第3章歌剧院舞台机电设备安装工程施工组织设计.docx
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第3章歌剧院舞台机电设备安装工程施工组织设计
第3章歌剧院舞台机电设备安装工程施工组织设计
3.1工程概况
3.1.1工程简介
1、国家大剧院工程简介
国家大剧院位于人民大会堂西侧，西长安街以南，其建筑面积149520m2，天安门西侧地区环境改造及地下停车场建筑面积为44678m2，工程建成后，国家大剧院将成为国家最高表演艺术中心。
国家大剧院主体建筑由外部围护结构和内部歌剧院（2416席）、音乐厅（2017席）和戏剧院（1040席）、公共大厅及配套用房组成。
整个建筑外观是指数为2.2超椭球壳体，东西向长轴212.20m，南北向短轴143.64m，建筑物总高度为46.285m，基础埋深大部分在-26.00m，歌剧院台仓部分为-32.5m，壳体结构为超大型空间钢结构，外饰0.4mm钛金属面板，中部为渐开式玻璃幕墙。
椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达35500m2，各种通道和入口均设在水面以下。
本工程内部装修设计高雅实用，机电设备系统设置充分体现先进性和智能化，对灯光音响的控制要求严格，以满足世界一流的歌剧、芭蕾、交响乐和戏剧等演出要求。
国家大剧院工程建设单位是由建设部、文化部、北京市共同组成的国家大剧院业主委员会；设计单位是法国××公司，北京市建筑设计研究院参与主体结构工程设计；施工总承包单位是由北京××公司、香港××公司、上海××总公司组成的总承包联合体；监理单位是××工程咨询监理有限公司。
国家大剧院工程于2001年12月13日正式开工，已于2007年9月25日进行了首场试演，于2007年12月22日正式公演。
2、歌剧院舞台机电安装工程简介
国家大剧院歌剧院是国家大剧院内最大、最宏伟的建筑，以华丽辉煌的金色为主色调。
主要供大型歌剧、舞剧等演出使用。
歌剧院机电设备分台下和台上设备两部分，舞台结构采用“品”字形舞台形式，分别包括主舞台、左、右侧台和后舞台，舞台具备推、拉、升、降、转五大功能，可迅速地切换布景。
主舞台有6个独立的升降台，既可连成整体升降又可分别单独升降。
主舞台的左、右侧舞台各有6台可以横向移动的车台，通过与主舞台升降台互换位置，可以迁换场景，也可以参与演出，其中车台互换技术居世界领先水平。
后舞台是由内、外环两部分组成，其内、外环直径分别为12m和17m，它们既可以单独旋转或同步旋转，也可整体平移到前面的主舞台上，这样大大丰富了各舞台的演出功能。
后舞台下方-15m处，储存有一个芭蕾舞台台板（是国内面积最大的无缝隙专用芭蕾舞台板），主舞台升降台下降后，芭蕾舞台可移动到主舞台台面上，用于芭蕾舞演出。
主舞台升降台倾斜台板可倾斜至5.7度。
乐池面积为120m2，既可容纳90人的三管编制乐队，也可升至观众席水平位置变成观众席。
在乐池中，还特别为指挥设计了专用升降台。
舞台上方栅顶高度为32m。
吊杆、灯光桥、灯光渡桥通过钢丝绳悬挂在空中。
61道电动吊杆，78台轨道单点吊机，24台自由单点吊机，分别用于悬挂幕布和景片，吊杆、吊机数量之多居于全国首位。
灯光桥、灯光渡桥、灯光吊架将1588盏用于演出的灯具点缀在歌剧院舞台的上方。
歌剧院舞台机电设备分台下和台上两部分，其中台下设备主要包括各种舞台（台车）、乐池、软景库等-6m以下部分，台上设备主要包括栅顶、各种吊杆（机）、各种灯光吊桥（架）、假台口、各道幕机以及各道安全门、隔音门等-6m以上部分。
歌剧院各舞台尺寸见表1-1。
歌剧院舞台尺寸表表1-1
台口宽度：
18.6m
台口高度：
14m
主舞台台宽：
32.6m
主舞台台深：
32.6m
台上净高：
32m
左右侧台宽：
21.6m
