《施工方案的设计.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《施工方案的设计.ppt（137页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、,第五章 施工方案的设计,第一节 概述 一、施工方案的概念与内容 1、施工方案 施工方案是施工项目特有的一项内容，是施工项目规划的核心内容。施工方案是指为了保证施工项目按目标要求实现，根据施工技术规范与原理，运用工程技术与施工技术理论与方法，针对施工项目实施过程中所包含的各工种工程作施工技术、施工方法、施工机械、施工措施等方面的设计与选择以及在施工项目总体上进行施工区段的划分及施工流向、施工程序的安排。它主要是针对施工对象进行空间、工艺流程以及技术要素等方面的组织与安排。,建设工程项目管理规范的“施工项目实施规划”中含有“施工部署”与“施工方案”。施工部署是对整个工程施工的总体安排，施工方案主
2、要是对各单位工程、分部分项工程的施工方法作出说明。施工组织设计课程针对“施工组织总设计”和“单位工程施工组织设计”也分别采用“施工部署”与“施工方案”。施工部署是对整个施工项目全局作出统筹规划和全面安排，施工方案是针对单位工程的施工段、施工流程、施工方法及技术、工艺和施工机械的选择与确定。,它们都将施工项目分为两个层次：施工项目（群体工程），子项目（单项工程或单位工程）。施工部署是针对前者的，是战略性的总体安排，施工方案是针对后者的，是具体的、详细的技术安排。建设工程项目管理规范的定义要更宽泛一些，涉及分包、劳务、物资供应方面的规划或方案。2、施工部署的内容 施工部署的内容包括：（1）施工项目
3、的目标：包括项目的质量、进度、成本、及安全总目标。,（2）工程施工区段（或单项工程）的划分及总体施工顺序安排。根据建设项目总目标的要求，确定工程分期分批施工的合理开展程序。（3）主要单项工程的施工方案。对于施工项目中工程量大、施工难度大、工期长、起关键性作用的建筑物（或构筑物），以及全场范围内工程量大、影响全局的特殊分项工程应拟定施工方案，内容包括：确定施工方法、施工工艺流程、施工机械设备等。（4）分包规划、劳务供应规划、物资供应规划。（5）拟投入的最高人数和平均人数。,3、施工方案的内容 应对各单位工程、分部分项工程的施工方法作出说明。（1）施工流向和施工程序。（2）施工段的划分。（3）施工
4、方法、技术、工艺和施工机械的选择。对大型工程或施工技术复杂、难度大的工程还应确定其关键技术路线。（4）分包方案、材料供应方案、设备供应方案。（5）安全施工设计。,由此可以看出，施工方案的设计不仅仅指施工技术的选择与确定，还包含了空间或工作面、工艺流程、资源供应等方面的组织安排。从施工项目总体来看，施工方案的设计应从总体到具体，从宏观到微观，从概要到详细进行设计，在施工投标阶段、准备阶段、到工程开工以及各单项工程（或单位工程）开始前一步步进行。,4、施工方案的层次（阶段性）由于工程项目管理理论的发展，项目管理者在工程项目初期就必须对项目的前期策划、可行性研究、工程设计、采购、施工进行系统管理，必
5、须对工程施工的阶段组织管理模式进行选择和设计，设计与施工方案及施工规范的设计不能截然分开。所以，当工程项目采用工程总承包（EPC）、项目管理承包（PMC）、CM模式等承发包模式时，施工方案的设计在工程项目的设计阶段，甚至在可研阶段，就是一项重要的工作内容，总承包商或项目管理总承包公司必须进行工程设计与施工方案的优化，以节省工期和降低成本。,其实，在我国实际工程项目中，在不同的阶段，施工方案的内容与编制者是有变化的。如在可行性研究中的施工方案是由编制可行性研究报告的单位编写的，一般由设计单位或咨询单位负责编制，这时施工方案主要针对非常规的特殊工艺、新型技术、重要的分部工程的关键技术方法的可行性进
6、行论证。,在施工组织条件设计中，施工方案一般是由设计单位负责编制，其内容主要从施工的角度说明工程设计的技术可行性与经济合理性，论述拟建工程在规定期限与建设地点的条件下，对施工方法的影响。在投标书中的施工方案、在施工组织总设计中，施工方案一般由总承包单位编制。单位工程及分部分项工程的施工方案设计在施工企业技术部门指导下由项目经理部负责编制，此时的施工方案比较具体详细，并切实可行。真正指导施工，并且内容上相互衔接的是由承包商编制的施工方案。,因此，施工方案的编写有一个由粗到细、由浅入深的过程，随着施工项目的进展，不断修订，逐步完善。施工方案编制完成后，尚需要经过审核和批准。施工方案由施工项目经理部
