第9讲：市政公用工程施工组织与进度管理

同学们好，第18讲讲市政公用工程施工组织与进度管理，对应大纲SZ0501+SZ0502，历年案例分值约30到40分，是项目管理模块的核心。这部分内容在考试中几乎每年都有大题，尤其是双代号网络计划的关键线路确定、时差计算和工期索赔，是案例分析的"标配"。本讲重点掌握施工组织设计的编制内容与审批程序、施工平面布置原则、流水施工参数与工期计算、双代号网络图的绘制与时差计算、进度控制与调整方法。

先说施工组织设计。施工组织设计是指导施工全过程各项活动的技术经济文件，是施工准备工作的核心，也是现场管理的依据。施工组织设计按编制对象分为三个层次：施工组织总设计（以整个建设项目或群体工程为对象，由总承包单位总工程师主持编制）、单位工程施工组织设计（以一个单位工程为对象，由项目技术负责人主持编制）、施工方案（以分部分项工程或专项工程为对象，由项目技术负责人或专业技术人员编制）。

单位工程施工组织设计的基本内容必须完整，包括：工程概况（项目基本情况、建筑设计特点、结构设计特点、现场条件、施工条件）、施工总体部署（项目管理组织机构、施工任务划分、施工顺序、施工阶段划分）、施工进度计划（总进度计划和阶段性计划，用横道图或网络图表达）、施工准备与资源配置计划（技术准备、现场准备、劳动力计划、材料计划、机械设备计划）、主要施工方案（各分部分项工程施工方法、工艺流程、技术措施）、施工现场平面布置（各阶段平面布置图）、质量安全环保和文明施工保证措施、季节性施工措施、风险管理与应急预案。

审批程序是考试常考的改错题。单位工程施工组织设计由项目负责人即项目经理主持编制，项目技术负责人组织编制，报企业主管部门审核，由企业技术负责人或其授权的技术人员审批签字加盖公章，报监理单位由项目总监理工程师审核签字后方可实施。施工组织设计应在工程开工前编制完成并审批，审批后不得随意变更，确需修改的要重新履行审批程序。对于深基坑、地下暗挖、高大模板、起重吊装等超过一定规模的危险性较大分部分项工程，必须单独编制专项施工方案，并按规定组织专家论证。专项方案由施工单位技术负责人签字、总监理工程师签字后实施，专家论证后需修改完善的要按论证意见修改并重新审批。

施工组织设计的编制原则：严格遵守合同约定的工期，保证工程质量和施工安全，科学安排施工顺序，采用先进的施工技术和管理方法，合理布置施工现场，文明施工，节约用地，统筹安排冬雨季施工，力求技术先进经济合理。

第二块说施工平面布置。施工平面布置图是施工组织设计的重要组成部分，是在施工场地范围内对各项生产生活设施、材料堆场、机械设备、临时道路、临时水电管线等进行合理布置的图纸。大型工程应分基础、主体、装饰等不同阶段分别绘制平面布置图。

平面布置的原则：在满足施工需要的前提下尽量少占用地，紧凑布置；合理组织运输，减少二次搬运，大宗材料尽量靠近使用地点堆放；充分利用已有建筑物和已有道路管线为施工服务；生产区、办公区和生活区分离设置，保证安全和健康；施工区域的划分和场地临时占用符合施工流程要求，减少各专业和各工种之间的干扰；符合安全、消防、环保和劳动保护要求；临时设施布置方便职工生产生活。

具体布置要点：大门出入口设车辆冲洗设施和沉淀池，冲洗废水经沉淀后排放，出入口宽度不小于4m；临时道路形成环形通道，主干道宽度不小于3.5m（单车道）或6m（双车道），转弯半径不小于15m，路面硬化处理，两侧设排水沟；材料加工区（钢筋加工棚、木工棚、模板堆场）布置在塔吊覆盖范围内或靠近施工区域，减少二次搬运；大宗材料堆场（砂石料场、水泥库）靠近搅拌站或垂直运输设备；塔吊布置要考虑覆盖范围、附着条件、安装和拆卸方便，塔吊之间要有防碰撞措施，起重臂回转半径内尽量覆盖主要施工区域；施工电梯布置在便于人员上下和物料运输的位置，靠近外脚手架；临时供水供水管网沿道路布置，管径满足消防和生产用水要求，设消火栓间距不大于120m，距路边不大于2m，距建筑物不小于5m；临时供电采用三级配电两级保护即总配电箱→分配电箱→开关箱，"一机一闸一漏一箱"，配电箱设防雨防砸设施，线路架空或埋地不得拖地；办公区和生活区与施工区分隔，宿舍净高不低于2.5m，通道宽度不小于0.9m，每间宿舍居住不超过16人，设可开启窗户，食堂有卫生许可证，炊事员有健康证，设淋浴间和水冲式厕所。

