第一节 施工组织设计
一、概述
施工组织设计是研究施工条件、选择施工方案、对工程施工全过程实施组织和管理的指导性文件，是编制工程投资估算、设计概算和招标投标文件的主要依据。本节仅对初步设计中的施工组织设计进行介绍。
二、施工组织设计的内容
根据初步设计编制规程和施工组织设计规范，初步设计的施工组织设计应包含以下8个方面的内容。
施工条件分析：施工条件包括工程条件、自然条件、物质资源供应条件以及社会经济条件等，主要有：
1)工程所在地点，对外交通运输，枢纽建筑物及其特征；
2)地形、地质、水文、气象条件,主要建筑材料来源和供应条件；
3)当地水源、电源情况，施工期间通航、过木、过鱼、供水、环保等要求；
4)对工期、分期投产的要求；
5)施工用地、居民安置以及与工程施工有关的协作条件等等。
施工导流：施工导流设计应在综合分析导流条件的基础上，确定导流标准，划分导流时段，明确施工分期，选择导流方案、导流方式和导流建筑物，进行导流建筑物的设计，提出导流建筑物的施工安排，拟定截流、渡汛、拦洪、排冰、通航、过木、下闸封堵、供水、蓄水、发电等措施。
主体工程施工：主体工程包括挡水、泄水、引水、发电、通航等主要建筑物，应根据各自的施工条件，对施工程序、施工方法、施工强度、施工布置、施工进度和施工机械等问题，进行分析比较和选择。
施工交通运输：
1)对外交通运输:是在弄清现有对外水陆交通和发展规划的情况下，根据工程对外运输总量、运输强度和重大部件的运输要求，确定对外交通运输方式，选择线路的标准和线路，规划沿线重大设施和与国家干线的连接，并提出场外交通工程的施工进度安排。
2)场内交通运输:应根据施工场区的地形条件和分区规划要求，结合主体工程的施工运输，选定场内交通主干线路的布置和标准，提出相应的工程量。施工期间，若有船、木过坝问题，应作出专门的分析论证，提出解决方案。
施工工厂设施和大型临建工程：
1）施工工厂设施，应根据施工的任务和要求，分别确定各自位置、规模、设备容量、生产工艺、工艺设备、平面布置、占地面积、建筑面积和土建安装工程量，提出土建安装进度和分期投产的计划。
2）大型临建工程，要作出专门设计，确定其工程量和施工进度安排。
施工总布置：主要任务：
1）对施工场地进行分期、分区和分标规划；
2）确定分期分区布置方案和各承包单位的场地范围；
3）对土石方的开挖、堆料、弃料和填筑进行综合平衡，提出各类房屋分区布置一览表；
4）估计用地和施工征地面积，提出用地计划；
5）研究施工期间的环境保护和植被恢复的可能性。
施工总进度：合理安排施工进度：
1）必须仔细分析工程规模、导流程序、对外交通、资源供应、临建准备等各项控制因素，拟定整个工程的施工总进度；
2）确定项目的起迄日期和相互之间的衔接关系；
3）对导流截流、拦洪渡汛、封孔蓄水、供水发电等控制环节，工程应达到的形象面貌，需作出专门的论证；
4）对土石方、混凝土等主要工种工程的施工强度，对劳动力、主要建筑材料、主要机械设备的需用量，要进行综合平衡；
5）要分析施工工期和工程费用的关系，提出合理工期的推荐意见。
主要技术供应计划：
1)根据施工总进度的安排和定额资料的分析，对主要建筑材料和主要施工机械设备，列出总需要量和分年需要量计划。
2)在施工组织设计中，必要时还需提出进行试验研究和补充勘测的建议，为进一步深入设计和研究提供依据。
3）在完成上述设计内容时，还应提出相应的附图。
第二节 施工进度计划
一、概述
各设计阶段施工总进度的任务:任务包括分析工程所在地区的自然条件、社会经济条件、工程施工特性和可能的施工进度方案，研究确定关键性工程的施工分期和施工程序，协调平衡安排其他工程的施工进度，使整个工程施工前后兼顾、互相衔接、均衡生产、最大限度地合理使用资金、劳力、设备、材料，在保证工程质量和施工安全前提下，按时或提前建成投产、发挥效益，满足国家经济发展的需要。可分为三个阶段：