7、负责编制的，须经上一级技术部门审批，重要的施工方案须经企业总工程师审批。实行监理的工程项目，施工方案一般随施工项目实施规划（或施工组织设计）需送交监理工程师审批。,5、施工方案对施工项目管理的影响 施工项目的施工方案的制订一般始于工程投标，施工方案是投标文件中技术标书的重要组成部分。当施工企业经过投标项目筛选，并确定参与某项工程投标后，就应开始制订施工方案，作为投标文件的一部分，同时也是编制投标报价的重要依据。对于大型工程或施工技术难度大的施工项目，其投标书中的施工技术方案在评分标准中所占的权重较大，对中标的影响大。由于投标期间时间紧张、工程资料不够全面、施工企业投入的精力有限，所编制的施工方
8、案仅限于关键技术和核心部分，以显示企业的技术能力，目的在于中标，待中标后，施工方案将继续深化和完善。,施工方案对施工项目目标的实现有着重大的影响。因此，施工方案的选择和优化必须以施工质量、进度、成本和安全的控制为主要标准。施工方案技术可靠，可以保证施工项目的质量，反之则可能影响施工质量。施工方案的优化与否还反映在施工过程中的资源消耗指标上，合理地使用资源，科学地实现劳动力、材料和机械设备以及能源的合理配置，制定合理的工期和质量标准，可以有效地控制成本，保证工程的顺利进行。按预定期完成施工项目是反映施工企业诚信、技术与管理水平的一个重要标志，而影响工期的重要因素就是施工方案制订得是否科学。同时，
9、施工方案的制定对施工现场布置、安全施工与文明施工都有非常直接的影响。,二、施工方案设计的步骤 施工方案的设计可采用如下步骤：1、熟悉工程文件和资料。制订施工方案之前，因广泛收集和调查工程项目的有关文件及资料，包括政府的批文，有关政策和法规，业主方的有关要求，设计文件，技术和经济、施工环境等方面的文件资料。当缺乏某些技术参数时，应进行工程试验已取得第一手资料。2、划分施工过程。划分施工过程是进行施工管理的基础工作，也是运用现代化信息技术手段控制施工的基础工作。不同的施工过程，其施工工种内容、施工技术、工艺特点、施工工具及设备、施工方法各不相同，因此，应分别针对不同的施工过程制订施工方案。,3、计
10、算工程量。工程量的计算对同一分项工程不同的施工方案的选择有着重要的参考作用。计算工程量应结合施工方案按工程量计算规则来进行。4、确定施工顺序和流向。施工顺序是施工方案的一项重要内容，对保证施工质量与安全、充分利用空间、合理安排工期有着重要的影响。施工顺序和流向的安排应符合施工的客观规律，并且处理好各施工过程之间的关系和相互影响。,5、选择施工方法和施工机械。施工方法和施工机械的选择是施工方案中的关键问题，直接影响施工项目的各项目标。因此，必须根据工程的结构特征、工程规模以及各分部分项工程量的大小、工期长短、资源供应情况、施工现场的条件及环境，选择可行的施工方法，并进行技术经济比较，确定最优方案
11、。拟定施工方法时，应着重考虑影响整个施工项目进度、质量、成本的分部分项工程的施工方法，对于常规做法的分部分项工程则不必详细拟订。,6、确定关键技术路线。关键技术路线是指在大型、复杂工程中对施工项目目标影响较大、施工难度大的分部分项工程中所采用的施工技术方向和途径，包括施工时所采用的技术指导思想、综合的系统施工方法以及重要的技术措施等。关键技术路线的确定是对工程环境和条件及各种技术选择的综合分析的结果。例如某大型机场航站楼（大空间建筑）工程的钢结构屋架的吊装关键技术路线的形成是经过多方案比较和优化组合，最终形成对主楼和高架进行连续三跨大跨度钢结构“屋架节间地面拼装、柱梁屋盖跨端组合、区段整体纵向
12、移位”的施工关键技术路线；对大跨度、大吨位、超长距离结构（1400m）的登机长廊进行“地面组装、四机抬吊、高位负荷、远程吊运”的关键技术路线。,大型工程的关键技术难点往往不止一个，它们是施工中的主要矛盾。建筑工程中要确定技术关键路线的技术难点主要有：深基坑的开挖及支护体系，大体积混凝土工程，高耸结构混凝土的输送及浇捣、高耸结构垂直运输、结构平面复杂、荷载大或空间高大、的模板体系，大型复杂钢结构吊装，高层建筑及建筑平面、空间复杂的测量，机电设备的安装与建筑装饰的交叉施工安排等。,第二节 施工区段的划分,对于施工项目，特别是大型施工项目，建设工期较长。为了充分利用流水施工原理以及并行工程原理，使工
