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土木施工设计
摘要
本次设计是为了为某工程设计施工部署、编制施工进度计划和技术组织措施等问题。
主要考查了我们的绘图能力、计算能力、WBS分解能力等等。
本次设计的重点在于在规定的时间工期内解决施工部署、资源整合、人员调配、设备安装、材料保存等问题，保证施工任务顺利有序进行，保证施工安全。
本次任务的难点在于对施工任务的把握以及对工程与外部环境的融洽和谐。
设计重点讲解了工程概况及特点、施工部署、轻型井点降水、脚手架安全、施工进度、组织安排、技术措施等问题，以及对冬季安全施工的介绍。
关键字：
混凝土、井点降水、脚手架、工期
1、工程概况及施工特点………………………………………………3
1.1工程概况…………………………………………………………………3
1.2施工特点…………………………………………………………………3
2、施工部署………………………………………………………………6
2.1工程目标……………………………………………………………………6
2.2主要分部分项工程部署……………………………………………………6
3、主要技术问题……………………………………………………10
3.1轻型井点降水设计计算…………………………………………………10
3.2脚手架安全专项施工方案………………………………………………14
4、工程进度……………………………………………………………22
4.1项目工作结构分解………………………………………………………22
4.2项目进度计划……………………………………………………………24
4.3、流水施工总体流程……………………………………………………30
5、主要的技术措施…………………………………………………32
5.1项目组织机构设置原则………………………………………………32
5.3施工现场平面布置……………………………………………………35
5.4冬季施工措施…………………………………………………………36
6、总结………………………………………………………………41
1、工程概况及施工特点
1．1工程概况
本工程为某公司的办公楼，位于北方某市市郊公路边，总建筑面积6532m²，平面形式为L型，南北长62.55米，东西长40.44米。
该建筑大部分为四层，局部五层，高19.45米，附楼（F~L轴）带地下室，在11轴线处有一道温度缝，在F轴线处有一道沉降缝。
本工程承重结构除门厅部分为现浇钢筋砼半框架外，皆采用砖混结构。
基础埋深1.9米，C15素砼垫层，砖砌条基，一道地圈梁。
砖墙承重，层层圈梁，纵横墙交接处和外墙转角处设抗震构造柱，厕所、盥洗室现浇楼板，其余楼屋面板为预空板，大梁、楼梯及挑檐均为现浇。
室内地面门厅、走廊、实验室、厕所、后楼梯、踏步为水磨石面层，其他皆水泥砂浆地面。
室内装饰主要用白灰沙浆外喷106涂料，室外装修以马赛克为主。
窗间墙为干粘石，腰线、窗套贴面砖。
散水为无筋砼一次抹光。
屋面保温为炉渣砼，上做SBS改性沥青卷材防水层一道，上人屋面部分加铺架空隔热平板。
设备安装及水、暖、电工程配合土建施工。
1.2施工特点
（1.2.1）地质及环境条件
根据地勘报告：
土壤为级大孔性黄土，天然地基承载能力为150kN/m²，地下水位在地表下7~8米。
本地区土壤最大冻结深度为0.5米。
建筑场地南侧为原有建筑物，北侧西侧为本公司地界的围墙，东侧为公路，距道叉3米内的人行道不得占用。
人行道一侧上方尚有高压输电线。
（1.2.2）施工工期要求
本工程定于7月30日开工，要求在次年1月15日竣工。
限定总工期9个半月，日历工期为240天。
（1.2.3）气象条件
施工期间主导风向偏东，雨季为8月份，冬季为12月到第二年的1月份和2月份，冬季可能要采取冬期施工。
