜率图是以时间（月份）为横轴，以累计完成的工程量的百分数为纵轴，将分项工程的施工进度相应地用不同斜率表示的图表化曲（折）线。
事实上就是分项工程的“S”曲（折）线，主要是作为公路工程投标文件中施工组织设计的附表，以反映公路工程的施工进度。
5.网络图
二、公路施工过程组织方法和特点
（一）顺序作业法（也称为依次作业法）的主要特点：
1.没有充分利用工作面进行施工，（总）工期较长。
2.每天投入施工的劳动力、材料和机具的种类比较少，有利于资源供应的组织工作。
3.施工现场的组织、管理比较简单。
4.不强调分工协作，若由一个作业队完成全部施工任务，不能实现专业化生产，不利于提高劳动生产率；若按工艺专业化原则成立专业作业队（班组），各专业队是间歇作业，不能连续作业，材料供应也是间歇供应，劳动力和材料的使用可能不均衡。
（二）平行作业法的主要特点
1.充分利用了工作面进行施工，（总）工期较短。
2.每天同时投入施工的劳动力、材料和机具数量较大，材料供应特别集中，所需作业班组很多，影响资源供应的组织工作。
3.如果各工作面之间需共用某种资源时，施工现场的组织管理比较复杂、协调工作量大。
4.不强调分工协作，各作业单位都是间歇作业，此点与顺序作业法相同。
这种方法的实质是用增加资源的方法来达到缩短（总）工期的目的，一般适用于需要突击性施工时施工作业的组织。
（三）流水作业法的主要特点
1.必须按工艺专业化原则成立专业作业队（班组），实现专业化生产，有利于提高劳动生产率，保证工程质量。
2.专业化作业队能够连续作业，相邻作业队的施工时间能最大限度地搭接。
3.尽可能利用工作面进行施工，工期比较短。
4.每天投入的资源量较为均衡，有利于资源供应的组织工作。
5.需要较强的组织管理能力。
这种方法可以充分利用工作面，有效地缩短工期，一般适用于工序繁多、工程量大而又集中的大型构筑物的施工，如大型桥梁工程、立交桥、隧道工程、路面等施工的组织。
图1B420021－1 三种基本施工组织比较图
三、公路工程常用的流水施工组织
（一）公路工程常用的流水参数
1.工艺参数：
施工过程数n（工序个数），流水强度V。
2.空间参数：
工作面A、施工段m、施工层。
3.时间参数：
流水节拍t、流水步距K、技术间歇Z、组织间歇、搭接时间。
（二）公路工程流水施工分类
1.按节拍的流水施工分类
（1）有节拍（有节奏）流水：
等节拍（等节奏）流水；异节拍（异节奏）流水。
（2）无节拍（有节奏）流水。
2.按施工段在空间分布形式的流水施工分类：
流水段法流水施工；流水线法流水施工。
（三）路面工程的线性流水施工组织
一般路面各结构层施工的速度不同，从而持续时间往往不相同。
组织路面流水施工时应注意的要点：
1.各结构层的施工速度和持续时间。
要考虑影响每个施工段的因素，水泥稳定碎石的延迟时间、沥青拌合能力、温度要求、摊铺速度、养护时间、最小工作面的要求等。
2.相邻结构层之间的速度决定了相邻结构层之间的搭接类型，前道工序的速度快于后道工序时选用开始到开始搭接类型；否则选用完成到完成搭接类型。
3.相邻结构层工序之间的搭接时距的计算：
时距=最小工作面长度/两者中快的速度。
【案例】
背景资料（线性流水）
某公路路面工程，里程桩号为K5＋000～K29＋000，总长度为24km。
路面结构层分为级配砾石底基层、水泥稳定碎石基层、沥青面层（单层）。
建设单位（业主）希望施工单位尽可能用最短时间完成该路面工程施工。
施工单位根据自己的能力准备组织2个路面施工队平行施工以完成该路面工程。
每个路面施工队的施工能力相同各完成12km。
根据以往类似工程的施工经验，底基层专业队组（班组）施工进度（速度）200m/d（已经包含各种影响，下同）；水泥稳定碎石基层专业队组施工进度150m/d，养护时间至少7d，所需工作面的最小长度为1000m；沥青面层专业队组施工进度为160m/d，所需最小工作面长度1200m。
要求施工单位用最快方式，根据上述给定条件组织路面工程线性流水施工并绘制横道图和网络图。
问题：
（1）评价采用2个路面施工队平行施工这种施工组织方式的前提条件和实际效果。