（1）可行性研究阶段；
（2）初步设计阶段；
（3）技术设计（招标设计）阶段
施工总进度编制原则:
(1) 认真贯彻执行党的方针政策、国家法令法规、上级主管部门对本工程建设的指示和要求
(2) 密切施工组织设计各专业的联系，统筹考虑，以关键性工程的施工分期和施工程序为主导，协调安排其他各单项工程的施工进度。
(3) 在充分掌握及认真分析基本资料的基础上，尽可能采用先进的施工技术和设备，最大限度地组织均衡施工，加快施工进度，保证工程质量和安全施工，根据实际施工情况及时的调整和落实施工总进度。
(4) 充分重视和合理安排准备工程的施工进度。在主体工程开工前，相应各项准备工作应基本完成，为主体工程开工和顺利进行创造条件。
(5) 对高坝大库大容量的工程，应研究分期建设或分期蓄水的可能性，尽可能减少第一批机组投产前的工程投资。
施工总进度描述的类型:施工进度计划的设计成果，常以图表的形式来表述，有以下几种类型：
(1) 横道图；
(2) 网络图；
(3) 横道图与网络图结合
二、施工进度计划的编制
编制施工进度计划：
(1) 收集基本资料 ；
(2) 编制轮廓性施工进度 ；
(3) 编制控制性施工进度；
(4) 施工进度方案比较；
(5) 编制施工总进度表；
(6) 编写施工总进度研究报告；
编制轮廓性施工进度，编制轮廓性施工进度的方法如下：
(1) 配合水工设计研究，选定代表性水工方案，了解主要建筑物的施工特性，初步选定关键性的工程项目。
(2) 对初步掌握的基本资料进行粗略分析，根据对外交通和施工总布置的规模和难易程度，拟定准备工程的工期。
(3) 对以拦河坝为主要主体建筑物的工程，根据初步拟定的导流方案，对主体建筑物进行施工分期规划，确定截流和主体工程下基坑的施工日期。
(4) 根据已建工程的施工进度指标，结合本工程的具体条件，规划关键性工程项目的施工期限，确定工程受益的日期和总工期。
(5) 对其他主体建筑物施工进度做粗略的分析，绘制轮廓性施工进度表
编制控制性施工进度 ：控制性施工进度表应列出控制性施工进度指标的主要工程项目，明确工程的开工、截流日期，反映主体建筑物的施工程序和开工、竣工日期，标明大坝各期上升高程、工程受益日期和总工期，以及主要工种的施工强度。
(1) 分析选定关键性工程项目，选定关键性工程项目的方法如下：
1) 分析工程所在地区的自然条件，即研究水文、气象、地形、地质等基本资料对工程施工的影响。
2) 分析主体建筑物的施工特性，根据水工建筑物图纸，研究大坝坝型、高度、宽度和施工特点，研究地下厂房跨度、高度和可能的出渣通道、引水隧洞的洞径、长度、可能开挖方式，可否有施工支洞等。
3) 分析主体建筑物的工程量，对各建筑物的工程量进行分析，例如河床水上部分或水下部分，右岸和左岸，上游和下游，以及在某些特征高程以上或以下的工程量。
4) 选定关键性工程，通过以上分析，用施工进度参考指标，粗估各项主体建筑物的控制工期，即可初步选定控制工程受益工期的关键性工程。
随着控制性施工进度编制工作的深入，可能发现新的关键性工程，于是控制性施工进度就应相应调整。
(2) 初拟控制性施工进度表：初拟控制性施工进度的步骤和方法是：
1) 拟定截流时段。
2) 拟定底孔（导流洞）封堵日期和水库蓄水时间。
3) 拟定大坝施工程序。
4) 拟定坝基开挖及基础处理工期。
5) 确定坝体各期上升高程的一般方法。
6) 安排地下工程进度。
7) 确定机组安装工期等。
