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土木工程施工课程设计

《单位工程施工组织》

课程设计

姓名：

学号：

专业：

工程管理

指导教师：

周明涛

宏光机械厂新建总装车间施工组织设计说明书

一、设计目的

熟悉和掌握结构安装工程施工组织设计的编制原则、方法和步骤；加深对所学施工课程的理解，提高综合运用的能力；培养分析问题，解决问题的独立工作能力。

二、设计题目

宏光机械厂新建总装车间的施工组织设计

三、工程概况及施工条件

1、工程概况

宏光机械厂新建总装车间位于原工厂厂区以东，花溪河以南，沙河村民房群

以北，东南为农田。

该处地势平坦，现场地形如附图1所示。

拟建车间北面与西面有永久道路，水、电源可从附近直接引入现场，供施工使用。

本车间为预制钢筋混凝土单层工业厂房，纵向为：

17×6=102m，横向由2个27m跨组成。

两跨各安装100KN吊车一台，平、剖面见附图2和附图3。

车间围护结构均为24cm厚清水墙，水泥砂浆勾缝；水泥砂浆粉勒脚和混凝土散水，内墙喷白二道；二道联系梁为预制构件；基础梁为现浇钢筋混凝土基础梁；屋面采用二毡三油油毡屋面；车间内为现浇混凝土地面。

2、自然条件

基础土方开挖为Ⅱ级土（普通土），设计标高以下可见坚硬土层，4、5月为雨季，最低温度为-4℃，地下水位在-3m以下，仅有表面冻土层。

3、资源供应条件

钢材、木材、水泥和地方材料等，可按需要量供应。

钢材及模板考虑在预制厂加工，现场需设临时堆场、临时木工棚和钢筋棚。

柱和预应力钢筋混凝土屋架为现场就地预制。

其它构件在预制构件厂（设于施工区内）集中预制。

施工单位起重运输机械设备可满足各种构件的运输和安装，主要起重机械为履带式起重机和汽车式起重机，可以根据就位、吊装要求，按照施工技术手册选用（如W1-50、W1-100、W1-200等），以满足运输和安装要求。

