鄭潤民

(深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司，廣東 深圳 518000)

水利工程建設(shè)具有工程金額大、多部門協(xié)同參與、工序銜接緊密、施工條件復(fù)雜的特點，其中施工組織設(shè)計是設(shè)計中不可或缺的一個環(huán)節(jié)，它是論證設(shè)計變成現(xiàn)實的可行性和經(jīng)濟(jì)合理性的基本依據(jù)。施工組織設(shè)計主要包括施工方法、施工進(jìn)度及施工布置等內(nèi)容，是工程籌建規(guī)劃的基本依據(jù)，影響工程從圖紙到實際建筑的落地，具有重要的經(jīng)濟(jì)價值意義。因此，要加強對施工組織設(shè)計的進(jìn)度優(yōu)化，通過應(yīng)用工程計算公式、工程類比經(jīng)驗案例、系統(tǒng)工程學(xué)以及計算機技術(shù)，提高施工組織設(shè)計進(jìn)度優(yōu)化研究水平[1]。

0 引 言

同樂河應(yīng)急水質(zhì)提升項目主要用于解決寶龍污水處理廠未建成前處理現(xiàn)狀管網(wǎng)收集的污水，消除旱季干流截末端箱涵污水溢流，，為下游橫嶺污水廠騰出處理空間，同時對同樂河、南約河回補生態(tài)水，提高河流水環(huán)境容量。該工程的建設(shè)和運行耗資較大，且受多種因素的制約和影響，其中雨季施工、安裝工程、地下大體積混凝土施工及抗裂防滲是工程施工組織設(shè)計的重點。為保證快速施工，按照合同約定時間節(jié)點完成建設(shè)任務(wù)順利投產(chǎn)，解決施工難點、保證工程質(zhì)量，需要采用科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行施工組織設(shè)計優(yōu)化，制定切實可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選出最佳的工藝方案和實施方式。

1 工程項目概述

1.1 規(guī)模位置

擬建設(shè)施設(shè)計規(guī)模為 2萬m3/d，主要指標(biāo)出水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類。設(shè)施選址于寶龍街道，現(xiàn)狀南同大道與規(guī)劃錦龍大道西北角，現(xiàn)狀同樂河起點左岸，用地面積6262m2，該地塊規(guī)劃為市政用地，現(xiàn)狀為固廢臨時堆放場。工程主要建設(shè)內(nèi)容包括污水管、污水提升泵站、變配電設(shè)施、污水處理和污泥處理的生產(chǎn)設(shè)施、輔助生產(chǎn)配套設(shè)施、生產(chǎn)管理設(shè)施、排放管渠及附屬設(shè)施、排放口和水質(zhì)自動監(jiān)測設(shè)施。

1.2 方案選擇原則

1)應(yīng)充分考慮本工程的處理對象為生活污水，處理工藝滿足污水處理要求。

2)根據(jù)收集區(qū)域污水水質(zhì)與水量，收納水體的環(huán)境容量和國家、省市的有關(guān)規(guī)定，選擇穩(wěn)定、可靠的處理工藝。

3)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，優(yōu)先采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、穩(wěn)妥可靠的工藝技術(shù)，既確保污水達(dá)標(biāo)排放，又盡量降低建設(shè)投資和運行成本。

4)選擇的處理工藝應(yīng)確保出水水質(zhì)滿足國家和地方現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定，符合環(huán)境影響評價報告的要求。

5)對工程系統(tǒng)進(jìn)行深入的分析比較，選用效果好、投資省、能耗低、操作管理方便、技術(shù)成熟的處理工藝，為工程建成后的運行管理提供可靠地依據(jù)。

6)作為應(yīng)急水質(zhì)提升設(shè)施，應(yīng)盡量減少占地，建設(shè)進(jìn)度快，見效快。

2 施工組織設(shè)計進(jìn)度優(yōu)化選型

2.1 施工組織設(shè)計面臨的問題

2.1.1 雨季施工影響工期

土方工程施工期間為7月初，正值深圳雨季。根據(jù)地勘報告資料顯示，場區(qū)土質(zhì)主要為淤泥。淤泥流動性較大再加上下雨影響，不易大面積裝載運輸，勢必造成土方工程施工效率降低，從而造工期延誤。