（1.2.4）主要项目实物工程量（见表1）。
砖混结构住宅楼工程量一览表表1
顺
序
工程名称
单位
工程量
需要劳动量或台班
定额
劳动量
1
基础挖土
m3
320
3.2
100
2
砼基础
m3
134.94
1.73
78
3
砌墙基
m3
77.4
1.29
60
4
墙基和地面回填
m3
250
5
50
5
砌砖墙
m3
1436
1.08
1330
6
过梁安装
根
483
7.0
70
7
楼板安装
块
1848
16.1
115
8
楼梯安装
座
3
0.6
5
9
楼板嵌缝
m
5880
85
59
10
屋面二次灌缝
m
840
85
10
11
细石砼面层
m2
400
19.8
20
12
贴分隔缝
m
160
10
16
13
室内地坪砼
m3
31
1.75
18
14
楼地面及楼梯抹面
m2
3000
19.8
151
15
安装吊篮架子
根
45
2
22.5
16
外墙抹灰
m2
2494
8.4
297
17
拆除吊篮架子
根
45
3
15
18
天棚抹灰
m2
3500
8.2
427
19
内墙抹灰
m2
4271
11.4
375
20
安装木门
扇
231
7
33
21
安装木窗
扇
273
9.5
29
22
安装玻璃
m2
350
10
35
23
油漆门窗
m2
910
9.6
100
24
其他
约15%
25
卫生安装工程
26
电气安装工程
（1.2.5）冬季施工注意要点：
冬季的养护方在冬季寒冷的气温下，为使混凝土不被冻坏，而保持正常硬化，不出现温度突降，使混凝土冷却，受冻而产生的裂缝因此要对混凝土表面采取保温措施。
本工程混凝土养护采用综合蓄热法花板，即采用混凝土添加防冻剂与蓄热保温相结合的养护方式。
墙体混凝土的养护：
在施工层及其下一层外架密目网内侧满挂一层彩条布，确保混凝土不受冷气迎风袭击。
柱混凝土养护：
视测温情况及室外温度包裹毡被。
梁砼养护：
在新浇混凝土表面先覆盖一层塑料薄膜，再严密加盖毡被。
对于边角等薄弱部位或迎风面，覆盖两层并保证搭接500㎜。
大体积混凝土的养护在第一次抹面结束后1小时左右用塑料布覆盖砼面进行贴面养护，不留空隙。
二次抹面揭开塑料布之后重新覆盖塑料布，在上面加盖一层棉毡。
有钢筋的地方应将塑料布剪开，覆盖至钢筋根部。
浇水时间应在能上人、混凝土表面不起皮的情况下进行，浇水时将塑料布揭开一小块儿，采用塑料布下浇水，之后重新贴面覆盖。
浇水次数的多少以保证混凝土表面不缺水为原则。
砼持续养护时间不少于14昼夜。
2、施工部署
本工程属于小型的多层项目，施工方法比较简单。
本项目施工部署，在施工程序上，遵循“先地下，后地上”、“先土建，后设备”、“先主体，后围护”、“先结构后装饰”的原则，按照流水施工原理组织施工。
为使工程按计划有序进行，要充分做好个施工阶段的和各工序、各方面、各环节上的准备工作，使整个工程建设空间占满，时间上体现均衡连续有节奏。
2.1工程目标
（1）质量目标：
分项工程质量评定全优率达到90%以上，并一次通过验收，确保工程质量优良。
（2）工期目标：
（3）安全目标：
无伤亡事故。
（4）消防目标：
无大小火灾事故。
（5）场容环保目标：
配合业主，总包单位创市文明施工工地。
2.2主要分项工程施工部署
2.2.1混凝土施工方案部署
1施工准备：
技术准备
施工前熟悉图纸，将工程中各部位的混凝土按不同标号列出来，并计算出各部位混凝土的用量。
对班组进行书面和口头技术交底，落实岗位责任。
浇筑混凝土前由混凝土工长填写混凝土浇筑申请单。
上道工序验收合格后方可施工混凝土，并填写有关的技术资料。
2物资准备
2.1施工机具机械配备表
序号
机械名称
型号
数量
功率
（KW）
备注
1.
混凝土泵车
BSA2100HD
2
90/台
一台备用
2.
环保型振捣棒
NH50
20
3.
BL12布料杆
2
4.
架子车
15
备用
5.