(3) 编制控制性进度表，可按以下步骤进行：
1) 首先以导流工程和拦河坝工程为主体，明确截流日期、不同时期坝体上升高程和封孔（洞）日期、各时段的开挖及混凝土浇筑（或土石料填筑）的月平均强度。
2) 绘制各单项工程的进度，计算施工强度（土石方开挖和混凝土浇筑强度）
3) 安排土石坝施工进度时，考虑利用有效开挖料上坝的要求，尽可能使建筑物的有效开挖和大坝填筑进度互相配合，充分利用建筑物开挖的石料直接上坝。
4) 计算和绘制施工强度曲线。
5) 反复调整，使各项进度合理，施工强度曲线平衡。
编制施工总进度表，施工总进度表是施工总进度的最终成果，它是在控制性进度表的基础上进行编制的，其项目较控制性进度表全面详细。
坝体施工进度安排应注意的问题
(1) 拦洪高程和拦洪日期的确定
1) 拦洪高程。首先根据拦洪时的坝高及相应的库容，按照规范要求，确定设计拦洪挡水标准。由导流设计进行水力学计算，初步确定大坝拦洪高程。经施工进度研究后，如果不能达到此高程时，则应加大导流的泄水能力，以降低拦洪高程，或者采取特殊的泄水和保坝措施，以保证大坝拦洪的安全。需要经过反复的方案比较，才能确定一个经济上合理、技术上可能的拦洪高程。
2) 拦洪日期，所谓拦洪日期，是指施工进度规定的坝体达到拦洪高程的日期。
(2) 拦洪过渡期坝体上升高程的确定
1) 按水文特性划分时段法；
2) 按月划分时段法
(3) 施工强度论证
1) 根据坝体各期上升高程，可以在坝体高程-工程量曲线上查得该高程以下的工程量，再根据各时段的有效工日，可以算出时段的日平均施工强度。
2) 强度的论证。确定了日高峰强度之后，应进行施工设计，研究物料运输、上坝方式、施工方法、坝面流水作业分区等，论证能否达到预定的施工强度。
3） 坝体上升速度论证。根据坝体各期上升高程和该时段的有效工日，可以确定坝体的日平均上升速度。大中型土石坝的上升速度，主要是由塑性心墙或斜墙的上升速度控制的。
三、施工网络进度计划
网络进度计划的编制步骤：
（1）收集基本资料；
（2）列出工程项目；
（3）计算工程量和施工延续时间：
1）计算工程量：工程量的计算应根据设计图纸，按工程性质，考虑工程分期和施工顺序等因素，分别按土方、石方、水上、水下、开挖、回填、混凝土等进行计算。
2）根据计算的工程量，应用相应的定额资料，可以计算或估算各项目的施工延续时间t。
1）式中：——项目的工程量——日工作班数，实行一班制时 等于1；——每班工作的人数或机械设备台数——人工或机械台班产量定额；——考虑不确定因素而计入的系数 <1。
有时为了便于对施工进度进行分析比较和调整，需要定出施工延续时间可能变动的幅度，常用三值估计法进行估计：
（7-2）
式中：——最乐观的估计时间；——最悲观的估计时间——最可能的估计时间
3）分析确定项目之间的依从关系；
4）初拟施工进度；
5）优化、调整和修改；
6）提出施工进度成果；
网络进度计划的计算：用网络图来反映施工进度，它的逻辑关系明确，便于分析计算和优化调整。根据施工项目之间的依从关系所绘制的网络图，可以用单代号表示也可以用双代号表示，参见图7-1(a)、(b)，它们都是由节点和箭线所组成的有向网络，反映的逻辑关系是等价的。网络进度计划的计算方法可参考相关的著作。
施工进度的调整：根据优化目标的不同，人们提出了各种优化理论、方法和计算程序。
（1）资源冲突的调整:所谓资源冲突是指在计划时段内，某些资源的需用量过大，超出了可能供应的限度。
（2）工期压缩的调整:当网络计划的计算总工期T与限定的总工期[T]不符时，或计划执行过程中实际进度与计划进度不一致时，需要进行工期调整。
第三节 施工总体布置
一、概述