垂直运输机械布置是重点。塔吊覆盖范围应尽量覆盖整个施工区域和材料堆场，避免出现"死角"；塔吊基础必须按设计施工，地基承载力满足要求；塔吊与 nearby 建筑物和架空线路保持安全距离，与外电架空线路的最小安全距离：1kV以下水平2m垂直1m，1到10kV水平2m垂直3m，35到110kV水平4m垂直5m。多塔作业保持安全距离：低位塔吊起重臂端与高位塔吊塔身之间不小于2m，高位塔吊吊钩在低位塔吊起重臂上方不小于2m。

第三块说施工顺序与流水施工。合理的施工顺序是保证工期和质量的前提。市政工程施工顺序安排的一般原则：先地下后地上、先深后浅、先主线后支线、先主体后附属。管道工程遵循"先下游后上游"（重力流管道）、"先深后浅"避免反复开挖。道路工程"先地下管线后路基路面"，各种管线按先深后浅依次施工，避免压坏已建管线。桥梁工程"先基础后下部结构再上部结构"，基础由深到浅。施工顺序安排还要考虑季节性影响，土方和基础工程尽量在雨季前完成，混凝土浇筑避开高温和严寒。

流水施工是一种科学的施工组织方式，将拟建工程在平面上划分成若干施工段，在竖向上划分成若干施工层，按照施工过程分别建立专业工作队，各专业队按一定的时间间隔依次投入施工，使各施工过程在不同施工段上平行搭接、连续均衡施工。流水施工的实质是"连续、均衡、有节奏"。

流水施工参数分三类。工艺参数：施工过程数n即组成工程的工序或专业队数。空间参数：施工段数m，将工程在平面上划分成的区段数，划分原则是各段工程量大致相等（相差不超过15%）、以结构界限为界（沉降缝、伸缩缝、单元分界）、满足工作面要求、保证各专业队连续作业不窝工。时间参数包括流水节拍t、流水步距K和工期T。流水节拍是某个专业队在一个施工段上的作业时间，反映施工速度。流水步距是相邻两个专业队先后投入同一施工段的时间间隔，要保证各专业队连续作业和施工工艺要求。工期是从第一个专业队投入到最后一个专业队完成的总时间。

流水施工的基本组织方式有等节奏流水、异节奏流水和无节奏流水三种。等节奏流水即全等节拍流水，各施工过程的流水节拍全部相等，t1=t2=...=tn=t，这是最理想的流水方式。流水步距K=t，工期T=(m+n-1)×t。异节奏流水各施工过程内部节拍相同但不同施工过程之间节拍不同，呈倍数关系时可用成倍节拍流水，通过增加专业队数加快进度，工期T=(m+n'-1)×K，其中n'是专业队总数。无节奏流水各施工段节拍无规律，用"累加数列错位相减取大差法"即潘特考夫斯基法计算流水步距，工期T=各流水步距之和+最后一个施工过程的持续时间。

等节奏流水计算举例：某管道工程分3个施工段，有4个施工过程（开挖、基础、安管、回填），每个施工过程在每段上的流水节拍都是3天，则工期T=(3+4-1)×3=18天。注意如果有间歇时间（技术间歇如混凝土养护、组织间歇如隐蔽验收）要加在工期上，有搭接时间（平行作业）要减去，即T=(m+n-1)×t+ΣZ-ΣC，Z为间歇C为搭接。

第四块说网络计划技术，这是每年必考的核心内容，必须熟练掌握。双代号网络图用箭线表示工作、节点表示工作之间的逻辑关系，每个工作用两个节点编号表示（i,j），工作名称标在箭线上方持续时间标在箭线下方。