左右侧台深：
25.8m
后舞台台宽:
24.6m
后舞台台宽：
23.6m
歌剧院舞台机电设备是由日本××（下称日方）负责设计、制造、安装并调试。
其中部分设备构件由中国××承包商制造；全部舞台机电设备安装和部分钢结构件的制作由中国××建设总公司（下称承包方）承担；舞台机电设备安装工程由中国××监理公司负责监理。
歌剧院舞台机电设备安装工程的开工日期为2003年3月，比原计划开工日期晚4个月，项目计划于2004年9月份设备安装完毕进入调试期，2005年5月份开始使用舞台。
现实际舞台投入使用日期为2007年9月。
3.1.2工程范围及内容
1、工程范围
歌剧院舞台机电设备的安装和配合调试，部分设备及材料的制作和购买，以及后期的设备定期检修。
2、工程内容
（1）歌剧院全部舞台机械、电气设备、材料的安装，配合调试；
（2）报价表中（材料表）所列的部分材料的采购供应；
（3）舞台设备及钢构件安装后的补漆；
（4）舞台设备及钢构件的临时中转储运；
（5）舞台栅顶和马道的制作、安装。
3.1.3工程及施工难度、特点
1、本工程是国家重点工程，是我国目前最现代化的大型文化娱乐设施，各个方面对项目的质量和管理标准高、要求严，项目管理将按照日方的要求进行，这将是一个新的挑战。
2、舞台机械设备安装精度采用日本同类设备的安装精度要求，标准高、难度大。
尤其是主舞台升降导轨的安装精度调整、传动链条长短的调整、配重钢丝绳松紧程度的调整、各升降台控制升降位置的调整以及升降台同步运行的调整等，难度和安装精度要求都高于类似舞台安装精度标准。
3、舞台电气设备安装中所用到的动力、控制和仪表电缆共计11000多根，总长约340，000m，由于舞台设备对屏蔽以及防火的要求非常高，电缆均为低烟无卤交联聚乙烯阻燃屏蔽电缆，铜网屏蔽率达到95%，铜带屏蔽率为100%，电缆外径是同规格的普通电缆外径的1.3倍以上,其最大允许弯曲半径均要求在15D以上,使得在舞台狭窄空间的电缆敷设和桥架设计安装的难度大大提高；电缆不但数量多而且规格复杂，从0.5mm2的仪表电缆到300mm2的动力电缆，共计123种规格，其中有49种日供电缆，使得电缆敷设和电缆接线的工作量都很大。
4、电缆桥架均为热浸锌全封闭的槽式电缆桥架，由于有大量的动力、控制和信号电缆，而且十分集中，加上舞台空间十分有限，三种不同电压等级的电缆不能分别敷设桥架，只能在同一桥架内加1到2个隔板，以使敷设于同一桥架内不同电压等级的电缆相互隔离开而不相互干扰，这样在电缆桥架的设计和制作上难度大大增加。
同时从截面尺寸1000*500mm到100*100mm不等的53种规格型号的桥架安装难度也很大。
5、栅顶钢结构和电气安装没有施工图，需要在日方所提供的初步设计基础上，根据中国标准并结合现场实际做深化设计和图纸转化，尤其是电气施工图纸的转化工作量大，难度高。
6、施工条件和环境差，作业面狭窄、交叉配合多、高空作业多、孔洞多、吊装作业多，现场不安全因素多，给现场管理、组织协调、安全管理提出了很高的要求。
7、运输道路条件受限，构件、设备、材料的搬运进场必须夜间进行，现场无临时存放场地。
需和材料、设备、构件供应商加强联系沟通，既保证按时供应又不占用现场场地。
8、整个工程建设施工周期长且地处天安门广场地区，各方制约条件多，给生产、生活带来诸多不便。
3.1.4主要工程量
1、电气工程量
（1）电气设备元器件（盘柜、电机、开关、限位等）总量：
5330台套，其中155个盘柜、586台变频电机、746个抱闸、1530个限位开关、398个热敏开关、256个计数限位开关、266个绝对编码器、263个脉冲发生器、235个松绳开关、105个光电开关、91个对讲器、114个电缆卷轴、235个IP开关箱、562个现场操作盒、521个接线盒、1100个过线盒；
（2）电缆总量：
