施工方案
施工方案 (construction scheme)
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施工方案
施工方案是指按照科学、经济、合理的原则，正确地确定工程项目的施工顺序和施工方法，选择适用的施工机械，结合建设条件，对标段划分、施工期限作出合乎实际的安排。
施工方案的内容
地下工程施工方案的主要内容一般包括：主导施工过程的施工方法、施工中所使用的大型机械设备、施工顺序、施工工序及作业组织、施工方案的技术经济评价等。
1．施工方法
施工方法的选择，主要考虑主导施工过程的施工方法，所谓主导施工过程一般是指工程量大、在施工中占重要地位的施工过程，施工技术复杂或采用新技术、新工艺、新结构以及对工程质量起关键作用的施工过程，如地下工程施工的地下连续墙支撑，岩体开挖中的爆破、土方开挖工程施工，地下管道施工的盾构、顶管工程的施工等。还应满足施工技术、工期、质量、成本和安全的要求，提高机械化施工的程度，充分发挥机械效率，减少繁重的人工操作。考虑先进、合理、可行、经济的因素，选择施工方法时，施工单位技术水平也是重要的内容。
一般来讲，地下工程的总体施工方案，在工程的设计阶段就初步选定，因为施工方案不同，设计方案也随之变化，不拟定总的施工方案设计也就无法进行。如在城市中建设地铁或公共隧道，在其初步设计阶段首先要根据当地的工程地质和水文地质条件、地形条件、施工力量和技术要求等，确定采用浅埋明挖施工，或是深埋盾构法(或其他晴挖法)施工，这是首先要解决和确定的问题，总的施工方案确定以后才能着手进行建筑结构设计。
在岩层中修建地下工程，采用钻爆法或掘进机开挖法；在土层中修建地下工程，可根据具体技术条件不同，选择基坑开挖、沉井法、地下连续墙法、盾构法和顶进法等。
2．施工机械的选择
施工方法的选择必然要涉及施工机械的选择，尤其在机械化施工作为实现建筑工业化的重要因素的情况下，施工机械的选择将成为施工方法选择的中心环节。
选择主导施工过程的施工机械，应根据工程的特点，决定其最适宜的机械类型。如暗挖法和明挖法施工选择的机械是不同的。
选择与主导施工过程施工机械配套的各种辅助机械和运输机具，为了充分发挥主导施工机械的效益，在选择配套机械时，应使它们的生产能力相互协调一致，并且能够保证有效地利用主导施工机械。如在土方工程中，汽车运土应保证挖土机械连续工作等。
应充分利用施工企业现有的机械，并在同一工地贯彻一机多用的原则，提高机械化和自动化程度，尽量减少手工操作。
3．确定施工顺序
确定施工方案、编制施工进度计划时首先应该考虑选择合理的施工顺序，对于施工组织能否顺利进行，保证工程的进度、工程的质量，都起着十分重要的作用。
一般要考虑地面和地下工程的施工顺序关系，并对单位工程做出详细的施工顺序。如地下连续墙施工顺序为：场地平整→施工道路→导墙施工→泥浆系统→成槽施工→清基→锁口管吊放→钢筋笼吊放→下导管→浇注水下混凝士。
4．施工方案的技术经济评价
提高施工的经济效益、降低成本和提高工程质量，在施工组织设计中对施工方案的技术经济分析评价是十分重要的。施工方案的技术经济分析一般是进行定性和定量分析，评价施工方案的优劣，从而选取技术先进可行、质量可靠、经济合理的最佳方案。
(1)定性分析。定性技术经济分析是对一般优缺点的分析和比较，例如：
①施工操作的难易程度和安全可靠性；
②为后续工程提供有利施工条件的可能性；
③对不同季节施工带来的困难；
④能否为现场文明施工创造有利条件。