2.1.2 工藝管道和設(shè)備安裝面臨的重難點

1)池體底板防雷接地及套管預(yù)埋，存在波紋管及鋼筋混凝土管安裝時受地面標(biāo)高影響較大，需要提前根據(jù)施工圖紙制定池體周邊管道安裝計劃。

2)池內(nèi)滿堂腳手架拆除階段平行穿插施工管道和設(shè)備安裝工程，存在曝氣設(shè)備安裝面積大、標(biāo)高要求嚴(yán)。

3)主體完工整體交安階段平行穿插施工管道安裝工程，要緊隨土建進(jìn)度提前制定設(shè)備進(jìn)場計劃，要設(shè)置設(shè)備保管流程，要加強成品保護(hù)措施。

4)機電設(shè)備安裝工程管道加工預(yù)制和設(shè)備堆場臨時用地，存在現(xiàn)場施工區(qū)域無法滿足設(shè)備和管道的堆放及加工制作。

2.1.3 底板及池壁的混凝土施工質(zhì)量面臨的重難點

1)AO池、膜池基礎(chǔ)底板構(gòu)筑物分區(qū)澆筑時各施工分段長寬尺寸約達(dá)25-40m，屬于典型的大尺寸凝土施工，且底板澆筑時間正值7-8月份，天氣炎熱，混凝土硬化速度較快，容易出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象；

2)筑物池體高度較高，不能一次性完成澆筑，需分次(2-3次)施工池壁混凝土的澆筑，造成水平施工縫較多，施工縫處為薄弱環(huán)節(jié)，投產(chǎn)使用后，在施工縫處容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

2.1.4 混凝土的抗裂、防滲水專項管理重難點

施工地下室底板、頂板等混凝土，由于施工工藝、養(yǎng)護(hù)措施、溫控措施不到位，極容易造成混凝土抗裂，滲水。

2.2 施工組織設(shè)計進(jìn)度優(yōu)化

一般可通過定性分析法、功能評價系數(shù)法、施工方案綜合評價法、運籌學(xué)優(yōu)選法、模糊層次分析法，選擇一種多種進(jìn)行組合，對施工組織設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)加快進(jìn)度的目的。其中模糊層次分析法，在工程領(lǐng)域應(yīng)用較多，該方法在實踐中常以優(yōu)化工期、優(yōu)化系統(tǒng)為抓手，實現(xiàn)施工組織設(shè)計進(jìn)度優(yōu)化落地。優(yōu)化工期主要是采用多種措施實現(xiàn)壓縮關(guān)鍵工序時間。壓縮關(guān)鍵路徑的施工占用時間要重點考慮對工程成本、安全施工可能造成的影響，同時還要考慮到其他因素對工期造成的影響。在確保安全施工和工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，調(diào)整施工工藝流程，實現(xiàn)有效壓縮施工工期。優(yōu)化系統(tǒng)可從提升時間資源的利用率入手，挖掘時間資源在空間資源上的使用，以空間換時間，降低時間復(fù)雜度，提升施工場地空間使用率[2]。

2.2.1 優(yōu)化施工組織工作任務(wù)

為了壓縮項目工期，就要調(diào)整施工組織方式，施工模式優(yōu)化為分區(qū)域流水作業(yè)，根據(jù)施工工藝，合理調(diào)整工序，盡量實現(xiàn)并行施工、交叉作業(yè)、分區(qū)域流水作業(yè)。在單位時間內(nèi)并行推進(jìn)多任務(wù)同時作業(yè)，充分發(fā)揮施工場地的空間效率，提高施工過程中臺班人均勞動效率。在優(yōu)化過程中，要充分考慮以下3個方面：①施工方案是否有多線程作業(yè)的可能；②資源供給方面是否充足；③施工作業(yè)場地是否支持多線程并行作業(yè)。