参考定额及机械性能见附表6～表12。

四、施工方案

施工方案是单位工程施工组织设计的核心内容，一般包括：

确定施工程序；划分施工段；确定施工起点流向；确定施工顺序；选择施工方法和施工机械。

本工程，可分为基础工程，预制工程，吊装工程，其他工程等四个施工阶段。

∙施工部署

厂房周围的各临时设施应在起初工程开始之前布置完毕，施工天数估算为14天。

为了便于管理，工地办公室、工具间、木工棚、钢筋棚等集中在北面布置。

四座井架设在车间每边中部。

混凝土和砂浆搅拌机集中布置在车间北面中部，有利于水泥和骨料的堆放和使用。

南北面各搭斜道。

工地运输道环形畅通。

施工用电、水管网设在车间四周，水、电源由建设单位供应，不另设变压器、加压水泵和消防龙头。

其施工布置见图一。

1、基础工程

（1）基础为杯型基础。

柱基深度分为两类：

一类是C轴12-18轴线，基础基底标高为-1.4m；其余基础基底标高均为-1.0m。

前者按1：

0.5放坡，后者不需放坡。

开挖的土方除用于基坑回填外，余土不外运，均平摊于车间内（计算运距为20m），分层夯实。

（2）开挖设备。

人工开挖，要预留200～300mm土层在下一道施工工艺前再由人工铲除。

（3）工程的施工顺序。

基础工程采取分段流水法施工，其施工顺序为：

挖土→浇C10素混凝土垫层→支模板→绑扎钢筋→浇注C15混凝土→养护→拆模版→回填土。

基础模板周转3~5次。

总工程量：

模板周转2次Q总挖土＝6.2*（18*2+11+8）+16*7=453

Q总垫层＝0.8*（18*3+8）=49.6

Q总扎筋＝180*（18*2+11+8）+220*7＝11440Kg＝11.44T

Q立模＝5.8*（18*2+11+8）+7.2*7＝369.4

Q总浇混凝土＝2.2*（18*2+11+8）+2.9*7＝141.3

Q拆模＝5.8*（18*2+11+8）+7.2*7＝369.4

Q回填土＝3.2*（18*2+11+8）+12.3*7=262.1

（4）工程分段

将本工程分为五段组织流水施工：

第一段：

A轴1轴线~11轴线和A轴线上方1轴线两个山墙柱共13个柱

第二段：

A轴12轴线~18轴线和A轴线上方18轴线两个山墙柱以及B轴14线~18线共14个柱

第三段：

B轴1轴线~13轴线共13个柱

第四段：

C轴1~11线和B轴线上方1轴线两个山墙柱共13个柱

第五段：

C轴12轴线~18轴线和C轴线下方18轴线两个山墙柱共9个柱

（5）各段工程量

总工程量：

名称

单位

工程量

定额产量/工日

劳动工日（工日）

每日工作班数

持续时间（天）

挖土

ｍ３

453

8

57

1

10

混凝土垫层

ｍ３

49.6

0.69

72

1

10

扎钢筋

ｔ

11.44

0.12

95

1

10

立模

ｍ２

369.4

12

31

1

10

浇筑混凝土

ｍ３

141.3

0.86

164

1

10

拆模

ｍ２

369.4

24

15

1

10

回填土

ｍ３

262.1

3.36

78

1

10

挖土回填后剩余土平铺（20m）

ｍ３

190.9

4.19

46

1

10

第Ⅰ施工段工程量：

序号

工程分项

单位

工程量

每日工作班数

持续时间（d）

1

挖土

ｍ３

80.6

1

2

2

混凝土垫层

ｍ３

10.4

1

2

3

钢筋

ｔ

2.34

1

2

4

模板

ｍ２

75.4

1

2

5

浇注混凝土

ｍ３

28.6

1

2

6

拆模

ｍ２

75.4

1

2

7

回填土

ｍ３

41.6