双代号网络图的绘制规则：一个网络图只能有一个起点节点和一个终点节点；箭线从左向右，不得出现循环回路；节点编号不重复，箭头节点编号大于箭尾编号；两个节点之间只能有一条箭线，如有多项工作同时进行要引入虚工作即虚箭线（持续时间为0，仅表示逻辑关系）；不得出现无箭头的箭线或双向箭头；尽量避免交叉箭线，不可避免时用过桥法或指向法。

关键工作和关键线路是网络计划的灵魂。总时差最小的工作是关键工作，当计划工期等于计算工期时总时差为0的工作是关键工作。由关键工作组成的线路或线路上各工作持续时间之和最长的线路是关键线路，关键线路的持续时间就是计算工期。关键线路一般用双线或粗线标注，一个网络图中关键线路至少有一条，可能有多条。关键工作不是固定不变的，当非关键工作延误超过总时差时就可能变成关键工作，关键线路也会发生转移。

六个时间参数的计算方法必须掌握。每个工作有六个时间参数：最早开始时间ES、最早完成时间EF、最迟开始时间LS、最迟完成时间LF、总时差TF、自由时差FF。计算口诀："最早时间从左到右累加取大，最迟时间从右到左递减取小"。

具体步骤：第一步计算最早时间，从起点节点开始，起点节点的最早时间ET=0，工作i-j的最早开始ES=ETi，最早完成EF=ES+Dij（D为持续时间），有多条内向箭线时取最大值，即ETj=max(ETi+Dij)。终点节点的最早时间就是计算工期Tc。第二步确定计划工期Tp，未规定要求工期时Tp=Tc。第三步计算最迟时间，从终点节点反向计算，终点节点的最迟时间LTn=Tp，工作i-j的最迟完成LF=LTj，最迟开始LS=LF-Dij，有多条外向箭线时取最小值，即LTi=min(LTj-Dij)。第四步计算时差，总时差TF=LS-ES=LF-EF，即不影响总工期的机动时间；自由时差FF=ETj-ETi-Dij，即不影响紧后工作最早开始的机动时间。

总时差和自由时差的关系：自由时差永远不大于总时差，FF≤TF。总时差为0时自由时差一定为0，自由时差为0时总时差不一定为0。关键工作的总时差最小（计划工期等于计算工期时为0），非关键工作利用总时差不会影响总工期但可能影响紧后工作。

来做一个完整计算。某工程双代号网络计划工作逻辑和持续时间如下：A工作(1-2)持续3天，B(1-3)持续4天，C(2-4)持续5天，D(3-4)持续6天，E(2-5)持续4天，F(4-5)持续3天，G(4-6)持续5天，H(5-6)持续2天。计算最早时间：节点1 ET=0；节点2 ET=max(0+3)=3；节点3 ET=max(0+4)=4；节点4 ET=max(3+5,4+6)=max(8,10)=10；节点5 ET=max(3+4,10+3)=max(7,13)=13；节点6 ET=max(10+5,13+2)=max(15,15)=15天，计算工期15天。最迟时间（Tp=15）：节点6 LT=15；节点5 LT=min(15-2)=13；节点4 LT=min(13-3,15-5)=min(10,10)=10；节点3 LT=min(10-6)=4；节点2 LT=min(10-5,13-4)=min(5,9)=5；节点1 LT=min(5-3,4-4)=min(2,0)=0。总时差：A TF=5-3=2天，B TF=4-4=0关键工作，C TF=10-8=2天，D TF=10-10=0关键工作，E TF=13-7=6天，F TF=13-13=0关键工作，G TF=15-15=0关键工作，H TF=15-15=0关键工作。关键线路：①→③→④→⑤→⑥（B-D-F-H）和①→③→④→⑥（B-D-G），两条。

工期索赔判定是案例题常考内容：只有非承包商原因造成的工期延误且该工作在关键线路上（或延误超过总时差）才能索赔工期。关键工作延误影响工期可索赔，非关键工作延误不超过总时差不影响工期不能索赔工期（但可能索赔费用）。共同延误即多个事件同时发生时，优先原则是：业主责任和承包商风险共同延误时，在业主责任时段内可索赔工期和费用；不可抗力导致的延误工期顺延费用各自承担。