（2）计算各结构层工作的持续时间。
（3）分析和计算底基层与基层之间的搭接类型和搭接时距。
（4）分析和计算基层与面层之间的搭接类型和搭接时距。
（5）绘制路面工程线性流水施工横道图。
『参考答案』
（1）平行施工作业方式的主要特点是进度快，所需的资源量大。
采用2个路面施工队的前提条件是该施工单位要有足够的专业设备和人员（即足够资源量）。
从背景材料的描述，该施工单位具备此条件。
采用平行施工方式能达到缩短工期的要求，2个路面施工队平行施工的组织方式能达到预期效果。
（2）各结构层工作的持续时间计算为：
底基层＝12000/200＝60d，基层＝12000/150＝80d，面层＝12000/160＝75d。
（3）因为底基层的速度快于基层，应选择STS（开始到开始）搭接关系，搭接时距计算结果为1000/200＝5d。
（4）因为面层速度快于基层应选择FTF（完成到完成）搭接关系。
搭接时距计算应该除以两者中较快的速度，时距＝1200/160＝7.5d，应该取8d（只入不舍）。
考虑到养护至少7d，所以FTF＝8＋7＝15d。
工程工期＝5＋80＋15＝100d。
（5）绘制路面工程线性流水施工横道图如下：
（四）通道和涵洞的流水段施工组织
在实际的公路通道和涵洞施工中，全等节拍流水较少见，更多的是异节拍流水和无节拍流水。
对于通道和涵洞的流水组织主要是以流水段方式组织流水施工，而流水段方式的流水施工往往会存在窝工（资源的闲置）或间歇（工作面的闲置）。
消除窝工和消除间歇的方法都采用累加数列错位相减取大差的方法，构成累加数列的方法，当不窝工的流水组织时，其流水步距计算是同工序各节拍值累加构成数列；当不间歇的流水组织时，其施工段的段间间隔计算是同段各节拍值累加构成数列；错位相减取大差的计算方法，两种计算方法相同。
（1）不窝工的无节拍流水工期＝流水步距和＋最后一道工序的节拍和＋技术间歇和。
（2）无间歇的无节拍流水工期＝段间间隔和＋最后一个施工段的节拍和＋技术间歇和。
（3）有窝工并且有多余间歇的无节拍流水工期。
一般通过横道图来确定；如果是异节拍流水，往往是不窝工或者不间歇流水中的最小值。
（五）桥梁工程流水施工组织
多跨桥梁的桥梁基础或桥梁下部结构施工由于受到专业设备数量的限制，不宜配备多台，因此只能采取流水施工。
桥梁的流水施工也是属于流水段法流水施工，应注意尽可能组织成有节拍的形式。
其工期计算与通道涵洞相同。
【案例】
背景资料（流水段施工组织）
某工程有5座通道，每座通道的工序和节拍如下：
挖基坑2d→清基2d→浇基4d→台身8d→盖板4d→回填6d。
浇基后至少要等待4d才能施工台身，台身完成后至少要等待2d才能进行盖板施工。
施工单位组织一个通道队，内设对应其6道工序的6个班组进行流水施工。
问题：
（1）计算不窝工的流水工期。
绘制流水横道图？
（2）计算无多余间歇的流水工期。
（3）有窝工而且有多余间歇流水时的流水工期是多少？
『参考答案』
（1）计算不窝工流水时的流水工期。
不窝工有多余间歇的流水横道图如图所示：
（2）各施工段之间的时间间隔计算，同段节拍累加错位相减取大差就等于流水节拍的最大值8。
计算无多余间歇的流水工期：
流水工期＝段间间隔和＋最后一个施工段的节拍和＋技术间歇和。
＝（5－1）×8＋26＋4＋2＝32＋26＋6＝64
（3）有窝工而且有间歇流水时的流水工期取不窝工、不间歇流水的最小值。
【案例】
背景资料
某施工单位承接了一4×20m简支梁桥工程。
桥梁采用扩大基础，墩身平均高10m。
项目为单价合同，且全部钢筋由业主提供，其余材料由施工单位自采或自购。
在离本工程不远的江边有丰富的砂源，经检验，砂的质量符合要求。
采砂点位于一跨江大桥下游150m处，施工用砂均取自这里。
项目部拟就1#～3#排架组织流水施工，各段流水节拍见下表：
1#排架
2#排架
3#排架
扩大基础施工（A）
10
12
15
墩身施工（B）
15
20
15
盖梁施工（C）
10
10
10
（注：
表中排架由基础、墩身和盖梁三部分组成）