木抹、铁抹刮杠
各20把
6.
线绳
100M
库存随到随领
7.
钢卷尺（5M）
10把
库存随到随领
8.
棕刷
20把
原材料要求
本工程采用商品混凝土。
所用的原材料必须由商品混凝土厂家提供合格的原材料试验报告单，由我方委托技术人员和监理、甲方到商砼厂家搅拌站不定期抽查。
商品混凝土的供应
每次浇注砼时应提前向商砼站发出书面商砼需求联系单，提出商砼具体需求量及准确的需求时间。
由我方委派一名专业技术人员不定期对商砼进行质量抽查，确保砼保质保量、供应连续。
劳动力准备
施工队伍劳动力配备：
砼连续施工，分白天、夜间两个施工作业班。
劳动力配备需求表
序号
工种
每班人数
备注
1
班组长
4人
有较强施工组织能力，熟悉混凝土施工方法。
2
振捣手
6人
有振捣经验，持证上岗。
3
抹面
20人
必须是瓦工出身，有抹面经验，持证上岗。
4
接管
15人
有接管经验，操作熟练。
5
普工
15人
能够吃苦，不怕脏，听从指挥
合计
60人
1）按工种配足机械工、试验工、电工等劳动力且持证上岗。
2）人员、机械配备齐全，安排妥善，砼浇注前全部就位。
2.2.2砌体工程施工部署
1、质量目标
严格按照设计要求及施工规范组织砌体工程施工，达到国家标准规定的合格标准。
2、安全目标：
杜绝重大伤亡事故，杜绝机械伤害事故，杜绝火灾事故，轻伤频率控制在1‰以内，力争砌体工程施工无安全事故发生。
3、文明施工、环境管理目标：
加强施工过程管理，做到工完场清，文明施工；控制污染环境，搞好环境保护。
4、施工平面布置：
根据现场实际情况，从施工方便、工地通道畅通考虑，对施工现场平面合理布置机械设备、材料堆放部位。
拟每栋主楼安装1台施工升降机（其中15#、16#楼各安装2台施工升降机），每栋主楼靠近施工升降机处设1台砂浆搅拌机、砂石堆场、砌体堆场以及石灰膏池，拟在临近砂浆搅拌机的主体工程一层的房间作为水泥库房。
5技术准备
①图纸会审准备
由项目总工程师组织相关工程技术人员认真学习图纸和相关施工规范、图集，并进行图纸自审、会审工作，熟悉图纸内容，掌握和了解图纸中的细节，明确工艺流程，并对设计图中不清楚或错漏的内容与设计人员及时沟通，以确保正确无误的组织施工。
组织各专业施工队伍共同学习施工图纸，商定施工配合事宜。
②编制施工专项方案
由项目总工程师组织技术部人员认真编制该工程详细、有针对性的专项施工方案，作为工程施工生产的指导性文件。
③进行技术、质量交底
项目部技术负责人组织施工员、质量员等相关工程技术人员进行砌体专项方案交底，明确施工工艺、流程及质量要求。
④编制施工图预算和施工预算
由预算部门根据施工图、预算定额、施工组织设计、施工定额等文件，编制施工图预算和施工预算，以便为施工作业计划的编制、施工任务单和限额领料单的签发提供依据。
2.2.3现场文明施工施工布署
2.2.3.1质量目标
我公司将本工程作为按环保体系运作的重点实施项目，并制定专项环境管理实施方案。
现场附近按《CⅠ手册》要求布置8块标牌，由广告公司制作。
现场标牌上书写“现场平面布置图”“组织机构”“公司质量方针”“安全生产责任”等内容。
现场内设环形道路，宽5米，厚度120mm。
防止对大气污染
（1）、施工阶段，定时对道路进行淋水降尘，控制粉尘污染。
（2）、建筑物内的施工垃圾清运，采用搭设封闭式临时专用垃圾道运输或采用容器吊运或袋装，严禁随意凌空抛撒，施工垃圾应及时清运，并适时洒水，减少粉尘对空气的污染。
（3）、水泥和其它易飞扬物、细颗粒散体材料，安排在库内存放或严密遮盖，运输时要防止遗洒、飞扬，卸运时采取码放措施，减少污染。
