施工组织设计下载简介

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青岛换流站工程施工组织设计及优化研究

（1）调整工序逻辑关系。例如：通过投入新技术或者强化施工组织，将顺序

作业的转变成平行交叉作业的搭接工序；还可以减少现场现浇和提高工厂化程度

（2）调整施工工期，均衡成本。例如延长或缩短工序的作业时间DB3714／T 0002-2020 园林绿化种植土壤.pdf，以缓解资

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（3）变换资源投入。例如减少非关键线路上的资源投入，以降低费用；增加

关键线路上的资源投入，以缩短工期；提高机械化程度，以提高效率。

在电力工程中，承包商可以利用施工总体进度计划，在保证按合同工期完成

任务的前提下，调整非关键线路上的作业持续时间，实现施工顺序的合理性，衔

接关系恰当性、施工节奏的均衡性，丛而降低该工程成本。

施工网络计划中的资源是指劳动力、材料、机械设备。施工网络计划资源优

化即资源均衡是指在一定时间内如何安排工序活动时间，使可供使用的资源均衡

地消耗，一般来说，理想的资源计划安排是平行于时间坐标轴的一条直线，也是

就说每个工作日的资源需要量保持不变。然而，由于生产的波动性，根据施工进

度计划的安排，单位时间对资源的需用量有所不同，常会出现高峰低谷现象。

施工质量成本是质量成本概念在工程施工上的应用，反映了质量控制对于成

本节约的作用2。施工质量保证费用包括鉴定费用和预防费用。鉴定费用由原料

和设备检验费、试验费和存货估价费用等构成；预防费用包括质量培训费、工序

控制费、质量工作与改进费和质量管理与评审费等费用。承包商应依据以往工程

实践的经验，分析施工质量成本的过程控制、数据的收集与归纳和损失成本源，

确定质量成本的合理范围，以争取最大限度的保证质量和降低成本29

承包商（或施工单位）应根据以往类似工程实践的施工经验，分析施工质量成本

的数据的收集、过程控制以及损失成本源，确定质量成本控制的合理和可行的范

围，以争取最大限度的保证质量和降低成本。

造成施工质量损失的原因是多方面的，每项质量损失往往有多个损失成本源。

施工中，承包商应具体分析每项施工质量损失的损失成本源。承包商施工质量损

失成本源分析可以分为三个步骤进行：（1）找出质量损失的责任者。分析质量损

失成本时应区分不同的质量问题，分别找出成本损失的责任者。当损失成本源有

多个时，必须对损失成本源进行排序，分清责任的主次；（2）确定质量损失成本

的类型。施工质量损失成本按发生的原因可以分为施工损失成本、安全损失成本、

合同损失成本和工作质量损失成本。每种损失成本类型都可以细化分析为不同的

损失原因；（3）编制质量损失成本源分析明细表。承包商在施工前应根据工程质

量目标和以往工程的质量成本数据，按照分部分项工程，对可能发生的施工质量

损失进行预测。同时，根据预测的质量成本值，优选施工方案[29.30]。

3.3.4施工安全成本优化

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施工安全成本是指为保证施工安全所付出的安全保证费用与安全损失成本的

总和。由于安全事故的特殊性，安全事故对工程项目的施工和承包商方案指标实

现都影响巨大。因此，承包商在进行核算安全成本和分析安全损失成本源的同时

应重点分析安全投入水平。具体步骤为：（1）分析安全损失成本源。首先承包商

必须对安全损失成本源进行分析，分析时责任到人。承包商应按照施工部门将安

全损失成本归集分类，各部门分担安全事故的责任。同时，加强安全教育与防范

措施的投入，在以后的施工活动中减少安全事故的发生；（2）核算安全成本。承

包商应在施工的各个阶段加强安全成本核算。对于安全损失成本的核算，承包商

应在安全损失成本源分析明细表的基础上，计算出因安全事故导致的返修、返工、

停工损失，由此而引起的赔偿和处罚费用；（3）确定安全投入水平。承包商安全

保证费的投入水平决定了工程施工的安全水平和安全成本的大小。承包商应根据

工程项目的要求和安全施工的特点，制订适合该工程的安全管理目标，从而制定

个经济合理的安全投入水平[29]