施工总体布置是施工场区在施工期间的空间规划,是施工组织设计的重要内容。可分为三个阶段：
可行性研究阶段：合理选择对外运输方案，选择场内运输及两岸交通联系方式；初步选择合适的施工场地，进行分区布置，主要交通干线规划，提出主要施工设施的项目，估算建筑面积、占地面积、主要工程量等技术指标。
初步设计阶段：
(1) 落实选定对外运输方案及具体线路和标准，落实选定场内运输及两岸交通联系方式，布置线路和渡口、桥梁。
(2) 确定主要施工设施的项目，计算各项设施建筑面积和占地面积。
(3) 选择合适的施工场地，确定场内区域规划，布置各施工辅助企业及其他生产辅助设施、仓库站场、施工管理及生活福利设施。
(4) 选择给水排水、供电、供气、供热及通信等系统的位置，布置干管、干线。
(5) 确定施工场地的防洪及排水标准，布置排水、防洪、管道系统。
(6) 规划弃渣、堆料场地，做好场地土石方平衡以及土石方调配方案。
(7) 提出场地平整工程量、运输设备等技术经济指标。
(8) 研究和确定环境保护措施。
招标设计阶段：
(1) 根据全工程合理分标情况，分别规划出各个合同的施工场地与合同责任区。
(2) 对于共用场地设施、道路等的使用、维护和管理等问题作出合理安排，明确各方的权利和义务。
(3) 在初步设计施工交通规划的基础上，进一步落实和完善，并从合同实施的角度，确定场内外工程各合同的划分及其实施计划，对外交通和场内交通干线、码头、转运站等由业主组织建设，至各作业场或工作面的支线，由辖区承包商自行建设。
二、施工总布置的设计
一般说来，施工系统布置应该符合以下原则：
(1) 施工临时设施与永久性设施，应研究相互结合、统一规划的可能性。
(2) 确定施工临建设施项目及其规模时，应研究利用已有企业设施为施工服务的可能性与合理性。
(3) 主要施工设施和主要辅助企业的防洪标准应根据工程规模、工期长短、水文特性和损失大小，采用防御10~20年一遇的洪水。高于或低于上述标准，要进行论证。
(4) 场内交通规划，必须满足施工需要，适应施工程序、工艺流程的要求；全面协调单项工程、施工企业、地区间交通运输的连接与配合；力求使交通联系简便，运输组织合理，节省线路和设施的工程投资，减少管理运营费用。
(5) 施工总布置应紧凑、合理，节约用地，并尽量利用荒地、滩地、坡地，不占或少占良田。
三、施工场地区域规划
区域划分
大中型水利水电工程施工场地内部，可分为下列主要区域。
(1) 主体工程施工区；
(2) 辅助企业区；
(3) 仓库、站场、转运站、码头等储运中心；
(4) 施工管理及主要施工工段；
(5) 建筑材料开采区；
(6) 机电、金属结构和大型施工机械设备安装场地；
(7) 工程弃料堆放区；
(8) 生活福利区。
区域规划方式 在区域规划时，按主体工程施工区与其他各区域互相关联或相互独立的程度，分为：集中布置、分散布置、混合布置三种方式。水电工程一般多采用混合式布置。
分区布置
（1）其内容包括：场内交通线路布置、施工辅助企业及其他辅助设施布置、仓库站场及转运站布置、施工管理及生活福利设施布置，风、水、电等系统布置、施工料场布置和永久建筑物施工区的布置。
（2）分区布置的原则是：
1) 场外交通采用标准轨铁路和水运时，要确定车站、码头的位置，布置重大辅助企业、生产系统和主要场内交通干线。然后，协调布置其他辅助企业、仓库、生产指挥系统、风、水、电等系统、施工管理和生活福利设施。
2) 场外交通采用公路时，首先布置重大辅助企业和生产系统，再按上述次序布置其他各项临时设施；或者首先布置与场外公路相连接的主要公路干线，再沿线布置各项临时设施。前者较适用于场地宽阔的情况，后者较适用于场地狭窄的情况。