根据施工组织和技术要求，基础施工完成后至少10天才能施工墩身。
施工期间，还发生了如下事件：
事件1：
由于业主大型安装设备的进场，业主委托承包商对一旧桥进行加固。
加固工程中的施工项目在原合同中有相同项目，承包人要求直接采用相关单价来处理加固费用。
事件2：
在桥梁基础开挖完成后，施工项目负责人组织施工人员、质检人员对槽基几何尺寸和标高这两项隐蔽工程进行了检查和验收，随即进入下一道工序。
事件3：
施工单位准备开始墩身施工时，由于供应商的失误，将一批不合格的钢筋运到现场，致使墩身施工推迟了10天开始，承包商拟就此向业主提出工期和费用索赔。
问题：
1.计算排架施工的流水工期（列出计算过程），并绘制流水横道图。
（不窝工）
『参考答案』
无窝工的无节拍流水工期＝流水步距和（含技术间歇）＋最后一道工序的节拍和
T＝10＋30＋10＋30＝80d
四、网络计划在公路工程进度计划中的应用
（2）结构物细部流水原本是衔接关系，如果简化成各工序之间流水或者各施工段之间流水，就变成了搭接关系。
搭接时距选择和计算，简化为不窝工流水时取STS＝相邻工作的流水步距，不间歇流水时取STS＝段间间隔。
1B420022 公路工程进度控制管理
一、公路工程进度控制的系统原理
二、进度计划的审批
（一）进度计划的提交
1.总体性进度计划
2.阶段性进度计划
（二）进度计划的审查要点
施工单位编制完进度计划后，应重点从以下几方面对进度计划进行审查：
1.工期和时间安排的合理性
（1）施工总工期的安排应符合合同工期。
（2）各施工阶段或单位工程（包括分部、分项工程）的施工顺序和时间安排与材料和设备的进场计划相协调。
（3）易受冰冻、低温、炎热、雨季等气候影响的工程应安排在适宜的时间，并应采取有效的预防和保护措施。
（4）对动员、清场、假日及天气影响的时间，应充分考虑并留有余地。
2.施工准备的可靠性
（1）所需主要材料和设备的运送日期已有保证。
（2）主要骨干人员及施工队伍的进场日期已经落实。
（3）施工测量、材料检查及标准试验的工作已经安排。
（4）驻地建设、进场道路及供电、供水等已经解决或已有可靠的解决方案。
3.计划目标与施工能力的适应性
（1）各阶段或单位工程计划完成的工程量及投资额应与设备和人力实际状况相适应。
（2）各项施工方案和施工方法应与施工经验和技术水平相适应。
（3）关键线路上的施工力量安排应与非关键线路上的施工力量安排相适应。
三、进度计划的检查与调整
（一）进度计划的检查
1.公路工程项目进度检查应包括下列内容：
（1）工作量的完成情况。
（2）工作时间的执行情况。
（3）资源使用及进度的互配情况。
（4）上次检查提出问题的处理情况。
2.进度计划检查的方式：
（1）项目部定期地收集由承包单位提交的有关进度报表资料。
（2）由驻地监理人员现场跟踪检查公路工程的实际进展情况。
（3）由监理工程师定期组织现场施工负责人召开现场会议。
（4）上次检查提出问题的处理情况。
3.进度计划检查的方法：
（1）横道图比较法。
进行直观比较的方法。
（2）“S”形曲线比较法。
它是以横坐标表示进度时间，纵坐标表示累计完成任务量，而绘制出一条按计划时间累计完成任务量的“S”形曲线，将施工项目的各检查时间实际完成的任务量与“S”形曲线进行实际进度与计划进度相比较的一种方法。
（3）“香蕉”曲线比较法。
“香蕉”曲线是由两条以同一开始时间、同一结束时间的“S”形曲线组合而成。
其中，一条“S”形曲线是工作按最早开始时间安排进度所绘制的“S”形曲线，简称ES曲线；而另一条“S”形曲线是工作按最迟开始时间安排进度所绘制的“S”形曲线，简称LS曲线。
（4）公路工程进度表（横道图法与“S”曲线法的结合）
工程进度表是反映每个月工程实际进度与计划进度的图表。
工程进度表实现了横道图法与S曲线法的优势互补，取长补短.
（5）前锋线比较法。
它主要适用于时标网络计划。
所谓前锋线是指在原时标网络计划上，从检查时刻的时标点出发，用点划线依此将各项工作实际
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