第五块说进度控制与调整。施工进度控制是一个动态管理过程，包括计划编制、实施检查、比较分析和调整四个环节，即PDCA循环。

进度计划实施中要定期跟踪检查，检查周期视工程规模和重要性确定，一般周检查、月总结。检查内容包括：已完工作的持续时间和工程量、正在进行的工作情况、尚未开始工作的准备情况、工作持续时间有无变化、逻辑关系有无变化、资源供应情况。检查方法有横道图比较法（实际进度前锋线在时标网络上绘制）、S曲线比较法（累计完成量与计划比较）、香蕉曲线比较法（ES和LS两条曲线形成香蕉形）和列表比较法。

前锋线比较法是最常用的方法，在时标网络计划上从检查时刻出发，用点划线依次连接各项工作的实际进度前锋点，形成前锋线。根据前锋线与工作交点的位置判断进度偏差：交点在检查时刻左侧表示进度拖后，右侧表示提前，重合表示正常。进度偏差对总工期的影响判断：分析偏差工作是否为关键工作，关键工作偏差影响总工期；非关键工作偏差与总时差比较，偏差大于总时差影响总工期，偏差值减去总时差即为工期影响天数；还要看偏差是否超过自由时差，超过则影响紧后工作最早开始。

进度计划调整方法有两种。改变某些工作之间的逻辑关系：如果实际进度偏差影响总工期，可以将顺序进行的工作改为平行作业、搭接作业或分段流水作业，缩短工期。例如将管道开挖和后续基础施工由依次施工改为分段流水。缩短某些工作的持续时间：不改变逻辑关系，通过增加资源投入、提高劳动效率、加班等方式缩短关键工作的持续时间，满足工期要求。选择应缩短持续时间的关键工作时要考虑：缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作、有充足备用资源的工作、缩短持续时间增加费用最少的工作即费用优化。

工期优化步骤：确定计算工期和要求工期，计算应缩短的时间ΔT=Tc-Tr；找出关键线路和关键工作；选择优先压缩的关键工作进行压缩；注意压缩后关键线路不能变成非关键线路（即不能将关键工作压缩成非关键工作），多条关键线路要同时压缩相同数值；重新计算工期，不满足要求继续压缩直到满足。费用优化是寻求最低成本的最短工期安排：直接费随工期缩短而增加（加班增加工资、增加设备），间接费随工期缩短而减少（管理费减少），找到直接费和间接费之和最小的工期即最优工期。

进度控制的组织措施、技术措施、经济措施和合同措施要区分。组织措施包括建立进度控制组织机构、明确责任分工、建立进度报告制度和协调制度；技术措施包括改进施工工艺和技术、采用更先进的施工方法、优化施工方案；经济措施包括制定工期奖励和资源保障计划、及时支付工程款；合同措施包括加强合同管理、索赔管理、选择合适的发承包模式。

来，看这道综合题。某市政道路改造工程，施工单位编制了双代号网络计划，工作逻辑和持续时间如下：A施工准备（1-2）5天，B雨水管线（2-3）20天，C污水管线（2-4）25天，D路基工程（3-5）15天，E给水管道（4-5）10天，F路面基层（5-6）12天，G路面面层（6-7）10天，H人行道（5-7）15天，I交通设施（7-8）5天。施工中发生以下事件：事件一：施工准备A因业主拆迁延误2天。事件二：雨水管线B施工中遇到地质勘察未标明的软基，处理延误5天。事件三：给水管道E因施工单位管材进场延误3天。事件四：路面面层G因设计变更等待图纸延误4天。

问题一：确定关键线路和计算工期。计算最早时间：节点1=0，节点2=5，节点3=25，节点4=30，节点5=max(25+15,30+10)=max(40,40)=40，节点6=52，节点7=max(52+10,40+15)=max(62,55)=62，节点8=67。工期67天。关键线路：①→②→③→⑤→⑥→⑦→⑧即A-B-D-F-G-I。