3) 凡有铁路线路通过的施工区域，一般应先布置线路，或者考虑和预留线路的布置。
现场布置总体规划
施工现场总体规划是解决施工总体布置的关键，要着重研究解决一些重大原则问题。如：施工场地是设在一岸还是分布在两岸？是集中布置还是分散布置？如果是分散布置，则主要场地设在哪里？如何分区？哪些临时设施要集中布置？哪些可以分散布置？主要交通干线设几条？它们的高程、走向如何布置？场内交通与场外交通如何衔接？以及临建工程和永久设施的结合、前期和后期的结合等等。
四、施工场地选择
施工场地选择步骤
(1) 根据枢纽工程施工工期、导流分期、主体工程施工方法、能否利用当地企业为工程施工服务等状况，确定临时建筑项目，初步估算各项目的建筑物面积和占地面积。
(2) 根据对外交通线路的条件、施工场地条件、各地段的地形条件和临时建筑的占地面积，按生产工艺的组织方式，初步考虑其内部的区域划分，拟定可能的区域规划方案。
(3) 对各方案进行初步分区布置，估算运输量及其分配，初选场内运输方式，进行场内交通线路规划。
(4) 布置方案的供风、供水、供电系统。
(5) 研究方案的防洪、排水条件。
(6) 初步估算方案的场地平整工程量、主要交通线路、桥梁隧道等工程量及造价、场内主要物料运输量及运输费用等技术经济指标。
(7) 进行技术经济比较，选定施工场地。
施工场地选择的基本原则
(1) 一般情况下，施工场地不宜选在枢纽上游的水库区。如果不得已必须在水库区布置施工场地时，其高程应不低于场地使用期间最高设计水位，并考虑回水、涌浪、浸润、坍岸的影响。
(2) 利用滩地平整施工场地，尽量避开因导流、泄洪而造成的冲淤、主河道及两岸沟谷洪水的影响。
(3) 位于枢纽下游的施工场地，其整平高程应能满足防洪要求。如地势低洼，又无法填高时，应设置防汛堤和排水泵站、涵闸等设施，并考虑清淤措施。
(4) 施工场地应避开不良地质地段，考虑边坡的稳定性。
(5) 施工场地地段之间、地段与施工区之间，联系简捷方便。
五、施工总布置的步骤
施工总体布置图的设计，由于施工条件多变，不可能列出一种一成不变的格局，只能根据实践经验，因地制宜，按场地布置优化的原理和原则，创造性地予以解决。设计施工总体布置图，大体步骤如图7-2所示。
图7-2 施工总布置设计程序图
六、施工总体布置的评价
总布置方案综合比较的内容
(1) 场内主要交通线路的可靠性、修建线路的技术条件、工程数量和造价；
(2) 场内交通线路的技术指标（弯道、坡度、交叉等），场内物料运输是否产生倒流现象；
(3) 场地平整的技术条件、工程量、费用及建设时间，场地平整、防洪、防护工程量；
(4) 区域规划及其组织是否合理，管理是否集中、方便，场地是否宽阔，有没有扩展的余地等；施工临时设施与主体工程施工之间、临时设施之间的干扰性；场内布置是否满足生产和施工工艺的要求；
(5) 施工给水、供电条件；
(6) 场地占地条件、占地面积（尤其耕地、林木、房屋等）；
(7) 施工场地防洪标准能否满足要求，安全、防火、卫生和环境保护能否满足要求。
方案的评价
评价因素大体有两类：一类是定性因素，一类是定量因素。
（1）属于定性因素的主要有：
①有利生产，易于管理，方便生活的程度；
②在施工流程中，互相协调的程度；
③对主体工程施工和运行的影响；
④满足保安、防火、防洪、环保方面的要求；
⑤临建工程与永久工程结合的情况等。
（2）属于定量因素的指标主要有：
①场地平整土石方工程量和费用；
②土石方开挖利用的程度；
③临建工程建筑安装工程量和费用；
④各种物料的运输工作量和费用；
⑤征地面积和费用；
⑥造地还田的面积；
⑦临建工程的回收率或回收费等。