1

2

第Ⅱ施工段工程量：

序号

工程分项

单位

工程量

每日工作班数

持续时间（d）

1

挖土

ｍ３

86.8

1

2

2

混凝土垫层

ｍ３

11.2

1

2

3

钢筋

ｔ

2.52

1

2

4

模板

ｍ２

81.2

1

2

5

浇注混凝土

ｍ３

30.8

1

2

6

拆模

ｍ２

81.2

1

2

7

回填土

ｍ３

44.8

1

2

第Ⅲ施工段工程量：

序号

工程分项

单位

工程量

每日工作班数

持续时间（d）

1

挖土

ｍ３

80.6

1

2

2

混凝土垫层

ｍ３

10.4

1

2

3

钢筋

ｔ

2.34

1

2

4

模板

ｍ２

75.4

1

2

5

浇注混凝土

ｍ３

28.6

1

2

6

拆模

ｍ２

75.4

1

2

7

回填土

ｍ３

41.6

1

2

第Ⅳ施工段工程量：

序号

工程分项

单位

工程量

每日工作班数

持续时间（d）

1

挖土

ｍ３

80.6

1

2

2

混凝土垫层

ｍ３

10.4

1

2

3

钢筋

ｔ

2.34

1

2

4

模板

ｍ２

75.4

1

2

5

浇注混凝土

ｍ３

28.6

1

2

6

拆模

ｍ２

75.4

1

2

7

回填土

ｍ３

44.6

1

2

第Ⅴ施工段工程量：

序号

工程分项

单位

工程量

每日工作班数

持续时间（d）

1

挖土

ｍ３

124.4

1

2

2

混凝土垫层

ｍ３

7.2

1

2

3

钢筋

ｔ

1.9

1

2

4

模板

ｍ２

62

1

2

5

浇注混凝土

ｍ３

24.7

1

2

6

拆模

ｍ２

62

1

2

7

回填土

ｍ３

92.5

1

2

（6）基础工程进度网络图按固定节拍t=2d制作，见图二。

基础外运土按两天算，总工期为T=24+2=26d。

2、预制工程

（1）、施工方案

预制工程所有钢筋混凝土预制构件，除大型屋面板和天沟板由预制厂供应外，其余构件全部在现场预制。

后张拉预应力屋架及柱现场就地预制，天窗架、端壁板、过梁、抗风柱等在现场预制厂预制。

预制构件平面布置A列柱布置在A列的南面预制，B列布置在B列的南面预制，C列柱布置在C列的南面预制，山墙抗风柱布置在1线和19线的厂房外侧预制，屋架在各跨跨内预制。

柱采用双层叠浇，27m后张拉预应力屋架采用四层迭浇预制，上层需待下层混凝土强度达到30%后，方可浇捣混凝土。

预制构件强度达到７５％方可起吊，为节约木材，屋架和柱底模一律采用砖底模，两种构件预制工作同时进行。

（2）、柱的制作顺序：

底模→扎钢筋→支侧模→浇筑混凝土→拆模养护。

屋架的制作顺序：

底模→扎钢筋→支侧模→浇筑混凝土→拆模养护→预应力张拉等工序。

且屋架与柱同时预制。

（3）、柱和屋架的预制工程量

柱的预制总工程量：

Q砖底模＝18.2*19*2+17.6*19=1026

Q柱木侧模＝12.4*19*2+21.2*19=874

Q柱扎钢筋＝1.4*19*2+1.52*19=82.08T

Q柱浇混凝土＝2.94*19*2+4.73*19=201.59

Q柱模板拆除＝12.4*19*2+21.2*19=561.07

名称

单位

工程量

砖底模

㎡

1026

木侧模

㎡

874

扎钢筋

t

82.08

浇混凝土

m3

201.59

拆模

㎡

561.07

柱分上下两层共六段流水施工；

第一段：

A轴下层10根柱；第二段：

B轴1—18线下层10根柱;