13、程达到平行搭接施工、节省时间、保证工期的目的，需要将整个施工现场在平面上或空间上划分成若干个区段，组织流水作业，在同一时间段内安排不同的分项工程、不同的专业在不同的区段内同时施工。对于单位工程施工段的划分应参照第三章第三节流水参数中划分施工段的原则。在实际工程中，单位工程施工段的划分更多的是根据工程结构特点、平面组成、工程规模等特点进行概念划分，而很少采用专业流水组织计算方法根据某一流水组合的施工过程数计算出项目的施工段数。,1、大型工业项目施工区段的划分 大型工业项目按照产品的生产工艺过程划分施工区段，一般有生产系统、辅助系统和附属生产系统，相应每一生产系统是由一系列的建筑物组成的。如大型火
14、力发电厂工程，按其工艺过程大致可以分为以下几个系统：热工系统、燃料供应系统、除灰系统、水处理系统、供水系统、电气系统、生产辅助系统、全厂性交通及公用工程、生活福利系统。每个系统都包含许多的单项工程。一般将每一生产系统的建筑工程分别称之为主体建筑工程、辅助建筑工程及附属建筑工程。,例如，某热电厂工程由16个建筑物和16个构筑物组成，分为热电站和碱回收两组建筑物和构筑物。现根据其生产工艺系统的要求，将其分为四个施工区段：第一施工区域：汽轮机房、主控楼和化学处理车间等；第二施工区域；贮存罐、沉淀池、栈桥、空气压缩机房、碎煤机室等；第三施工区域：黑液提取工段、蒸发工段、仪器维修车间等；第四施工区域：燃
15、烧工段、苛化工段、泵房及钢筋混凝土烟囱等附属工程。,图5-1所表示的是一个多跨单层装配式工业厂房，其生产工艺的顺序如图上罗马数字所示。从施工角度来看，从厂房的任何一端开始施工都是一样的，但是按照生产工艺的顺序来进行施工，可以保证设备安装工程分期进行，从而达到分期完工、分期投产，提前发挥基本建设投资的效益。所以在确定各个单元（跨）的施工顺序时，除了应该考虑工期、建筑物结构特征等问题以外，还应该很好地了解工厂的生产工艺过程。,2、大型公共项目施工区段的划分 大型公共项目按照其功能设施和使用要求来划分施工区段。例如，飞机场可以分为航站工程、飞行区工程、综合配套工程、货运食品工程、航油工程、导航通讯工
16、程等施工区段，火车站可以分为主站层、行李房、邮政转运、铁路路轨、站台、通讯信号、人行隧道，公共广场等施工区段。图5-2所示为某铁路客运站工程的平面示意图。该工程的实施分两期施工，共8个项目。第一期南车场5个项目，即图5-2中的15部分，第二期北车场3个项目，即图5-2中的68部分。,施工时，南车场分为五个施工区段，分别为图5-2中的15，北车场分为三个施工区段，分别为图5-2中的68。在各个施工区段的施工过程中，为了确保均衡施工，解决人员、机械、材料、模具等资源过于集中于以及施工场地不足的矛盾，将各区段划分成若干个流水施工段。如将25号站台结构工程划分成12个流水施工段（见图5-3）。,3、民
17、用住宅及商业办公建筑施工区段的划分 民用住宅及商业办公建筑可按照其现场条件、建筑特点，交付时间及配套设施等情况划分施工区段。例如，某工程为高层公寓小区，由9栋高层公寓和地下车库、热力变电站、餐厅、幼儿园、物业管理楼、垃圾站等服务用房组成，如图5-4所示。由于该施工项目为多栋标号群体工程，工期比较长，按合同要求9栋公寓分三期交付使用，即每年竣工3栋。3栋高层配备l套大模板组织流水施工，适当安排配套工程。,地下车库以每个库为一大流水段，各段又按自然层分3层进行台阶式流水。一期车库从5号库开始(为3号楼开工创造条件)，分别向7号及1号库方向流水；二期车库从8号库向11号库方向流水。第一期高层公寓为3
18、，4，5号楼；第二期高层公寓为6，1，2号楼；第三期高层公寓为9，8，7号楼。在结构阶段每幢公寓楼平面上又分成五个流水施工段，常温阶段每天完成一段，5天完成一层。对于独立式商业办公楼，可以从平面上将主楼和裙房分为两个不同的施工区段，从立面上再按层分解为多个流水施工段。,在设备安装阶段，也可以按垂直方向进行施工段划分，每几层组成一个施工段，分别安排水、电、风、消防、保安等不同施工队的平行作业，定期进行空间交换。图5-5所示为某大学教学大楼平面示意图。它位于该校新校区内，与已建成的教学楼、实验楼，建设中的教学配楼、试验配楼以及下沉式中心广场组成教学区。该教学大楼主楼地下二层、地上二十四层，两侧裙房
19、7层。主楼建筑高度99米，局部高118米，主要设置教学、阅览、试验等功能，是校区内最重要的教学建筑。在施工过程中。根据本工程的特点，以伸缩缝为界将整个大楼划分为裙楼1、主楼2、裙楼3三个施工段，简称裙1、主2、裙3，如图5-5所示。,第三节 施工程序的确定,施工程序可以指施工项目内部各施工区段的相互关系和先后次序；也可以指一个单位工程内部各施工工序之间相互联系和先后顺序。施工程序的确定，不仅有技术和工艺方面的要求也有组织安排和资源调配方面的考虑。1、施工程序的原则 安排施工程序应遵循下列原则：,（1）施工工艺要求 任何一个项目都有自己的工艺规律，这是由工程本身的特点所决定的。例如，某项目决定围