（4）、现场内所有交通路面和物料堆放场地，全部铺设砼或砂石路面，做到黄土不露天。
（5）、对商品砼运输车要加强防止遗撒的管理，要求所有运输车卸料溜槽处必须装设防止遗撒的活动挡板，砼卸完后必须清理干净方准离开现场。
（6）、在出场大门处设置车辆清洗冲刷台，车辆经清洗和苫盖出场，严防车辆带泥砂出场造成道路的污染。
（7）、现场内食堂和宿舍要严格管理。
（8）、现场内的烧水茶炉均采用电器产品。
3、主要技术问题
3.1轻型井点系统设计计算
一：
该项目地下室形状及平面尺寸如图2所示，其地下室底板垫层的底面标高为-5.80m，天然地面标高为-0.50。
根据地质勘察报告，地面至-1.80m为杂填土，-1.08至-9.6m为细砂层，-9.6以下为粉质粘土，地下常水位标高为-1.40，经试验测定，细砂层渗透系数K=6.7m/d。
因场地较为宽裕基坑放坡开挖，边坡采用1：
0.5，为施工方便，坑底开挖平面尺寸比设计平面尺寸每边放出1.0m。
试确定轻型井点系统的布置并计算之。
图2某地下室现场平面简图
二：
轻型井点系统布置
1.平面布置系统确定。
根据本工程条件，轻型井点系统选单层环形布置，如图2-1所示。
2.确定总管长度。
总管直径选用127mm，布置于天然地面上，基坑上口尺寸为56.4m×24.8m井点管距离坑壁为1.0m，则总管长度为
2×[（56.4+2×1.0）+（24.8+2×1.0）]=170.4（m）
3.确定高程布置埋置深度。
井点管所需的埋置深度
H=5.8-0.5+0.5+26.8÷2×1=7.14（m）＞7.0-0.2=6.80（m）10
将总管埋于地面下0.4处，即先挖0.4m深的沟槽，然后在槽底铺设总管，此时井点管所需长度为
7.04-0.4+0.20=6.84（m）＜7.0（m）满足要求抽水设备根据总管长度选用二套，其布置位置与总管的划分范围如图2-1所示。
图2-1某工程基坑轻型井点系统布置（a）平面布置图；（b）高程布置图
4.总管及井点管数量的计算。
①降水深度。
井点管长度选用7.0m，直径为50mm，滤管长度为1.0m，井点露出地面0.2m，基坑中心要求的降水深度S为S=5.80-1.40+0.50=4.9（m）
②含水层有效厚度。
按无压非完整井考虑，含水层有效厚度H0按表2.6计算：
6.12÷（6.12+1.00）=0.86
∴H0=1.88×（6.12+1.0）=13.4（m）>9.6-1.4=8.2（m）
取H0=8.2（m）
③抽水影响半径R。
按公式（2.26）求出：
R=1.95×4.9×
8.2×6.7=70.8（m）
④环形井点的假想半径x0按公式（2.27）求出：
x0=（26.4×58.4÷π）︿1/2=22.2
⑤基坑涌水量Q。
按公式（2.5）求出：
Q=1.366×6.7×（2×8.2-4.9）×4.9÷（㏒70.8-㏒22.2）=1024（m3/d）
⑥井点管数量与间距计算。
单根井点出水量q按公式（2.31）求出：
q=65×π×0.05×1.0×36.7=19.2（m3/d）
⑦井点管数量n。
按公式（2.30）求出：
n=1.1Q/q=1.1×1024÷19.2=59（根）
井点管间距D按公式计算：
D=170.4÷59=2.84（m）
取D=3.0（m）
则n=170.4÷3.0=57（根）
三．抽水设备选用
1．选择真空泵。
根据每套机组所带的总管长度为166.4/2=83.2（m），用W5型干式真空泵。
真空泵所需的最低真空度按公式（2.33）求出：
hk=10×（7.0+1.0）=80（kPa）
2．选择水泵。