第三段：

C轴下层10根柱；第四段：

A轴上层9根；

第五段：

B轴1—18线上层9根柱；第六段：

C轴上层9根柱；

其各段工程量见下表：

段号

工序

工程量

单位

产量定额

劳动量/工日

班组人数

工作班制

持续时间（天）

第一段

砖底模

182

㎡

3

60.7

15

1

4

木侧模

124

㎡

9

13.8

3

1

4

扎钢筋

14

t

0.14

100.0

25

1

4

浇混凝土

29.4

m3

0.81

36.3

9

1

4

拆模

124

㎡

15

8.3

2

1

4

第二段

砖底模

176

㎡

3

58.7

15

1

4

木侧模

212

㎡

9

23.6

6

1

4

扎钢筋

15.2

t

0.14

108.6

27

1

4

浇混凝土

47.3

m3

0.81

58.4

15

1

4

拆模

212

㎡

15

14.1

4

1

4

第三段

砖底模

182

㎡

3

60.7

15

1

4

木侧模

124

㎡

9

13.8

3

1

4

扎钢筋

14

t

0.14

100.0

25

1

4

浇混凝土

29.4

m3

0.81

36.3

9

1

4

拆模

124

㎡

15

8.3

2

1

4

第四段

砖底模

163.8

㎡

3

54.6

14

1

4

木侧模

111.6

㎡

9

12.4

3

1

4

扎钢筋

12.6

t

0.14

90.0

23

1

4

浇混凝土

26.46

m3

0.81

32.7

8

1

4

拆模

111.6

㎡

15

7.4

2

1

4

第五段

砖底模

158.4

㎡

3

52.8

13

1

4

木侧模

190.8

㎡

9

21.2

5

1

4

扎钢筋

13.68

t

0.14

97.7

24

1

4

浇混凝土

42.57

m3

0.81

52.6

13

1

4

拆模

190.8

㎡

15

12.7

3

1

4

第六段

砖底模

163.8

㎡

3

54.6

14

1

4

木侧模

111.6

㎡

9

12.4

3

1

4

扎钢筋

12.6

t

0.14

90.0

23

1

4

浇混凝土

26.46

m3

0.81

32.7

8

1

4

拆模

111.6

㎡

15

7.4

2

1

4

总工期：

T=40d

屋架：

Q砖底模＝26.4X38＝1003.2

Q屋架木侧模＝36.2X38＝1375.6

Q屋架扎钢筋＝1.15X38＝43.7T

Q屋架浇混凝土＝4.69X38＝178.22

Q屋架模板拆除＝36.9X38＝1402.2

Q屋架预应力张拉＝38榀

屋架预制工程量见下表：

名称

单位

工程量

砖底模

㎡

1003.2

木侧模

㎡

1375.6

扎钢筋

t

43.7

浇混凝土

m3

178.22

拆模

㎡

1402.2

预应力张拉

榀

1444

预制屋架分四层叠浇共四段：

第一段：

A,B,C轴间第一层共10榀屋架；

第二段：

A,B,C轴间第二层共10榀屋架；

第三段：

A,B,C轴间第三层共9榀屋架；

第四段：

A,B,C轴间第四层共9榀屋架；

其各段工程量见下表：

段号

工序

工程量

单位

产量定额

劳动量/工日

班组人数

工作班制

持续时间（天）

第一段

砖底模

264

㎡

3

88.0

22

1

4

木侧模

362

㎡

7.8

46.4

12

1

4

扎钢筋

11.5

t

0.25

46.0

12

1

4

浇混凝土

46.9

m3

0.53

88.5

22

1

4

拆模

369

㎡

10

36.9

9

1

4

预应力张拉

380

榀

1

380.0

95

1

4

第二段

砖底模

264

㎡

3

88.0

22

1

4

木侧模

362

㎡

7.8

46.4

12

1

4

扎钢筋

11.5

t

0.25

46.0

12

1

4

浇混凝土

46.9

m3

0.53

88.5

22

1

4

拆模

369

㎡

10

36.9

9

1

4

预应力张拉

380

榀

1

380.0

95

1

4

第三段

砖底模

237.6

㎡

3

79.2

20

1

4

木侧模

325.8

㎡

7.8

41.8

10

1

4

扎钢筋

10.35

t

0.25

41.4

10

1

4

浇混凝土

42.21

m3

0.53

79.6

20

1

4

拆模

332.1

㎡

10

33.2

8

1

4

预应力张拉

342

榀

1

342.0

86

1

4

第四段

砖底模

237.6

㎡

3

79.2

20

1

4

木侧模

325.8

㎡

7.8

41.8

10

1

4

扎钢筋

10.35

t

0.25

41.4

10

1

4

浇混凝土

42.21

m3

0.53

79.6

20

1

4

拆模

332.1

㎡

10

33.2

8

1

4

预应力张拉

342

榀

1

342.0

86

1

4

总工期：

T=36d

3、厂房结构吊装工程

（1）、预制构件参数表

序号

构件名称

单位

构件数量

单位重量

（吨）

安装标高

（m）

A轴

AB跨

B轴

BC跨

C轴

1

工形柱

根

19

19

7．5

9.3

2

双肢柱

根

19

11.88

9.3

3

抗风柱

根

4

4

9.85

12.47

4

吊车梁

根

17

34

17

4.98

7

5

27ｍ屋架

根

19

19

12.1

9.3

6

天窗架

根

9

9

2.98

13.04

7

天窗端壁

根

4

4

4.68

13.04

8

大型屋面板

块

306

306

1.43

16.4

9

天沟版

块

17

17

17

1.44

10.97

10

连系梁

根

34

16

16

34

1.08

（2）确定厂房结构安装顺序吊装方案

根据本工程布置，厂房结构吊装顺序如下安排：

Ａ列柱（19线→1线）→Ｂ列柱（1线→19线）→C列柱（19线→1线）→AB跨柱间支撑、吊车梁（19线→1线）→AB跨屋架、天窗架和屋面板（含山墙抗风柱）（1线→19线）→BC跨柱间支撑、吊车梁（19线→1线）→BC跨屋架、天窗架和屋面板（含山墙抗风柱）（1线→19线）