20、海造地解决建设用地问题，按规定只有当新海塘建成后并经过主汛期考验的情况下才能拆除旧海塘，正式开始其他工程施工。如果工程施工程序安排恰当，新海塘在主汛期来临之前建成，并经过几个月的潮汛考验，即可正式开始其他工程施工；反之，就需等待下一年的主汛期，推迟工程开工时间。,（2）施工方法和施工机械的要求 所有工程项目均应按照先地下、后地上；先深后浅；先干线后支线的原则进行安排。例如在建造某些重型车间时，由于这种车间内通常都有较大、较深的设备基础，如果先建造厂房，然后再建造设备基础，在设备基础挖土时可能破坏厂房的柱基础，在这种情况下，必须先进行设备基础的施工，然后再进行厂房柱基础的施工或者两者同时进行。,
21、各工种工程按照施工工艺流程安排施工顺序。例如，在建造装配式单层工业厂房时，如果采用分件吊装法，施工顺序应该是先吊柱，后吊吊车梁，最后吊屋架和里面板，如果采用综合吊装方法，则施工顺序应该是吊装完一个间的柱，在吊车梁、屋架、屋面板之后，再吊装另一节间的构件。另外，如果一幢大楼采用逆作法施工，就和顺作法施工的程序完全不一样了。,（3）施工组织的要求 对于大型建设项目，在保证工期的情况下，实行分期分批建设，既可使各单项工程迅速建成，尽早投入使用，又可在全局上实现施工的连续性和均衡性，减少暂设工程数量，降低工程成本。分期分批建设时，应保证重点，兼顾其他。优先安排的原则是：1）按生产工艺或设施运行要求，须
22、先期投入生产（使用）或起主导作用的工程项目；2）工程量大、施工难度大、工期长的项目；3）需先期使用的工程项目。,对于单位工程，在工作面允许并在合理划分施工段的情况下，可将施工工艺上连续进行的分项工程最大程度的搭接起来。在设备安装、建筑装饰阶段，水、电、消防、通信等与楼地面、天棚、门窗等应根据质量要求穿插进行，处于平行工作状态。,（4）施工质量的要求 例如砖基础基坑回填，一般要求在砖砌体达到必要的强度后在砖砌体两侧同时进行，如果要求从一侧进行的回填土，则要求砖砌体达到设计强度后才能开始，否则砌体的质量就会受到影响。混凝土工程中，混凝土浇筑完毕后，模板的拆除一般要求混凝土达到规定的强度，特别是跨度
23、结构构件的底模，一般要求混凝土达到其设计强度。再如卷材防水屋面的施工，必须在找平层充分干燥后铺设卷材防水层。,(5)当地的气候条件 例如在华东、中南地区施工时，应当考虑雨季施工的特点；在华北、东北、西北地区施工时应当考虑冬季施工的特点。土方、砌墙、屋面等工程应当尽量安排在雨季或冬季到来之前施工，而室内工程则可以适当推后。(6)安全技术的要求 合理的施工顺序，必须使各施工过程的搭接不致于引起安全事故。例如，不能在同一施工段上一面在铺屋面板，一面又进行其他作业。多层房屋施工，只有在已经有层间楼板或坚固的临时铺板把一个一个楼层分隔开的条件下，才允许同时在各个楼层展开工作。,2、建筑工程施工程序的分析
24、 按照建筑工程各分部工程的施工特点一般分为地下工程、主体结构工程、装饰与屋面工程三个阶段。一些分项工程通常采用的施工顺序如下：(1)地下工程是指室内地坪(土0000)以下所有的工程。浅基础的施工顺序为：清除地下障碍物-软弱地基处理(需要时)挖土垫层砌筑(或浇筑)基础回填土。其中基础常用砖基础和钢筋混凝土基础(条基或片筏基础)。砖基础的砌筑中有时要穿插进行地粱的浇筑，砖基础的顶面还要浇筑防潮层。钢筋混凝土基础则包括支撑模板绑扎钢筋浇筑混凝土养护拆模。,如果基础开挖深度较大、地下水位较高，则在挖土前尚应进行土壁支护及降水工作。桩基础的施工顺序为：打桩(或灌注桩)挖土垫层承台回土。承台的施工顺序与钢
25、筋混凝土浅基础类似。钢筋混凝土地下室的施工顺序：桩基工程基坑围护垫层制作砖胎模绑扎地下室底板（暗梁）钢筋设止水钢板浇筑地下室底板混凝土绑扎墙、柱钢筋支墙、柱模板搭设地下室顶板（梁）模板绑扎地下室（梁）钢筋浇筑墙、柱、梁、板混凝土。,(2)主体结构常用的结构形式有混合结构、装配式钢筋混凝土结构(单层厂房居多)、现浇钢筋混凝土结构(框架、剪力墙、筒体)等。1）混合结构的主导工程是砌墙和安装楼板或现浇钢筋混凝土楼盖。混合结构标准层的施工顺序为：弹线绑扎构造柱钢筋砌筑墙体浇筑构造柱、过梁及圈梁圈梁（板底）找平安装楼板(浇筑部分现浇楼板)。目前在有抗震设防地区，几乎很少采用预制楼板，一般楼盖都采用整体现