问题二：各事件工期索赔分析。事件一：A是关键工作（TF=0），业主原因延误2天，可索赔工期2天。事件二：B是关键工作（TF=0），地质条件变化属业主应承担的风险，可索赔工期5天。事件三：E是非关键工作，总时差TF=节点5最迟时间-EF。节点5最迟时间：节点8=67，节点7=62，节点6=52，节点5=min(52-12,62-15)=min(40,47)=40，E的ES=30，EF=40，TF=40-40=0，E也是关键工作！但延误原因是施工单位自身材料进场问题，不能索赔。事件四：G是关键工作（TF=0），设计变更是业主原因，可索赔工期4天。总计可索赔工期2+5+4=11天，实际工期=67+2+5+3+4=81天。

问题三：如果业主要求总工期不超过75天，施工单位应如何调整？可索赔工期11天后合理工期为78天，需再压缩3天。应在关键线路上选择压缩对象：G面层10天可考虑增加人员设备压缩但需保证质量，I交通设施5天压缩空间有限，F基层12天可考虑分段流水缩短3天。优先选择对质量安全影响小、资源充足、增加费用少的关键工作。注意多条关键线路问题，本例只有一条关键线路，压缩F或G均可。压缩后重新确认关键线路未发生转移。

再看一道流水施工和进度控制的题。某桥梁工程3个桥墩，每个桥墩施工分为4个工序：基础开挖10天、承台施工8天、墩柱施工12天、盖梁施工6天。施工单位按顺序施工总工期为(10+8+12+6)×3=108天。业主要求90天完工。

问题一：组织等节奏流水需要什么条件？等节奏流水要求各施工过程流水节拍相等，本例节拍分别为10、8、12、6不相等，不能组织等节奏流水。可以组织无节奏流水或异节奏流水。

问题二：用无节奏流水计算工期。各施工过程在三个段上的节拍：开挖[10,10,10]，承台[8,8,8]，墩柱[12,12,12]，盖梁[6,6,6]。用累加数列错位相减取大差法：开挖累加10,20,30；承台累加8,16,24，错位相减：10,12,14,-24，取大差K=14；承台8,16,24，墩柱12,24,36，错位相减：8,4,0,-36，取大差K=8；墩柱12,24,36，盖梁6,12,18，错位相减：12,18,24,-18，取大差K=24。工期T=14+8+24+18=64天。满足90天要求。

问题三：如果采用成倍节拍流水加快进度，节拍最大公约数为2，各施工过程专业队数：开挖10/2=5个，承台8/2=4个，墩柱12/2=6个，盖梁6/2=3个，共18个专业队。流水步距K=2，施工段m=3，工期T=(m+n'-1)×K=(3+18-1)×2=40天。但需注意工作面是否允许投入这么多专业队，实际工程中可能无法实现。

问题四：进度检查发现第30天末，第一个桥墩基础刚完成（计划应完成第一墩开挖和承台，第二墩开挖进行中），用前锋线分析偏差及影响。第一墩开挖实际用了10天正常，但后续未按计划开始承台，说明有延误。关键线路上开挖是第一道工序，第一墩开挖完成时间第10天，第30天末应完成第一墩承台（第18天）和墩柱进行中（第30天应完成墩柱）。实际仅完成开挖，承台未开始，偏差严重影响后续所有工作，总工期将大幅延误，应增加资源投入或组织平行作业赶回工期。

这一讲最后帮大家串一遍。施工组织设计记住由项目经理主持编制、企业技术负责人审批、总监签字，危大工程编专项方案且超过一定规模需专家论证。施工平面布置紧凑合理减少二次搬运，主干道3.5到6m，消火栓间距120m，临时用电"一机一闸一漏一箱"，塔吊安全距离。流水施工三个参数：施工过程n、施工段m、流水节拍t，等节奏工期T=(m+n-1)×t+Z-C，各段工程量差不超过15%。双代号网络是核心：最早从左到右累加取大，最迟从右到左递减取小，总时差TF=LS-ES=LF-EF，自由时差FF=紧后ES-本工作EF，关键线路是持续时间最长的线路，关键工作总时差最小。工期索赔看两个条件：非承包商原因+影响总工期（关键工作或超总时差）。进度调整用前锋线判断偏差，压缩关键工作缩短工期，多条关键线路同步压缩。