3.4施工组织设计的优化方法

3.4.1施工平面布置的优化方法

在现有的研究中施工平面布置的优化研究主要是建立数学模型，用数学的方

法研究解决临时设施、机械设备和临时道路的合理布置问题。随着计算机技术和

人工智能的发展，在场地总平面布置研究中，计算机技术应用越来越广泛。如以

形象的三维实体图形表达施工进度与场地布置，运用地理信息系统GIS，运用工程

系统可视化真理论，后者是施工平面布置优化的研究趋势。

3.4.2网络计划优化方法

在市场经济体制下，施工组织设计中标的重要筹码，是工程承包合同的一部

分，只考虑技术方面的合理性已不能适应现代化的项目管理体系，应编制一份集

技术、经济、管理于一体的施工组织设计指导性文件、降低项目施工成本的依据

性文件，因此，施工组织设计的内容逐渐增多，并向降低项目成本方向发展。

同时，随着虚拟技术，如计算机及网络在工程项目管理中的应用日渐广泛，

其在施工组织设计中主要有以下三个方面的作用：一是应用计算机编制施工组织

设计。可以加快编制速度，提高编制质量，方便及时修改施工组织设计；二是利

用计算机进行施工进度计划的检查、调整、优化和控制；三是利用计算机网络实

行信息管理[29.30.34]

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网络计划优化，就是在满足一定条件下，利用时差来平衡时间、资源与费用

三者的关系，寻求工期最短、费用最低、资源利用最好的网络计划优化。总之，

就是要保证该工程项目以最小的消耗，取得最大的经济效益。所有这些，均需通

过网络计划来实现。目前能进行的网络计划优化是工期一费用优化和工期一资源

一项工程所编制的最初始网络进度计划，通常不是最优的网络进度计划，一

个好的网络进度计划应该具有以下的特点：资源投入少，资源使用均衡，建设成

本低，工期短，质量好，所以应该对最初的施工组织设计进行优化。网络计划的

优化是确定工程项目最优进度方案的依据。在满足既定约束条件下（工期、费用、

资源等），按某一目标，通过不断调整活动的开始时间来寻求满意方案，称为网

络计划的优化。根据优化的自标不同可以将网络计划优化分为：工期、费用、资

源等三个方面。具体可以划分为：工期固定一一资源均衡问题；资源有限一一工

期最短问题；工期一一费用交换问题以及净现值最大化问题35.36。

网络计划优化的资源优化有两类问题。一类问题是在保证工期不变的前提下

通过网络计划的调整使得整个施工期内资源分布比较均衡，即所谓的工期固定、

资源均衡。另一类问题是资源量有严格限制，现有资源量不能满足原来的工期要

求，需要适当延长工期，使得网络计划能适应资源限量的要求[37.38]

3.4.2.1工期—资源优化

工期一资源优化就是在工期固定的情况下，使资源的需要量大体均衡。评价

均衡性的指标常用方差和标准差指标，方差（标准差）越大，说明计划的均衡性

越差。按照工作最早开始及最早结束时间，资源逐日消费量，并结合相应的资源

消费曲线。由终止节点开始，逆箭头方向逐个调整非关键工作的开始和结束时间

3.4.2.2工期一成本优化

工程成本是由直接费和间接费所组成的。在正常工期和加快工期之间，缩短

工期将引起直接费用的增加和间接费用的减少；反之，延长工期会使直接费用减

工期固定的最低成本优化步骤：（1）将各工序作业时间缩短到极限作业时间

并用标号法找出关键线路；（2）延长关键线路上工序的作业时间，使关键线路的

总时间等于计划要求的工期；（3）松弛非关键工序，使其尽量成为关键工序；（4）

计算最优方案网络图的时间参数与总成本37.38]

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进行施工组织设计的优化首先根据施工组织设计存在的主要问题，对施工组