2.2.2 優(yōu)化可用機動時間資源

為了保證關(guān)鍵工序的按時完工，通常會配置大量機動時間資源，但是由于施工會遇到各種不可預(yù)測的因素，導(dǎo)致工期十分緊張。為保證核心工序按時保質(zhì)完工，就要優(yōu)化普通工序中的機動時間，將資源調(diào)整給關(guān)鍵工序。

3 施工組織設(shè)計進(jìn)度優(yōu)化實踐

3.1 堅持設(shè)計先行，化設(shè)計要效益

從施工組織設(shè)計入手，優(yōu)化設(shè)計方案中的施工方案、工序搭接、場地布置、人員配置，從源頭上把控最優(yōu)施工方案，避免施工中出現(xiàn)窩工、工序銜接不合理、場地中物資二次搬運、人員配置缺失(過度)等不利因素。提升施工組織設(shè)計的重視力度，設(shè)計方要和施工方、管理方深入溝通，結(jié)合施工場地條件、管理方建設(shè)需求、業(yè)界技術(shù)水平、施工機械設(shè)備水平，做統(tǒng)籌規(guī)劃，對于可以通過挖掘空間使用率，縮短工期的方案(措施)，要盡力考慮。對于施工可能出現(xiàn)的風(fēng)險，要從設(shè)計源頭制定安全措施。

3.2 實體性與景觀性并存，突出設(shè)計特色

在總體布置上，采用園林化的設(shè)計手法，充分利用場地內(nèi)有大片綠地的條件，布置小品式建筑，同時充分利用污水廠已處理好的“中水” 資源，以“水” 來體現(xiàn)污水廠的建筑特色。并與當(dāng)?shù)貓@林、環(huán)保部門或當(dāng)?shù)刂参镅芯繖C構(gòu)進(jìn)行合作，在先前開發(fā)地區(qū)種植當(dāng)?shù)鼗蚱渌线m的植物，以恢復(fù)剩余空地地貌或科學(xué)綠化，補救施工活動中人為破壞植被和地貌造成的土壤侵蝕。

在整體設(shè)計中充分考慮其建筑屬性，在服從生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)上著重考慮其生態(tài)氛圍，在滿足建筑空間與用地尺度配置適宜的前提下還緣于自然，使整個污水站圍繞于綠色之中，形成優(yōu)美、寧靜的人工自然空間。

3.3 多措并舉，壓縮工期實現(xiàn)快速施工

溝通當(dāng)?shù)鼐游瘯?、街道、轄區(qū)政府主管部門，保障作業(yè)環(huán)境順暢，創(chuàng)造連續(xù)作業(yè)環(huán)境，避免停工；組織監(jiān)理單位、施工總包單位、設(shè)備安裝單位、勞務(wù)分包單位協(xié)商提供必需的施工條件與操作面，按照總進(jìn)度計劃組織施工隊伍進(jìn)行流水作業(yè)，確保按計劃順利完工；推廣小流水段施工工藝、合理安排工序、科學(xué)管理、加快工程進(jìn)度。在保證不增加工程造價或節(jié)約投資的前提下，采用“四新技術(shù)”(新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝)，減小勞動強度和勞動量，從而縮短工程工期。

3.4 迎難而上，制定重點施工保障措施

3.4.1 雨季施工保障措施

1)采用降水井抽水，降低地下水位達(dá)到場地硬化的效果。在全場內(nèi)間隔約50m距離旋挖Φ800cm的降水井，井深總長約低于基坑底部4m，井底用粗砂封底，厚約1m。井內(nèi)用Φ600mm的鋼護(hù)筒護(hù)壁，鋼護(hù)筒上間隔30cm穿梅花泄水洞(Φ1cm)，井內(nèi)放置潛水泵抽水，確保井內(nèi)水面離基坑底≧2m。