34万米，其中20万自供，动力电缆约10万米，控制电缆9万米，三菱重工提供特殊电缆约14万米；
（3）电线管（Ф80-40mm）总量：
约2.8万米；
（4）电缆桥架总量：
约3600多米。
2、机械工程量
（1）台下机械设备总量：
安装约1906吨；
（2）台上机械设备总量：
安装约1260吨；
（3）栅顶、马道非标钢构制作、安装：
420吨；
（4）安全防护平台、运输通道、安全入口等临时钢平台、10吨龙门吊制安：
约150吨。
3.1.4建设要求
1.施工工期要求
歌剧院舞台机电设备安装工程的开工日期为2003年3月15日，比原计划开工日期晚4个月，项目原计划完工日期为2004年9月29日，项目计划于2004年9月份设备安装完毕进入调试期，2005年5月份开始使用舞台。
2.工程质量要求
工程质量及验收标准按国家施工及验收规范、质量检验评定标准、以及施工图规定的质量要求和技术标准，舞台主要设备安装的精度要求达到三菱重工提供的技术标准要求。
3.安全及文明施工要求
安全：
必须按国家颁布的安全规范及要求进行施工，做好龙门吊、脚手架、施工用电及“三宝”、“四口”的安全防护工作；严格遵守总包方的现场管理规定，做好防火防盗工作。
文明施工：
在规定的施工场地内施工，不得随意占用主干道。
施工的临时设施、各类加工场地及堆场、仓库的用电、用水，要符合总承包的要求，要有管理制度和规定。
各类施工机具、材料堆放整齐，要设有安全及文明施工的标牌。
4.环境保护要求
噪声排放达标（施工噪声白天不超过70分贝，夜间不超过55分贝）；
现场施工废弃物分类回收率100%，并合理利用。
5.实施条件
（1）现场条件
现场土建工程部分设备基础具备交付使用；外围“三通一平”已具备，场区内道路（混凝土道路）和建筑内部永久车辆运输道路已具备；施工水源、电源已由总承包方指定接口，施工用电按表计量计费；临时办公设施场地已由总包方指定位置，临时办公设施规划已经总包方批准。
（2）资源条件
由承包方组建成立项目经理部，主要施工力量选自具有丰富施工经验的和良好技术水平和服务意识的下属工程公司和钢结构厂来实施钢构件加工制作。
主要施工机械是现场安装一台10t/22m龙门吊、4台卷扬机及一台5吨叉车来实施运输和吊装。
主要材料的供货商应取得业主、监理和日方的考察确认。
各种施工方案已确定并得到日方和监理的认可。
（3）法规条件
已签订了施工合同，已与总包方达成总包配合协议并足额缴纳了总包服务费。
3.2施工组织设计主体内容
3.2.1编制依据
除根据日方提供的歌剧院舞台设备施工图纸、现场实地考察记录以及日本新国立剧场、新加坡国家大剧院等同类型剧场验收标准外，还遵循以下主要国内设计施工规范、图集和标准。
GB17《钢结构设计规范》
GB50205《钢结构工程施工质量验收标准》
GB3811《起重机设计规范》
GB6067《起重机械安全规程》
GB501501《电气装置安装工程--电气设备交接试验标准》
GB50168《电气装置安装工程--电缆线路施工及验收规范》
GB50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
GB50254《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》
GB50256《电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范》
JGJ57《剧场建筑设计规范》
JGJ82《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规范》
GB50231《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
GB50278《起重设备安装工程施工及验收规范》
GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50326《建设工程项目管理规范》
GB50328《建设工程文件归档整理规范》
GB50303《建筑电气工程施工质量验收规范》
3.2.2组织方案
1.项目的组织结构
公司负责工程项目运作的总体策划与设计；负责对项目运作实施所需生产要素资源的总体筹划与配置；负责选派项目经理、组建项目经理部；负责对工程项目的全过程进行指导与支持；负责对项目计划的执行以及合同履约等进行监督和调节；形成对工程项目运行过程的完善服务和有效控制。
项目经理作为公司法人代表在项目施工现场的委托人，对项目施工现场实行全权、全过程负责。
项目经理被授权具有项目现场的计划、组织、指挥、控制和协调等管理职权；项目经理须完成质量、工期、成本、安全、环境、现场管理等综合目标，实现公司对合约的承诺与响应。
组织机构图（见图2-1）。
项目经理部管理层：
19人，作业层：
96人（包括炊事员、服务勤杂人员2人）。
台下电气安装队
2.职能分工及职责
（1）项目经理
1）项目经理是受公司法人委派，代表公司管理本工程项目，行使并承担相应的权利和义务；
2）项目经理负责按合同规定的工作范围、内容和约定的建设工期、质量标准、合同价格全面完成项目建设任务；
3）项目经理按照项目管理制度全面组织、主持项目经理部的工作；
4）依据项目实施方案组建项目经理部，确定工作分工、工作标准和程序，组织制定项目各项管理规章制度，明确项目的总目标和阶段目标；
5）组织编制项目施工组织设计、项目质量检验计划、项目成本计划、职业健康安全和环境管理方案；
6）对进入现场的各类生产要素进行优化配置和动态管理；
7）依据进度计划和成本预算，进行项目的进度/成本综合管理和控制，按月上报财务报表；
8）建立质量管理体系、职业健康安全和环境管理体系并组织实施,处理突发事件；
9）在授权范围内负责与公司管理层、业主、总承包商、日本三菱、监理、分包等的协调，解决项目中出现的问题；
10）组织工程竣工验收、竣工结算；做好项目总结和文件资料的整理归档工作；
11）处理项目经理部的善后工作，配合公司进行项目的审计、考核、评审以及评优工作。
（2）项目副经理
1）按照合同和总体施工进度计划，进行施工准备，组织临时设施建设，核实并接受三菱重工提供的施工条件及资料；
2）根据总进度计划组织人员、设备、材料等施工资源进场，进行开工的各项准备；
3）根据施工现场实际以及计划安排，合理配置及调动项目所需的人、机、物，以保证施工按计划组织实施，负责项目的工程分包管理；
4）负责按规定进行工程施工进度的编排与统计，负责按规定上报各有关方面所需的进度计划、统计报表，主持召开项目部生产会议和安全会议；
5）负责项目应急预案的演练以及现场应急救援工作的组织指挥；
6）负责施工现场与各方的协调工作，负责施工现场技术经济签证；
7）负责施工过程中的安全生产、职工劳动保护、节能降耗和环境保护工作，组织落实安技措施和环保措施，组织现场安全、环境的检查、评比和安全、环境事故的调查；
8）完成项目经理布置的其他工作，在项目经理的授权下，代行项目经理的职责。
（3）项目总工程师
1）负责编制施工组织设计、施工技术方案及工艺文件并审定；
2）负责编制项目质量检验计划、施工安全计划及项目环境管理方案并审定；
3）负责在施工中贯彻公司的质量、职业健康安全和环境方针、质量手册、职业健康安全与环境管理手册及三体系程序文件，组织项目上“三体系”的内部审核；
4）组织项目有关人员对环境因素和危险源进行辩识和评价，确定本项目的重要环境因素和重大危险源并制订相应的管理方案；
5）解决施工现场与技术、质量、职业健康安全和环境等有关的问题；组织现场质量检查、评比和质量事故的调查，组织项目分部分项工程的验收；
6）受理有关方面的质量、职业健康安全和环境等方面的咨询及投诉，负责对顾客满意度进行调查、统计、分析；