26、浇，其施工顺序为：弹线绑扎构造柱钢筋砌筑墙体支设构造柱、梁、圈（过）梁及楼盖模板绑扎钢筋浇筑混凝土。,2）装配式结构的主导工程是结构安装。单层厂房的柱和屋架一般在现场预制，预制构件达到设计要求的强度后可进行吊装。单层厂房结构安装可以采用分件吊装法或综合吊装法，但基本安装顺序都是相同的，即：吊装柱吊装基础粱、连系梁、吊车梁等，扶直屋架吊装屋架、天窗架、屋面板。支撑系统穿插在其中进行。对于现场后张法预应力屋架的施工顺序为：场地平整夯实支模（地胎模或多节脱模）绑扎钢筋预留孔道浇筑混凝土养护拆模预应力钢筋张拉锚固灌浆。,3）现浇框架、剪力墙、筒体等结构的主体工程均是现浇钢筋混凝土。钢筋混凝土主体结构的
27、施工顺序一般分两种情况：一次浇注混凝土和二次浇筑混凝土。二次浇注混凝土：标准层的施工顺序为：弹线绑扎柱（墙体）钢筋支柱模（墙体）模板浇筑柱（墙体）混凝土拆除柱（墙体）模搭设楼盖模板绑扎楼盖梁、板钢筋浇筑楼盖混凝土。框架结构的施工顺序中没有混凝土墙体。其中柱、墙的钢筋绑扎在支模之前完成，而楼盖的钢筋绑扎则在支模之后进行。此外，施工中应考虑技术间歇。二次浇筑混凝土：标准层的施工顺序为：弹线绑扎柱（墙体）钢筋支柱模（墙体）模板搭设楼盖模板绑扎楼盖梁、板钢筋浇筑柱、梁、板混凝土。,（3）屋面和装饰工程的施工顺序 1）屋面工程一般分刚性防水屋面、柔性（卷材）防水屋面、或两种方法同时应用。设保温层的卷材屋
28、面防水层的施工顺序是：找平层隔气层保温层找平层刷冷底子油铺卷材撒绿豆砂。刚性防水屋面的现浇钢筋混凝土防水层、分格缝施工在屋盖完成后应尽快完成。屋面工程在主体结构完成后开始，并应尽快完成，为顺利进行室内装饰工程创造条件。一般情况下，屋面工程可以和粗装修（墙面砂浆、楼地面找平层与垫层等）搭接或平行施工。,2）一般装饰包括室外工程（外墙抹灰、勒脚、散水、台阶、明沟、水落管、外墙饰面）和室内工程（内墙及天棚抹灰，楼地面、楼梯找平层与垫层，门窗扇安装，油漆，玻璃安装，内墙、天棚、楼地面楼梯饰面，踢脚线）。其中抹灰和屋面防水层是主导工程。室内外装饰工程的施工顺序通常优先内后外、先外后内、内外同时进行三种顺
29、序。一般根据施工条件和气候条件确定。,同一楼层内的施工顺序一般为：地面天棚墙面，有时也可采用天棚墙面地面的顺序。各楼层室内工程可同时进行，也可以根据具体情况分段（几层划分为一个施工段）进行。室外装饰工程一般从上向下进行，在一层的所有施工内容全部完成后，即开始拆除该层的脚手架，最后进行散水、明沟、及台阶的施工。,3、施工流程实例（1）图5-4所示的工程公寓小区。根据前面确定的施工区段的划分，其施工流程为：第一期工程：地下车库，3号，4号，5号楼，热力变电站，餐厅。按照先地下、后地上的原则以及公寓竣工必须使用车库的要求，先行施工17号地下车库。车库面积大、基底深，为尽量缩短基坑暴露时间，先施工5号
30、库(为3号楼开工创造条件)，然后向1号及7号库方向流水。,接着进行3号，4号，5号楼，热力变电站。此三栋楼临街，先行完成对市容观瞻有利，故作为首批竣工对象。3号、4号楼地下室在5号车库左右侧，可在5号车库施工期间穿插进行。在此阶段内，热力变电站应安排施工，因其系小区供电供热的枢纽，须先期配套使用，而且该栋号设备安装工期长，这一点应予以足够的重视。餐厅工程较小，可作为调剂劳动力的部分，穿插在上述施工队伍空闲期间进行。,第二期工程：6号，1号，2号楼，房管办公楼、幼儿园，8 11号车库。先进行8 11号车库的施工。考虑到1号，2号楼所在位置的拆迁工作比较困难，故开工顺序为6号1号2号。此阶段同时要
31、施工的还有房管办公楼，此楼作为可供施工时使用的项目安排。由于施工用地紧张，先将部分暂设房安排在准备第四阶段开工的7号，8号，9号楼位置上，故要求在房管楼出图后尽早安排开工，并在结构完成后只做简易装修，利用其作施工用房(此时将7号，8号，9号楼位置上的暂设拆除)，作为最后交工栋号。幼儿园穿插在工程间歇进行。,第三期工程：9号，8号，7号楼。此3栋楼的开工顺序根据其地基上的暂设房拆除的条件来决定，计划先拆除混凝土搅拌站、操作棚，后拆除仓库、办公室、故开工栋号的顺序为9号8号7号。此外，传达室、垃圾站等工程可作为调剂劳动力的部分，以达到均衡施工的目的。室外管线由于出图较晚，不可能完全做到先期施工，而
32、且该小区管网为整体设计，布设 的范围广、工程量大，普遍开工不能满足公寓分期交付使用的要求，故宜配合各期竣工栋号 施工，并采取临时封闭措施，以达到各阶段自成系统分期使用的目的。但每栋公寓基槽范围内的管线应在各自的回填土前完成。,第四节 施工方法的选择,施工方法是施工方案中的主要内容。由于施工项目对象的独特性，不同的施工项目其工程特点、施工条件、施工工期、质量要求和技术经济等条件大多不相同，因而所选择施工方法也不相同。如果施工方法选择的不合理就会影响施工项目目标的实现，甚至可能导致整个工程项目不能成功。因此，选择一个合理的施工方法是施工项目得以快速、安全、顺利进行的保证。,一、土方工程及其辅助工程