(2)定量分析。定量的技术经济分析一般是计算出不同施工方案的工期指标、劳动生产率指标、工程质量指标、安全指标、降低成本率、主要工程工种机械化程度及三大材料节约指标等来进行比较。具体分析比较的内容有：
工期指标：工期是从施工准备工作开始至工程完毕所经历的时间。它反映工期要求和当地的生产力水平，应将该工程计划完成的工期与国家规定的工期或该地区建设同类型建筑物的平均工期进行比较。
劳动生产率指标：劳动生产率标志着一个单位在单位时间内平均每人所完成的产品数量或价值的能力，反映一个单位的生产技术水平和管理水平，它分实物数量法和货币价值法2种表达形式。
①实物数量法。全员劳动生产率=折合全年自行完成建筑面积总数／折合全年在职人员平均人数×(m2／人年)
②货币价值法。
全员劳动生产率=折合全年自行完成建筑投资总数／折合全年在职人员平均人数×(元／人年)
③施工机械化程度。施工机械化程度是工程全部实物工程量中机械施工完成的比重。其程度的高低是衡量2种施工方案优劣的重要指标之一。
施工机械化程度=(机械完成实物量／全部实物量)×100％
④降低成本率。降低成本率的高低可反映采用不同的施工方案产生的不同经济效果。
降低成本率=(降低成本额／预算成本)×100％
其中预算成本是指根据施工图纸按预算价格计算的成本，计划成本是按采用的施工方案所确定的施工成本。
⑤主要材料节约指标。主要材料节约指标根据工程不同而定，靠材料节约措施实现。可分别计算主要材料节约量、节约额和节约率。
节约量=技术组织措施节约量=(节约量／预算用量)×100％
节约率=(节约额／预算金额)×100％
节约额=预算用量-计划用量
⑥单位面积劳动消耗量。单位面积劳动消耗量是指完成单位合格产品所消耗的劳动力数量的多少。它从一个方面反映出施工企业的生产效率和管理水平，以及采用不同的施工方案对劳动量的需求。可由下式计算：
单位面积劳动消耗量=(完成该工程的全部劳动工数／该工程建筑面积)×(工日／m2)
施工方案的分类
1．根据实际情况分类
(1)关键、特殊工序以及四新技术应用必须编制施工方案；
(2)季节性施工必须编制施工方案。
2．根据规范要求分类
(1)钢筋制作安装分项工程必须编制施工方案；
(2)混凝土及大体积混凝土必须编制施工方案；
(3)模板、脚手架搭设及拆除必须编制施工方案；
(4)施工临时用电和大型机械安、拆必须编制施工方案；
(5)土方、屋面、地面、防水、装饰、安装等施工工序，分部分项工程可不编写施工技术方案，编制指导具体施工的技术交底即可。
施工方案中研究的问题
1．工程的施工顺序
工程的施工顺序确定的依据是工期要求、地下结构的特点、资源供应等情况。确定工程的施工顺序的一般要求为：施工工艺和施工组织可行、符合施工方法的技术要求、满足工程质量、安全、考虑工程所处地质和环境的影响等。
2．选择主导施工方法和大型施工机械
根据地下结构的特点、施工机械现有的技术水平和企业的技术力量，选择技术可靠和成熟的施工方法和经济合理的施工机械。
3．工程施工工序的组织
工程施工工序的组织，是施工方案编制的重要内容，是影响施工方案优劣程度的基本因素，在确定施工工序时，一般根据工程特点、性质和施工条件，主要解决流水段的划分和流水施工工序的组织方式两方面的问题。
施工方案编制的要求
在制定与选择施工方案时，必须满足以下基本要求。
①切实可行。制定施工方案首先要从实际出发，能切合当前实际情况，并有实现的可能性，否则，任何方案均是不可取的。施工方案的优劣，首先不取决于技术上是否先进、工期是否最短，而是取决于是否切实可行。只能在切实可行、有实现可能性的范围内，再求技术的先进或快速。