7）负责进行技术交底和技术培训；
8）完成项目经理布置的其他工作。
3.2.3进度计划管理
1.总工期目标
歌剧院舞台机电设备安装工程的开工日期为2003年3月15日，比原计划开工日期晚4个月，项目原计划完工日期为2004年9月29日，项目计划于2004年9月份设备安装完毕进入调试期，2005年5月份开始使用舞台。
2.施工总进度计划
施工总流程见AUTOCAD文件附件1；
施工总进度计划见PROJECT文件附件2。
3.施工进度计划确保措施
（1）加强施工准备工作。
项目部将在工程开工前，按照《图纸会审管理程序》和《设计变更管理程序》的要求，由各级技术人员组织图纸会审，及时发现设计文件中出现的问题，将有可能出现的问题提出变更要求和变更建议，使问题消除在萌芽状态。
积极做好施工各项资源的准备工作，从人员、机具设备、材料到资金，从办公临建、生产临建到生活后勤安排都要提前做好准备。
积极办理各项开工手续。
（2）加强技术文件和图纸的准备工作。
认真组织好施工组织设计、单项技术方案、安装工艺文件，质量控制要求等技术文件的编制、申报、批准工作，做到技术方案先行。
抽调一定数量的优秀技术人员认真开展栅顶钢结构深化设计和电气施工图的转化设计，保证在单项工程开始前完成图纸的设计与审批。
（3）加强施工计划的严谨性。
开工前编制详细的施工计划，并根据现场的实际情况及时对施工计划进行科学的调整，做到工序流程科学合理，衔接紧密，对现场施工起到真正的指导作用。
同时建立进度控制目标体系，确定进度控制工作制度，每半月召开一次施工调度会，每周进行进度检查和总结，每天在现场进行施工碰头会，及时解决施工中遇到的各类问题。
（4）加强人力资源的保障性。
将调集有丰富施工经验的管理人员、技术人员和专业施工人员，确保工程每阶段的人力需求。
在施工过程中，采用总体施工进度计划与月、周、日计划相结合的多级网络进度计划进行施工进度计划的控制与管理。
对每一施工点进行定员定任务方法，确保计划实现，对不能按时完成的分项采用适当加班赶工措施。
正常延时加点，对施工总计划进一步加以确保，对必要部位及关键地方可采用集中人力或加大人力进行突击性加班，确保计划实现。
（5）加强物资及工机具对工期的保障作用。
项目部根据工程施工特点对材料供应及施工机械制定详细计划，确保材料供应及时。
材料供应计划应考虑“先特殊后大众化”原则，对特定材料及有一定供货期材料应及早订货。
同时根据工程施工计划编制施工机械供应计划，工程部负责调度工程所需的机械、工机具。
并确保施工机械始终保持完好状态，不因施工机械故障而影响施工。
（6）施工进行专业化管理。
按一定机制进行分专业施工作业,对按期及提前工期给予一定奖励，而对不能按期完工则进行处罚，使得施工进度与施工人员的收入挂勾，以提高员工的积极性,确保工期实现。
（7）加强工序合理安排对工期保证的功效。
根据各施工队组及其他施工单位要求以及各工序施工周期，科学合理地组织施工，形成各分部分项工程在时间、空间的充分利用与紧凑搭接，打好交叉作业仗，多开工作面，加快施工速度,从而缩短工程的施工工期。
（8）全面落实项目的安全、质量保证体系。
落实质量、职业健康安全与环境管理方针，严格按既定程序、技术文件、质量要求、安全操作规程进行施工，避免出现质量、职业健康安全与环境事故和问题，减少因此而产生的工期损失，使项目顺利实施。
（9）制定合理的总平面布置方案。
确保施工现场布置合理，道路畅通，创造良好的安全、文明施工环境，使工程顺利、有序进行。
3.2.4资源需求计划
1.人力资源配置
（1）项目部管理岗位设置及人员配备
项目部设四部，即工程部、质安部、采供部和综合部。
主要职能岗位及人员配置见表2-1：
项目部岗位及人员配置一览表表2-1
序号
岗位名称
人数
任职要求
职责分工
部门
1
项目经理
1
一级项目经理
主持全面工作
经理部
2