33、施工方案的选择 1、降（排）水施工方法 土方工程中的降（排）水有集水井法和井点降水法。集水井降水法，又称明排水法，比较简单、经济，对周围影响小，因而应用较广，适用于中小型工程、基坑开挖较浅、地下水位不高，或地下水位较高但土质情况较好等情况。但当基坑开挖深度较大，地下水的动水压力和土的组成有可能引起流砂、管涌、坑底隆起和边坡失稳时，则宜采用井点降水。,井点降水法，又称人工降水法，有轻型井点、喷射井点、射流泵井点、电渗井点、管井井点和深井泵等方法，其中轻型井点降水在建筑工程施工中应用得较多。降水方法和设备的选择，通常先根据水文地质条件和要求的降水深度，初步确定几种降水施工方法，再根据工程特点，对周
34、围建筑物的不利影响程度、工期、技术经济和节能等条件对初选方案进行筛选，确定切实可行的降水施工方案。,【工程实例】某大酒店工程施工场地地势低，下暴雨时，常有积水。该工程土质为淤泥质土，挖土深度大，地下水位高，降水深度为14m，土壤含水率在50%左右，其渗透系数均在107。根据上述条件，初步选择以下三种降水方案。方案一：轻型井点降水法。因单层轻型井点的降水深度只能达到6m左右，在淤泥质土中要达到14m的降水深度必须采用多级井点才能满足要求，但该工程与周围建筑物之间的距离非常近，因此无法设置多级井点，故无法采用。,方案二：喷射井点降水法。可以满足14m降水深度的要求，但由于其影响范围大，因降水引起的
35、地面沉降不易控制，紧邻建筑的房龄又多在60年以上，故也不宜采用。方案三：喷射井点浅降水法。可降水至8m左右，但根据地质构造情况，8m以下为一层含水率较小且透水系数也很小的厚达16m的粘土层，可将此土层视为不透水层，因此基本上可以满足降水深度的要求。此方案降水时间短，影响范围小。结论：选用方案三，即喷射井点浅降水法最为本工程降水施工方法。,选定某一方案后还常常采取一些辅助措施来提高选定方案的实施效果。本工程案例中，由于8m以下为16m厚的粘土层，渗透系数很小，因此结合了电渗来提高降水效果。基坑开挖时，另设排水明沟和集水井，再垫层下设置连同的道渣盲沟，及时将明水用水泵排出。井点降水对周围建筑物有不
36、同程度的影响，施工时应采取一些措施来减少这些不良影响，以确保工程施工的安全。本案例中，再打入喷射井点的同时，设置了管长12m的回灌井点来预防降水导致的地面沉陷，以防周围建筑遭受破坏。,2、基坑土方开挖方法的选择（1）边坡施工方法 基坑深度开挖较大时，应采取放坡开挖或采用支护结构支挡后的垂直开挖。放坡开挖比较经济，如条件许可，应首先选择放坡开挖。放坡开挖要解决的首要问题是保持边坡稳定。施工中主要根据土质、基坑开挖深度、基坑开挖方法、基坑留置时间的长短，附近动载或堆载，排水情况以及气象条件等情况来综合考虑边坡的大小，有时需通过边坡稳定验算来确定。施工中还要预估各种可能出现的情况，采取必要的措施进行
37、护坡。,特别要注意及时排除雨水、地面水，防止坡顶集中堆载和振动，如果边坡较深、留置时间较长、土质差，则可采用钢丝网细石混凝土或砂浆护坡。（2）土方开挖施工方法的选择 土方开挖方案一般与降水方案和支护方案共同考虑后加以确定。基坑工程的开挖主要有人工开挖和机械化开挖两种方式。中小型工程的基坑、管沟和基坑底的清理等土方量较小的施工采用人工开挖，大型土方工程均采用机械化施工。主要的施工机械有：推土机、反铲挖土机、拉铲挖土机、抓斗(铲)、运土汽车等。开挖时通常根据土的种类，机械的性能、水文地质条件、施工条件和施工要求等来选择施工机械。,例如反铲挖土机一般适用于开挖一类至三类的砂土和粘土，主要用于开挖停机
38、面以下的土方，挖掘深度的参数取决于所选机械的性能，通常与运土汽车配合使用。抓铲则适用于开挖较松的土，对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井等特别适用，还可用于挖取水中的淤泥、装卸碎石等松散材料。不同的工程由于工程特点、要求的挖土深度、水文地质条件、地下设施埋设情况、土方工程施工工期、支护结构类型、质量要求、施工条件、施工区域的地形、周围环境和技术经济等条件的不同，开挖的方法也不同，通常有整体大面积开挖和分层、分块流水开挖等方法。,【工程实例】某工程为一群体建筑，周围建筑、管线密集，基础埋设于淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土之内，建筑物占地面积占整个基地的74，基础挖土深度不一，层次多，高差大，如图5-7