2)由于工期正逢雨季無法避開，為避免雨季土方施工造成工期嚴(yán)重滯后，錯開雨天，根據(jù)工作量、工作面合理增加作業(yè)人員和機械臺班量。在土方開挖到位后，立即進(jìn)行底板墊層施工，以減少雨季施工對工程作業(yè)的直接影響。

3.4.2 工藝管道和設(shè)備安裝保障措施

1)池體底板防雷接地及套管預(yù)埋，底板混凝土澆筑完后先進(jìn)行周邊土方回填及夯實將池體外架基礎(chǔ)標(biāo)高盡量提高，將根據(jù)施工圖紙進(jìn)行低標(biāo)高管段的安裝工作并預(yù)留檢查井。在施工圖紙明確后，將盡快組織進(jìn)行圖紙會審，并對圖紙進(jìn)行完善。根據(jù)各管線安裝標(biāo)高及底板鋼筋標(biāo)高制定合適的管道安裝計劃。

2)池內(nèi)滿堂腳手架拆除階段平行穿插施工管道和設(shè)備安裝工程，嚴(yán)格控制設(shè)備安裝區(qū)域施工質(zhì)量，嚴(yán)格安裝施工圖集進(jìn)行套管防水工作，堅決避免閉水試驗時由于施工不當(dāng)導(dǎo)致漏水。

3)主體完工整體交安階段平行穿插施工管道安裝工程，確保編制的設(shè)備到場進(jìn)度計劃合理，執(zhí)行設(shè)備開箱驗收制度。

4)機電設(shè)備安裝工程管道加工預(yù)制和設(shè)備堆場臨時用地，對內(nèi)盡量利用場地內(nèi)規(guī)劃設(shè)計綠化帶作為機電設(shè)備安裝和設(shè)備堆放場地，對外積極協(xié)調(diào)、租用合適場地進(jìn)行設(shè)備存放和加工。

3.4.3 底板及池壁的混凝土施工質(zhì)量保障措施

天氣炎熱必要時設(shè)置兩臺混凝土泵同時澆筑，避免留置施工縫；控制泵送工藝，加強潤泵、泵送管理，并制定泵送中斷專項應(yīng)急措施。

3.4.4 混凝土的抗裂、防滲水保障措施

1)原材料方面，選用水化熱較低的普通硅酸鹽水泥，同時在混凝土中摻入粉煤灰，降低水灰比，減少水泥漿量，延緩水化熱峰值的出現(xiàn)，控制收縮變形。

2)施工方面，底板各施工段一次連續(xù)澆筑，澆筑過程中堅持采用三次抹壓成型工藝。

3)養(yǎng)護(hù)測溫當(dāng)面，預(yù)埋Ф50PVC管的方式對混凝土內(nèi)部進(jìn)行降溫，混凝土內(nèi)外溫度要按要求測溫，控制內(nèi)外溫差。

3.5 施工場地平面布置

為避免場地二次分配調(diào)整。在項目南側(cè)(錦龍大道與南通大道十字路口北側(cè)中鐵二局項目大門旁)開設(shè)一個施工大門用于泥頭車出場機工程車、材料車進(jìn)出場；場外道路利用錦龍大道和南通大道形成外圍交通環(huán)路，可滿足土方車輛及大型機械設(shè)備進(jìn)退場需求；一區(qū)和二區(qū)內(nèi)分別設(shè)立一條環(huán)形出土臨時道路，與基坑出土坡道相連，形成循環(huán)出土通道。三區(qū)設(shè)立一條出土坡道；主體結(jié)構(gòu)施工階段，施工臨時道路計劃利用設(shè)計廠區(qū)規(guī)劃道路通行。主體結(jié)構(gòu)完工后按設(shè)計要求進(jìn)行永久道路修筑。如圖1所示。