②施工期限满足(工程合同)要求。确保工程按期投产或交付使用，迅速地发挥投资效益。
③工程质量和安全生产有可行的技术措施保障。
④施工费用最低。
施工方案编制的作用
建筑施工是一项相当复杂的生产过程。施工单位在拟建工程开工前，考虑如何科学合理地组织施工，并编制施工方案使施工得到合理的安排，从而保证工程的进度、质量、安全和经济效益。
施工方案编制的目的
(1)确定施工程序：所谓施工程序是指拟建工程从开始到竣工的各个分部及分项工程在平面和空间作业作出合理的安排，以确定其先后步骤。
(2)拟定主要施工过程的施工方法和施工机械：施工方法和施工机械的选择是紧密联系的，从技术上讲它是解决各主要施工过程的施工手段。
(3)确定工程施工的流水组织：为加快施工进度，使工程有节奏、有秩序地均衡进行，根据建筑物的结构特点，一般常把建筑物的分部分项工程分成若干个施工层或施工段。施工的若干个专业班组分别在各施工层、施工段上，按照一定的施工程序依次连续地进行同样的作业，每隔一段时间、完成一定数量的任务，就是像流水一样地连续均衡地进行施工，这就是流水作业施工。
施工方案的优化
对施工方案进行优化是选择最佳施工方案的重要途径。因为任何一个分部分项工程，一般都会有几个可行的施工方案，而对施工方案进行优化的目的就是在它们之间进行优选，选出一个工期短、质量好、材料省、劳动力安排合理、成本低的最优方案。常用的施工方案优化方法有定性分析和定量分析两种。
(1)定性分析优化法
定性分析优化法是结合施工实际经验，对几个施工方案的优缺点进行分析和比较。通常主要通过以下几个指标进行分析优化：
①工人在施工操作上的难易程度和安全可靠性。
②为后续工作能否创造有利条件。
③选择的施工机械设备是否有可能取得。
④采用该方案在冬期施工能带来多大困难。
⑤能否为现场安全、文明施工创造有利条件等。
(2)定量分析优化法
施工方案的定量分析优化法是通过计算各方案的几个主要技术经济指标，进行综合比较分析，从中选择技术经济指标最优的方案。定量分析优化法一般分为两种方法。
①指标分析优化法。它是对各个方案的工期指标、实物量指标和价值指标等一系列单个的技术经济指标，进行对比计算，从中选优的方法。其指标通常有：工期指标，当要求工程尽快完成以便尽早投入生产或使用时，选择施工方案就要在确保工程质量、安全和成本较低的条件下，优先考虑选择缩短工期的方案。劳动量消耗指标，它能反映施工机械化程度和劳动生产率水平。通常，在方案中劳动量消耗越小，则机械化程度和劳动生产率越高。劳动量消耗指标以工日数计算。主要材料消耗指标，它反映了各个施工方案的主要材料节约情况。成本指标，它是反映施工方案成本高低的，一般需计算方案所用的直接费和间接费。成本指标C可按下式计算：
式中，直接成本包括人工费、材料费、施工机械使用费和措施费等；间接成本包括管理人员工资、办公费、差旅交通费等，按各地区有关文件或招标文件规定执行。投资额指标，拟订的施工方案需要增加新的投资时，如购买新的施工机械或设备，则需要对增加投资额指标进行比较。以该指标额低的方案为好。
②综合指标分析优化法。它是以各方案的多指标为基础，将各指标值按照一定的计算方法进行综合，得到每个方案的一个综合指标，对比各综合指标，从中选优的方法。该方法的操作步骤为：首先根据多指标中各个指标在方案中的重要性，分别确定出它们的权值Wi；再根据每一指标在各方案中的具体情况，计算出分值Ci,j，设有m个方案和n种指标，则第j方案的综合指标值为：式中j=1、2……m；i=1、2……n。计算出各方案的综合指标值，其中综合指标值最大的方案为最优方案。