39、所示。针对上述工程特点，难以采用整体大面积开挖，只能采用分层、分块流水开挖的施工方法。开挖时，以液压反铲挖土机为主，抓斗和人工挖土配合，桩间土和修整时以人工为主。为有利于支护结构，有的部位采用盆式挖土和抽条式挖土。,基坑开挖后，有时会出现土体回弹变形过大、边坡失稳、桩产生位移和倾斜等问题，这往往是在制定施工方案时考虑不周造成的。如某大厦基坑开挖，12m深的基坑没有采用分层开挖而是一次开挖，开挖至一半时，160多根支护桩中有80多根发生位移，甚至断裂，最大位移达2.5m左右。本例由于采用分层、分块流水开挖，使一次开挖基坑面积较小，因此便于支护，较易控制基坑外的土体位移，有效地保护了临近建筑物、道
40、路和地下管线的安全。,实施效果：解决了标高不一、多层次同时施工的困难，缩小了一次基坑开挖面，为解决场内设备材料临时堆放及施工用道路的设置创造了条件，采用分层、分块流水开挖，挖一块，完成一块，逐渐连成整片，为后续上部结构施工创造了条件。实现了地下地上平面流水、立体交叉的总体部署，达到了缩短工期的目的。,3、基坑支护施工方案的选择 开挖基坑时，如地质条件及周围环境许可，采用放坡开挖是较经济的。但在建筑密集区施工，或有地下水渗入基坑时，往往不可能按要求的坡度放坡开挖，需要进行基坑支护，以保证施工的顺利和安全，并减少对相邻建筑、管线的不利影响。常用的支护结构有：钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、
41、H型钢支柱(或钢筋混凝土桩支柱)木挡板支护墙、地下连续墙、深层搅拌水泥土桩挡墙、旋喷桩帷幕墙、SMW工法、土层锚杆、人工挖孔桩和预制打入混凝土桩等。,支护结构的选型，涉及技术因素和经济因素，要从满足施工要求、减少对周围的不利影响、施工方便、工期短、经济效益好等方面，经过慎重的技术经济比较后加以确定，而且支护结构选型要与降水方案、挖土方案共同研究确定。【工程实例】某宾馆基坑支护方案的选择。该工程地处闹市，建筑物覆盖面积约占整个场地的94，与主要交通干道最近处仅1.7m，最远也仅7.3m，管线距施工场地最近点仅50cm，民房密集，危房成片，时间紧，工期短。,根据工程特点及场地条件，初步选定钢板柱支
42、护与地下连续墙两种方案。方案比较：（1）钢板桩支护虽然具备工艺简单、速度快、工期短和费用少等优点，但也有几点不利之处：钢板桩施工时噪声大，震动大，对周围建筑及地下管线有不利影响；如采用钢板桩支护，当时钢板桩材料需依赖进口，费用较大；该工程基坑面积近3000 m2，中间势必增加不少立柱和支撑，桩基为灌注桩，设计间距小，给增加立柱带来困难，并且大量的立柱和支撑给挖土施工也带来不便。在闹市中心即使可打钢板桩，速度也会受到限制。,（2）地下连续墙支护的优点在于结构刚度好，强度大、抗倾覆、抗滑动、抗管涌等性能得到保证，挡土抗涌效果也好，对地下管线及周围建筑的安全保护十分有利，支撑系统简单，有利于施工，挖
43、土速度可以加快。结论：选用地下连续墙支护。实施效果：地下连续墙混凝土总量为3600m3，施工期为80天，完成后经测定，邻近建筑物最大沉降量为17mm，同一测点的最大水平位移为6mm，四周管线与建筑均未产生问题。,通常，在对支护结构进行选型时，往往一个或两个主导因素就已决定了所需支护的特点，进而可以确定支护结构的主要形式，再结合其他因素确定辅助结构形式。例如，某大厦所在地周边上水管、雨水管、电话、电力、煤气等管线密布，其中电力管线又是几个重要部门的主要线路，因此施工中的首要考虑因素是保护管线安全，故不宜选用井点降水与钢板桩支护方法。工程实际施工采用了刚度较大、抗弯能力强、变形相对较小的钻孔灌注桩
44、。因该种支护结构的挡水效果较差，故又与挡水效果较好的旋喷桩帷幕墙组合使用，前者抗弯，后者挡水，施工后效果良好。,二、基础施工方案的选择 1、桩基础施工方案的选择 高层建筑的荷载大，大多采用桩基、箱基或者桩基加箱基。桩基础是一种常用的深基础形式，按桩的受力情况分为端承桩和摩擦桩，按桩的施工方法分为预制桩和灌注桩。预制桩的施工方案主要是考虑土质、桩的类型、桩长和重量、布桩密度、打桩的顺序、现场施工条件、对周围环境的影响等因素确定的，通常与降水、开挖、支护施工方案联合考虑。常见的沉桩方法有锤击法、静力法、振动法、水冲法等。,锤击法是最常用的打桩方法，有重锤轻击和轻锤重击两种，但对周围环境的影响较大；