项目副经理
1
二级项目经理
主持现场施工
兼工程部长
3
项目总工
1
高级工程师
负责质量、职业健康安全与环境管理
兼质安部长
4
工程部部长
1
二级项目经理
施工、技术、计划、调度等
工程部
5
质安部部长
1
工程师以上
质量、职业健康安全、环保管理与控制
质安部
6
采供部部长
1
中级职称
负责物资采供、仓储、维修
采供部
7、
综合部部长
1
中级职称
负责行政、人事、资料、商务、后勤、财务
综合部
8
项目工程师
4
助理工程师以上
负责钢结构制作、舞台机电设备安装
工程部
9
安全工程师
1
工程师以上
职业健康安全、环境管理
质安部
10
安全员
1
初级或技师
现场安全、环境监控
质安部
11
质量工程师
1
工程师以上
负责项目质量管理与监控
质安部
12
质检员
2
初级或技师
质量监控、检验
质安部
13
秘书兼商务
1
助理工程师以上
负责行政、人事、资料与商务
综合部
14
翻译
1
中级职称
负责现场翻译、资料
综合部
15
财务兼后勤
1
初级职称
负责财务、后勤
综合部
16
司机兼保卫
1
负责接待、保卫
综合部
17
保管员
1
负责现场机工具、设备、材料接受、保管与发放
采供部
总计
19
（2）施工队组设置及施工人员配备：
项目部按施工内容和工序将施工人员分成五队一组，即台下机械设备安装队、台上机械设备安装队、台下电气设备安装队、台上电气设备安装队、钢结构制作施工队和仓储运输维修组。
施工队组设置及施工人员配置见表2-2：
施工队组及施工人员配置一览表表2-2
序号
队组名称
人数
平均等级
施工范围
备注
1
台下机械设备安装队：
其中钳工10人，起重工2人，焊工2人，普工8人。
22
5.5
负责台下设备（包括钢构）安装，以主舞台、后舞台、侧舞台、前舞台、乐池升降台、电动门、演员小车、软景库等为主。
技师1人
2
台上机械设备安装队：
其中钳工5人，铆工2人，起重工4人，焊工2人，普工8人。
21
5
负责栅顶、马道安装，负责台上设备（包括钢构）安装，以侧舞台、后舞台悬挂吊车，隔音门、吊杆、吊机、灯光架、灯光吊笼、防火幕、假台口、幕机、飞行器、单点吊机等为主。
技师1人
3
台下电气设备安装队：
其中电工10人，起重工1人，焊工1人，普工10人。
22
5.5
负责台下电气设备安装，以主舞台、后舞台、侧舞台、前舞台、乐池升降台、电动门、演员小车、软景库等所属电气设备为主
技师1人
4
台上电气设备安装队：
其中电工10人，起重工1人，焊工1人，普工10人。
22
5.5
负责台上电气设备安装，以侧舞台、后舞台悬挂吊车，隔音门、吊杆、吊机、灯光架、灯光吊笼、防火幕、假台口、幕机、飞行器、单点吊机等所属电气设备为主。
技师1人
5
钢结构制作施工队：
其中铆工6人，钳工1人，焊工5重工围____________________________________________________________________________________________________________________________人，起重工1人，普工8人。
21
5
舞台栅顶、马道以及安装用临时
平台等钢结构制作。
（场外加工）
技师1人
6
仓储运输维修组：
其中起重工1人，叉车司机1人，电工2人，普工3人。
7
5
负责中转设备以及到场设备、构件等装卸；设备维护修理。
7
炊事员、后勤服务
2
负责施工人员伙食。
合计：
96
（不包括钢构制作人员）
2.施工设备、机具资源配置
项目现场安装所需各类施工机具、设备、仪器等，见台上、台下机械设备安装设备、机具配置表（表2-3）。
舞台机械设备安装设备、机具配置表表2-3
序号
名称
规格型号
单位
计划数量
备注
一、
电焊、气割设备
1
逆变电焊机
ZX7-400S
台
4
2
直流电焊机
ZX
升级会员 