水泵所需的流量Q=1.1×1024÷2=563（m3/h）
水泵的吸水扬程Hs
Hs≥7.0+1.0=8.0（m）
由于本工程出水高度低，只要吸水扬程满足要求，则不必考虑总扬程。
根据水泵所需的流量与扬程，选择2B19型离心泵（Q=11~25m3/h，Hs=8.0~6.0m）即
可满足要求。
3.2脚手架安全专项施工
一、基础数据
1、基础施工阶段：
在四周渗水井外侧55com处设立不低于1.3m的防护栏杆，在基坑东南角搭设临时梯子。
2、主体结构及装饰装修施工阶段：
沿着结构周边距建筑物外线为330mm（1-3层为400mm）搭设双排扣件式Φ51钢管脚手架，全部采用双排双立杆形式。
脚手架立杆纵距1.2m，大横杆间距1.0m.，小横杆间距0.5m。
剪刀撑每5根立柱设置一道，斜角为45°至60°.脚手架与柱刚性连接，采用双杆箍柱式横向拉结，逢柱必抱。
所有立杆底下垫60mm厚通长手板，素土夯实密度达到设计要求。
脚手架外立干内侧挂密目安全网封严，架子顶部高出屋面最高处1.2米。
在结构东南角设一部外用电梯。
装修时亦使用此脚手架。
二、设计计算书
1计算依据：
（1）钢管集合性质、力学性质：
直径φ51D=51mm
壁厚：
t=3.0mm
每米重：
q0=3.84㎏／m
截面积：
A=4.52㎝2
截面抵抗矩：
w=5.0㎝3
截面回转半径：
r0=1.58㎝
挡风系数：
ψ=Am/Aw=0.4
钢号：
Q235
抗弯、抗拉、抗压容许应力：
[σ]=1700㎏／㎝2
（2）脚手板重量：
q1=25㎏／m2
（3）扣件重量：
q2=2㎏/个
（4）施工荷载：
q3=270㎏／m2
（5）安全网重：
q4=0.5㎏／m2
（6）内外立杆荷载分项系数（η）：
内立杆：
η1=0.65m
外立杆：
η2=0.35m
（7）连墙体横距：
lw=4.1（2.7m）
连墙件竖距：
hw=3.3m（5.8m、4.0m、3.4m、5.31m）
（8）计算公式中所采用的符号：
H0：
立杆总高度
h：
步高
n1：
单立杆脚手架铺板层数
W0：
北京地区基本风压
a：
立杆纵距（1200㎜）
b2：
作业面铺脚手板宽度
（1.2+0.2=1.4m或1.2+0.3=1.5m,计算时取大值）
Pn：
每米高的脚手架杆件的重量
η3：
双立杆中直通长杆承担上部荷载分配系数采用0.7
n3：
双立杆脚手架铺板层数
L：
由一根外立杆承受的剪刀撑、斜杆、栏杆的平均长度
P0：
挡脚板的荷载
P网：
安全网总重
n5：
偏心荷载作业层数
P内：
内立杆偏心荷载
P外：
外立杆偏心荷载
2验算部位：
（1）双立杆第一步架（标高±0.000处）验算；
（2）基底承载力验算；
（3）卸料平台验算。
3双立杆第一步架验算（标高在
处）
标高
～1.80mH
=1.8m
P
=q
×[2+（a+1.5）/h]+2.5×q2/h
=3.84×[2+（1.2+1.5）/1.8]+2.5×1.0/1.8
=14.83kg/m
标高1.8～13.8mH
=12m
P
=q
×[2+（a+1.5）/h]+2.5×q
/h
=3.84×[2+（1.2+1.5）/1.47]+2.5×1.0/1.47
=16.29kg/m
标高13.8～19.8mH
=6m
P
=q
×[2+（a+1.5）/h]+2.5×q
/h
=3.84×[2+（1.2+1.5）/1.65]+2.5×1.0/1.65
=15.48kg/m
1）轴心荷载:
N=0.5×（
）
=0.5×（1.8×14.83+12×16.29+15.48×6+1.5×1.5×0.5×2×25）