圖1 基坑階段平面布置圖

為加快土方施工。土方工程是影響工期的主線，各分項工程都要圍繞這一主線組織施工。要合理安排施工作業(yè)面，同時采用分區(qū)、分層、分步交叉流水作業(yè)。土方運輸?shù)缆诽钪u渣(每分層一次都需要填筑一次土方運輸?shù)缆返拇u渣)，挖土機逐層開挖基坑土方，并嚴(yán)格按照設(shè)計的分層開挖深度進(jìn)行，充分利用空間和時間，保持土方施工進(jìn)度；土方裝載、轉(zhuǎn)運，分區(qū)、分步施工。分區(qū)施工一是便于承臺、地梁、墊層等后序工程施工的流水作業(yè)，二是便于發(fā)揮機械性能，創(chuàng)造多機作業(yè)立體工作面。

3.6 資源利用

勞動力安排。在工程施工期間，根據(jù)勞動力部署原則計劃將對進(jìn)場人員分級、分職責(zé)地進(jìn)行動員教育，實際施工過程中，項目部將根據(jù)工程進(jìn)度需要或?qū)嶋H情況，靈活調(diào)配勞動力安排。土石方施工班組配置計劃，主要包括平整場地土方、基坑及樁間土方；主體施工段施工班組配置計劃，包括管樁、鋼筋制作和模板安裝等班組；機電設(shè)備安裝班組配置計劃，包括管道安裝、設(shè)備安裝和吊裝等班組[3]。

物資材料安排。根據(jù)初步設(shè)計圖紙估算，本工程主要材料和主要周轉(zhuǎn)材料用量，見表1。

表1 主要材料和主要周轉(zhuǎn)材料用量

機械設(shè)備安排。為避免設(shè)備材料二次搬運。計劃投入1臺QTC80(6012)型塔吊，該型塔吊最大工作幅度3-60m，有效工作半徑約60m，最大起重量6T，臂端起重量1.3T。在塔吊無法覆蓋的區(qū)域，采用2輛25T隨車吊輔助材料轉(zhuǎn)運和吊送。

4 預(yù)期效益評價

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

1)經(jīng)過施工組織設(shè)計進(jìn)度優(yōu)化研究，確保了施工有條不紊地進(jìn)行，減少工期9d，節(jié)約近200萬元工程投入。

2)實現(xiàn)了施工工期、施工質(zhì)量、施工成本、施工安全、施工環(huán)境和施工效率等各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)籌管理，經(jīng)過根因分析，抓住了施工組織設(shè)計中的關(guān)鍵指標(biāo)、重點問題，較好的發(fā)揮了投資效益。

4.2 社會效益

1)該項目投產(chǎn)后一定程度上緩解了龍崗河干流水質(zhì)污染負(fù)荷，消除旱季干流截末端箱涵污水溢流風(fēng)險，釋放片區(qū)污水處理壓力，同時提高同樂河、南約河河流水環(huán)境容量，改善了河岸生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

2)該項目在總體布置上采用了園林化的設(shè)計手法，使污水廠成為具有花園式環(huán)境的綠化工程，改變了傳統(tǒng)對污水廠的認(rèn)知偏見。

3)該水質(zhì)提升項目，彌補了龍崗區(qū)水環(huán)境污水處理缺口，為明確污染防治攻堅工作提供了有效落地案例，為構(gòu)建“高環(huán)境質(zhì)量、提倡綠色發(fā)展、重視生態(tài)環(huán)境治理”的發(fā)展思路打下環(huán)保發(fā)展基礎(chǔ)，成為具有良好社會環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)設(shè)施工程，對國家可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行了有益探索。

5 結(jié) 論

1)采用模糊層次分析法，對同樂河應(yīng)急水質(zhì)提升項目的施工組織設(shè)計進(jìn)行了進(jìn)度優(yōu)化分析，對施工難點、重點經(jīng)過專項分析，在保證施工質(zhì)量的前提下，得到了工期最短、工程投入最優(yōu)的施工組織設(shè)計，為工程落地發(fā)揮了良好的指導(dǎo)作用。

2)研究和分析施工組織設(shè)計，能為工程施工提供量身定制的優(yōu)化方案，促進(jìn)提升人工、機械、材料、施工作業(yè)場地利用率，提高了企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。