45、静力压桩适用于软土地区工程的桩基施工,振动法沉桩在砂土中施工效率较高，水冲法沉桩是锤击沉桩的一种辅助方法，适用于砂土和碎石土或其他坚硬的土层施工时应根据不同的情况选择合理的沉桩方法。,根据不同的土质和工程特点，施工中打桩的控制主要有两种：一是以贯入度控制为主，桩尖进入持力层或桩尖标高作参考；二是以桩尖设计标高控制为主，贯入度作参考。确定施工方案时，打桩的顺序和对周围环境的不利影响是两个主要考虑的因素。打桩的顺序是否合理，直接影响打桩的速度和质量，对周围环境的影响更大根据桩群的密集程度，可选用下列打桩顺序：由一侧向单一方向逐排打设：自中间向两个方向对称打设，自中间向四周打设。,大面积的桩群多分成
46、几个区域，由多台打桩机采用合理的顺序同时进行打设。打桩施工往往对周围环境造成不利影响，除震动、噪音外，还有土体的变形、位移和形成超静孔隙水压力等，在沉桩后期有时地面会发生新的沉降，因此在施工中常采取一些措施减少或预防沉桩对周围环境的不利影响，如设置砂井和防震沟等。在打桩过程中，对防护目标应设点进行监测。,在高层建筑中，灌注桩是应用最广泛的桩基。灌注桩能适应地层的变化，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜于在建筑物密集地区使用，但其操作要求严格，施工后需一定的养护期，不能立即承受荷载。灌注桩按成孔工艺的不同主要有干作业成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、挖孔灌注
47、桩、爆扩灌注桩等。施工中通常要根据土质、地下水位等情况选择不同的施工工艺和施工设备。干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低，在成孔深度内无地下水的土质目前，常用螺旋钻机成孔，亦有用洛阳铲成孔的。不论地下水位高低泥浆护壁成孔灌注桩皆可适用，多用于含水量高的软土地区。,锤击沉管灌注桩宜用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。振动沉管施工法有单打法、反插法和复打法，单打法适用于含水量较小的土层；反插法和复打法适用于软弱饱和土层，但在流动性淤泥以及坚硬土层中不宜采用反插法。大直径人工挖孔桩采用人工开挖，质量易于保证，即使在狭窄地区也能顺利施工。当土质复杂时，可以边挖边用肉眼验证土质情况，但人工消耗大
48、，开挖效率低且有一定的危险。爆扩灌注桩适用于地下水位以上的粘性土、黄土、碎石土以及风化岩。,不同的成孔工艺在施工过程中需要着重考虑的因素不同，如钻孔灌注桩要注意孔壁塌陷和钻孔偏斜，而套管灌注桩则常易发生断桩、缩颈、桩靴进水或进泥等问题。如出现问题，则应采取相应的措施予以及时补救。目前，我国的高层建筑都有工期紧、质量要求高、要求对周围环境影响小的特点，许多工程中采用了将预制桩和灌注桩的施工工艺相结合的预钻孔打桩工艺，既解决了打桩对周围环境不利影响较大的问题，也解决了灌注桩施工工期较长的问题。,【工程实例】某工程采用桩基加箱基，桩长38.6 m，桩断面450mm450mm，共174根。该工程施工时
49、，先用长螺旋钻钻孔10m深，然后放入钢筋混凝土预制桩，用锤击至设计标高。由于该工程位于城市市区，周围有许多建筑、道路及市政设施，直接用锤击法进行打桩工程，由于锤击产生的振动以及所产生的超静水压力对地基土的影响，对周围建筑、道路、设施等影响较大，甚至会造成破坏。为了避免对周围环境的影响，施工中采用了先钻孔再锤击的施工方法，可比直接锤击法减少振动以及对地基土的扰动所产生的影响，从而保护了环境。实际工程效果证明了这一点。,2、大体积混凝土结构施工方案的选择 大体积混凝土结构在工业建筑中多为设备基础，在高层建筑中多为厚大的桩基承台或地下室基础底板等。这类结构由外荷载引起裂缝的可能性很小，而由于水泥水化
50、过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度应力和收缩应力是其产生裂缝的主要原因。,选择大体积混凝土结构的施工方案时主要考虑三方面的内容：一是应采取防止产生温度裂缝的措施：二是合理的浇筑方案；三是施工过程中的温度监测。为防止产生温度裂缝，应着重在控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、改善约束和完善构造设计等方面采取措施。大体积混凝土结构的浇筑方案需根据结构大小、混凝土供应等实际情况决定一般有全面分层、分段分层和斜面分层浇筑等方案。,对不同的工程，由于工程特点、工期、质量要求、施工季节、地域、施工条件的不同，采用的防止产生温度裂缝的措施和混凝土的浇筑