（3）吊车选择

型号选择：

分柱和层架两种

A、柱：

选择中柱，根据结构计算，采用直吊绑扎点法，一点绑扎，绑扎点设在牛腿下200mm处，采用横吊梁。

索具重按0.2t考虑,屋架重量最大，所以起重机的

最大起重量：

Q=Q1+Q2=（12.1+0.2）t=12.3t

柱要求起吊高度：

双肢柱：

H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+9.3+3.8=13.4m

山墙柱：

H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+12.47+4=16.77m

B、屋架：

因屋架跨度27>18m,故采用四点绑扎，如图3。

要求起重量：

Q=12.1t+0.2t+0.2t=12.5t

要求起吊高度:

H=9.3+0.3+3.8+4=17.4m

C、屋面板:

选择有天窗的一跨，最高一块屋面板。

要求起重量：

Q=1.43t+0.2t=1.63t

要求起吊高度：

H=16.4+0.3+0.24+2.5=19.44m

计算所需最小臂长：

α=arctan[h/（f+g）]1/3=arctan[16.4/（3+1）]1/3=58°

代入公式Lmin=h/sinα+（f+g）/cosα

=16.4/sin58°+4/cos58°

≈26.9m

所以最大起重量为12.3t，起重高度26.9m，选用W1-200型履带式起重机，起重臂长30m,仰角58°所需要的起重半径：

R=1.6+30×cos58°≈17.5m

校核：

当吊装屋面板时，此时起重机跨中吊装，臂长为30ｍ，起重高度计算为19.44ｍ，取参数为21.2ｍ；屋面板起重量为1.63ｔ，取参数为5.5ｔ，此时幅度为21.2，仰角为ａ计算为ａ＝arcsin（21.2/30）＝45°；L>＝L1＋L2＝（1+3）/cos45＋16.3／sin45＝28.7m,故满足起重要求。

D、吊车梁:

起重量Q=4.98t,H=7.0m,查特性曲线及起重机起重性能表，当臂长L=30m，H=20m＞7.0m,R=20.5m；当臂长L=15m时，H=9.5m＞7.0m,R=14m，故无论选择哪一种臂长，起吊吊车梁时，起重机均可在跨中开行，最后确定的各构件吊装参数如下表所示：

1）柱应达到设计强度的80%方可进行起吊，预应力屋架应达到设计强度70%方可进行张拉，并待孔内灌浆强度达150kg/cm2后方可进行扶直就位。

2）屋架应先张拉、后就位。

确定选用W1-200型履带式起重机作为吊装主机械。

各构件机械参数如下：

柱：

L=30，R=12ｍ；屋架：

L=30,R=15m

屋面板：

L=30,R=15m；天窗架及天窗板：

L＝30，Ｒ＝15ｍ；

由于R=10<13.5，故吊装柱选用跨外开行。

为缩短工期，另选国产ＱＹ16液压汽车式起重机辅助吊装Ｃ轴柱及吊车梁、屋面板等场外预制构件进场就位的辅助机械，其最大起重高度21.1ｍ，最大起重量16t满足吊装要求。

柱吊装前应对基础杯底标高进行全面复查。

柱校正后应立即进行最后固定，屋架扶直后靠异侧柱边斜向就位。

QY16汽车式起重机参数为：

柱L=12m,R=6m;梁：

L=12m,R=6m;屋架：

L=20m.R=10m;