=213.77kg
2）偏心荷载：
P内=η1ab2q3n5
=0.65×1.2×1.5×270×1
=315.9kg
P外=η1ab2q3n5+Lq0+P0+P网
=0.35×1.2×1.5×270×1+20.87×3.84+0.18×1.5×25×2+0.5×1.5×36.9
=291.41kg
P偏=0.7×P外=0.7×291.41=203.99kg
3）风荷载
风荷载标准值：
Wk=0.1041kg/cm
3）强度验算：
计算长度系数：
=1.53
计算长度:
L0=
×h=1.53×180=275.4cm
长细比：
=L0/r0=275.4/1.58=174.31
稳定系数：
=0.234
风载产生弯矩设计值：
Mw=0.12×Wk×h
=0.12×0.1041×180
=404.74kg.cm
材料强度附加分项系数：
ra=1.1705
强度验算:
=0.9×[（1.2×P偏+N）/
A+MW/W]×ra
=0.9×[1.2×（233.76+148.167）/0.234×0.489+404.74/5.0]×1.1705
=507.22kg/cm
<[
]=1700kg/cm
双立杆强度和稳定性均满足要求。
4基底验算
外脚手架基底分三种情况：
（1）东西北三侧基底为素填土并夯实，承载力[
]=10t/m
脚手架每根双立杆下传力：
N=1.2×（291.41+148.17×2）=705.3kg
基底压力：
=N/A=705.3/（20×150）=0.235kg/cm
<[
]=1kg/cm
（10t/m
）
其中还未计钢丝绳的卸载作用，顾忌地承受能力足够。
（2）南面基底为三层顶板，承载力[
]=0.0225kg/cm
在脚手架同排两根双立杆下设垫层宽度：
1.2+0.4+0.4=2m
脚手架每根双立杆下传力:
N=[1.2×（291.41+148.17×2）×23.1/36.9]×2=932.95kg
基底压力:
=N/A=932.95/200×150=0.0126kg/m
>[
]=0.0255kg/m
故需要在三层顶层板下加设一些立柱支撑，以分散到二层顶板部分荷载，从而保证脚手架结构安全。
5、卸料平台设计
选次梁为[10,上铺5cm厚脚手板一层，主梁[20,钢丝绳选用
20.5。
要求焊接牢固.
受料平台结构验算：
活荷载取1.5吨（收料平台限重）
静荷载：
5cm厚脚手板，容重取7KN/m
[10槽钢：
10.007kg/m
[20槽钢;25.777kg/m
需验算以下内容：
（1）次梁[10槽钢验算;
（2）主梁[20槽钢验算;
（3）斜拉钢丝绳强度验算；
（4）吊环及绳栓抗剪计算。
其他事项详见《脚手架及防护体系施工方案》。
三、安全防护措施
1、通道口安全隔离设置：
在地面进出口设置安全通道，通道上空搭设安全防护棚，防护棚用双层脚手板铺设，层间相隔0.8m,两侧用脚手板绑扎，并用安全网封闭维护。
在出入口上方设醒目安全标牌。
2、“三宝、四口”临边防护措施：
①进入现场必须戴好安全帽，高空作业必须系好安全带，并经常检查，违者罚款。
②根据高处作业“四口”临边防护要求，设1.2m高防护栏杆，横杆不少与3道，下设300mm高踢脚板，对预留洞口采取严密封盖，对电梯井洞口设1.2m高固定栅栏门，竖井每层管架上铺脚板封闭，每三层加设安全网一道；楼梯均设栏杆扶手，用安全网围护。
③主要通道口设安全警示牌，保证足够的采光和照明。
四、脚手架的搭设及拆除施工工艺
1、落地
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