织设计编制依据、编制方法以及编制内容提出改进措施，其次必须了解施工组织

设计的优化指标，论文主要从施工进度、施工质量成本、施工安全成本这三大指

标进行分析的。提出运用网络计划优化方法对三大指标进行优化。本章结合第二

章施工组织设计存在的问题，提出施工组织设计优化应用施工经验，优化编制人

员等一系列优化措施和网络资源优化等优化方法为第四章青岛换流站安装工程A

包施工组织设计优化实证分析奠定理论和方法基础。

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青岛换流站工程施工组织设

宁东~山东+660kV直流输电工程青岛换流站安装工程A包施工组织设计中要

结合其特点注重对施工总工期、选址地点及规模、换流站工程施工方案、设备安

装技术、材料供应方案等方面的分析和研究；在工期、费用、质量目标控制过程

济比选并应注意正确反映工程设计，合理反映施工工艺要求。

宁东~山东+660kV直流输电工程青岛换流站安装工程A包施工组织设计在认

真领会和熟悉施工纲要及设计图纸的基础上，结合施工现场实际情况进行编写，

与招投标文件及工程量清单中的所有规定、要求、条件、条款和规范相符。该施

工组织设计编制本着确保工程质量、满足国家施工验收规范和质量评定规程优良

级标准的要求，确保工程零缺陷移交，确保达标投产和国网公司优质工程。

4.1±660kV青岛换流站工程概况及特点

宁东~山东+660kV直流示范工程是西电东送重要输电通道项目，是贯彻国家

西部大开发”战略，促进西部地区社会经济发展的重要工程和具体体现，是国

家电网公司落实科学发展观，实施直流输电工程标准化、序列化建设战略的重要

步骤之一；是发挥西部地区煤电资源优势和东部沿海经济优势，实现节能减排，

推动社会和谐、可持续发展战略的具体实践，具有技术创新的示范效应和重要意

义，它的建成有效解决山东电力需求不均衡的问题，为青岛提供强大的电源支撑

将大大提高电力供应的安全性和可靠性，将有效促进青岛节能减排，加强环境保

本工程是第一个+660kV电压等级的直流输电项目，将在单台换流变压器容

量、换流变压器运输重量、单个阀厅建设规模、单个阀组耐受电压、单个12脉动

换流阀容量、单阀晶管数量等六方面创造直流输电工程新纪录。

宁东～山东+660kV直流示范工程起于宁夏回族自治区银川东换流站，止于

山东省青岛换流站，线路全长1335公里。±660kV青岛换流站为受端换流站，与

500kV变电站合并建设，站址位于胶州市和高密市交界处，胶州市境内，总占地

面积为15.639公顷，总建筑面积约为12611.14m²，其中换流站占地面积约11.2382

4.1.2.1工程设计特点

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±660kV青岛换流站和500kV青岛变电站合建，设备、占地、附属建筑根据

其功能分属+660kV青岛换流站和500KV青岛变电站，本次安装招标仅包括换流

站部分，全站站围墙内总占地面积为15.8812公顷，其中本换流站占地约为11.2382

500kV交流配电装置布置在站区的中部东侧，500kV交流线路向东出线，其

中南侧的1、2、3和4串属于青岛500kV变电站范围，北侧的5、6和7串属于换

流站，交流降压变、35kV、220kV区布置在站区南部东侧，220kV交流线路向南

阀厅和换流变布置在站区中部西侧，直流场紧靠阀厅布置在其西侧，±660kV

直流线路向西出线。交、直流出线顺畅，不存在转角及交叉。3大组滤波器并排布

置在站区的北侧。外引电源布置在站区东南侧，引接较为便利。综合楼、水工建

筑物和其它辅助建筑布置站区的西南角，大门向南开。

全站设5个继电器室，500kV第一继电器室布置在500kV配电装置区中部，

500kV第二继电器室布置在交流滤波器区，综合继电器室布置在500kV配电装置

区南侧，220kV继电器室一、二布置在35KV配电装置区。

换流阀组及换流变压器接线：换流阀组采用2重阀组，每极可独立运行。换

流变压器采用单相双绕组型式。

直流场主接线：采用直流典型接线。按极基本对称装设平波电抗器、直流滤

波器及相应开关、测量、中性点、过电压保护等设备（装置）。

（2）交流滤波器接线采用3大组交流滤波器组进串接线方式。小组数为14

组，每小组容量为180Mvar。

（3）站用变采用3回独立电源供电，其中2回为工作电源，另一回为备用电

源。2回电源引自站内两台500kV交流降压变35kV侧母线，另1回电源从周边中

云110kV变电站引l接。本换流站与交流500kV变电站合建，35kV站用变两部分

共用。低压站用变包括4台10kV/400kV站用变，每个10KV工作段接2台10/0.4kV

2500kVA的低压站用变压器用于站用负荷。

监控系统采用成熟可靠、功能完备的全计算机监控系统方案。监控系统采用

分层，分布式网络结构

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站控、极控、极保护装置布置于主控楼，交流保护装置下放至配电装置中的