（4）主要结构吊装方案

主要构件吊装前必须切实做好各项准备工作，包括场地的清理，吊车行走道路的建筑，基础的准备，构件的运输、就位、堆放、加固、调查清理、弹线编号以及吊装机具的准备等。

1）预制桩的吊装

A、施工准备；

a、基础杯口底表面找平；

b、基础面中心标记清晰

c、钢楔准备充足；

d、柱四面中心线标记清晰；

e、柱插入杯口部分应清洗干净，不得有泥土、油污等；

f、柱上帮扎好高空用临时爬梯、操作挂蓝；

g、此外，还要在基础上弹初建筑物的纵、横定位轴线和柱的吊装基准线，作为柱对正、校正的依据。

柱的吊装基准线应与基础面上所弹的吊装基准线位置相适应。

B、柱的帮扎和吊点的设置

根据柱子的形状长度、截面地抗钜、重量、起吊方法及吊机性能等因素，确定本工程柱在牛腿根部帮扎起吊。

在柱子吊索帮扎处垫以麻、橡皮或木块。

C、柱的吊装方法、

柱的起吊采用旋转法，由水平转为直立后，起重机将柱吊离地面，旋转至基础顶上方，就位，临时固定。

柱起吊时不得在地面上拖拉。

就位后进行初校，用钢楔临时固定，架设经纬仪校正中心、标高、垂直度，确认在误差范围内，记录数据，固定牢固。

然后利用爬梯拆除索具。

D、柱的找正

柱的找正包括平面位置、垂直位置和标高的找正。

标高的找正，应在与混凝土柱基杯口找平同时进行。

平面位置的校正，要在对位时进行。

垂直度的校正，则应在柱临时固定后进行。

垂直度的校正直接影响吊车梁、屋架等吊装的准确性，必须认真对待。

柱垂直度的校正方法有敲打楔块法，千斤顶校正法，钢管撑杆斜顶法及缆风绳校正法等，可在安装时根据现场情况而定。

E、预制柱最后固定：

预制柱就位找正后，基础杯口空隙内浇细石矼并振捣密实作最后固定。

灌浆前，应将杯口空隙内的木屑等垃圾清理干净，并洒水湿润柱和杯口壁。

对于因柱底不平或柱脚底面倾斜而造成柱脚与杯底间有较大空隙的情况，应先灌一层稀水泥砂浆，填满空隙后再浇灌细石矼。

灌浆分两次进行，第一次灌至楔子底面，等矼强度达到设计值25%后拔出楔子，再将矼灌满。

振捣矼时，不得碰动楔子。

2）柱间支撑安装

柱间支撑应在吊车梁和辅助桁架安装并做好固定后连好焊接固定。

3）吊车梁安装

吊车梁吊装前，应对梁的型号、长度、截面尺寸和牛腿位置进行检查，装上扶手杆及扶手绳（吊装后将绳子绑紧在两端柱上）

吊车梁的安装必须在下部柱建支撑就位后进行。

吊车梁吊装采用平吊，以发挥起重机的效率。

吊车梁起吊后应基本水平，对位时不宜用撬棍顺轴线方向撬动吊车梁，吊装后需校正标高、平面位置和垂直度。

吊车梁起吊后只作初步校正和临时固定，待屋盖系统安装完毕后可进行吊车梁的最后校正和固定。

吊车梁校正后应立即焊接固定。

吊车轨道的固定和现场连接按设计图要求施工。

4）屋架系统安装

屋架吊装前厂房的混凝土柱、吊车梁及支撑等应先予以安装。

a、屋架系统吊装工艺流程：

屋架扶直→第一榀屋架吊装找正（风剩临时固定）→第二榀屋架吊装→屋架找正（临时固定）→各种支撑及天窗架安装→屋面板安装。

b、屋架吊装

屋架吊装顺序采用从一端向另一端的方法。

屋架吊装时的吊点应选在使屋架起吊过程中所受的横向力最小处。

屋架起吊前平卧在地面，因侧向刚度小，翻身起吊需用杉木杆加固。

并在上弦设置安全扶手。

吊装时尽量避免吊机负荷行走，大