就地继电器室，全站共设2个500kV就地继电器小室。500kV第一继电器小室内

布置有第一、二、三、六串的串中控制保护设备和相应线路保护设备；500kV第

二继电器小室内布置有3大组交流滤波器的控制保护屏柜，第四、五、七串的串

中控制保护设备和相应线路保护设备。换流站配置保护和故障录波子站，保护和

故录子站的采集屏分别下放在就地继电器小室内。

按直流极1、极2、站公用设备、就地继电器小室分别配置直流系统，全站共

配置四套直流系统，其中两个500kV就地继电器小室共用一套直流系统，采用在

500kV第一继电器小室设置直流主屏、在500kV第二继电器小室设置直流分屏的

全站配置火灾报警系统一套，火灾报警系统包括：阀厅专用的早期烟雾探测

系统（VESDA系统），阀厅、控制楼、配电装置、继电器室内等建筑内常规的火灾

全站配置一套图像监视及安全警卫系统，图像监视系统对换流站内的阀厅、

主控楼、换流变、交流开关场、内大门等进行全方位的监视。

4.1.2.2工程实施特点

（1）工程意义重大。本工程为660kV电压等级直流输电的示范工程，除4台

换流变外，本站的主要设备均为国内产品，设备国产化水平高，本站的顺利施工

投运关系到我国能否全面掌握+660kV直流输电系统的关键技术，实现科研、规

划、系统设计、工程设计、设备制造、施工调试和运行维护的自主创新。

（2）工程建设总体目标高。本工程要求确保国网优质工程，在此基础上争创

国优工程，实现零缺陷移交，安全上实现”零目标”。我们必须高标准策划、高

起点，创新思维，将优质工程质量标准细化到工作的每一个环节和细节，创建优

质工程。安全上严格遵守操作规程，施工上施行精细化管理，工艺流程上实施精

细化运作，现场实行功能区划布置、定制化管理，确保全面满足本工程的总体目

（3）单台换流变压器容量、单台换流变运输重量为世界第一。单台换流变的

容量达386.4MVA，这些变压器体积庞大，单台运输重量300t，单台总重接近500

吨，与其他换流站不同，本站换流变基础与轨道有1.2m高差，对换流变运输就位

防震提出了更高要求，为了解决因设备体积和重量过大而带来的运输和就位等困

难，需积极与运输单位配合，保证安全运输到安装位置。在就位方面，需研究先

进的技术解决方案，以便设备安全就位，给我们提出了极大的挑战，我们将积极

与厂方取得联系，尽早获得准确的换流变外尺寸、体积和重量等数据，根据现场

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实际，组织专家制定主变就位方案。随着电压等级的提高，对变压器油也提出了

更高要求，变压器油处理难度加大。

（4）单个阀厅建设规模、单个阀组耐受电压、单个12脉动换流阀容量、单

阀晶闸管数量为世界第一。设备技术新，现场安装要求高，安装调试难度大。

（5）信息、档案管理起点高。优秀的资料档案管理（含创优影像资料管理）

是工程争创国家优质工程的基础，本工程要求设立信息员和资料员，严格按照有

关法律法规档案管理纳入整个现场管理程序，确保归档与工程同步进行。确保实

现：档案归档率100%，资料准确率100%，案卷合格率100%。并在工程施工全过

程采用国网公司开发的输变电工程建设管理系统软件，做到信息准确及时。

（6）参建单位多，协调难度大。本工程参建单位涉及场平施工、建筑工程A

包、建筑工程B包、安装工程A包、安装工程B包系统调试单位等；设计单位有

中南电力设计院国核电力规划设计研究院（山东电力工程咨询院）、北京网联直

流工程技术有限公司等多家单位共同联合设计；换流变供货单位有西门子和保变

阀厅设备由电科院供货，此外还牵扯到同一站内的青岛500kV变电站的设计、土

建及安装单位，牵涉单位众多。作为总协调单位，本站沟通协调任务重、难度大。

（7）工期要求紧，且可变因素多。本工程因设备原因招标比较晚，要求在2010

年底极1投运，2011年6月极2投运，公用部分2010年底也需投运。而换流阀组

和换流变2010年5月到货，阀厅设备要求最好同时安装，不同期时间不超过1个

月，阀厅及换流变设备安装连同调试的8个月，而这其中又包括了大量的各施工

单位之间以及各专业之间的工程交叉施工，考虑冬季的严寒以及夏季的高温和雷

雨李节，对本工程的顺利进展也将是一个严竣的考验。

4.2施工现场组织结构

4.2.1工程项目组织

按照ISO1006GB50950-2013 光缆厂生产设备安装工程施工及质量验收规范，项目组织是从事具体工作的组织。工程项目组织主要是由负责

完成项目分解结构图中的各项工作（直到工作包）的人、单位、部门组织起来的

群体，通常包括业主、项目管理单位（监理单位）、施工单位和设计、供应单位

等，有时还要包括为项目提供服务或项目有某些关系的部门，如政府机关、鉴定

部门等。它可以用项目组织结构图表表示，它受项目分解结构限定，按项目工作

流程（网络）进行工作，其成员完成规定（由合同、任务书、工作包说明等定义）

施工现场组织结构多样。采用窄跨度、多层次的组织结构什么是钛马赫施工工艺，其优点是能严密

的监督和控制，一般不会出现失控现象；其次是上下级之间联络。缺点是上级往