施工组织设计优化的主要做法

发布日期：2014-10-22来源：本站编辑：钟晓颜

[摘要]

　　优化施工组织设计从两方面进行。一方面是施工组织设计优化措施，包括编制依据的改进、编制方法的改进、编制内容的改进;另一方面是施工组织设计优化方法，包括施工组织管理机构模式的优选、施工方案的优选、平面布置的优化、资源配置优化、网络计划的优化。

　　施工组织设计优化措施

　　改进编制依据。一是创建施工组织设计及专项方案管理办法。优化施工组织设计的推进，首先必须制定统一的标准，使施工组织设计编制人员掌握优化方法、施工组织设计编制程序、施工组织设计结构要求、编制内容要求、编制流程协作要求，使施工组织设计及专项方案的编制内容更加科学合理、具有针对性和可操作性，最终实现质量、进度、成本、安全的最优平衡。

　　二是应用先进经验。山西广业建设在编制施工组织设计时，始终坚持参考、借鉴先进的施工经验，根据承揽工程的特点，将新技术和新方法运用到工程施工中，在提高劳动效率的同时，达到降低生产成本的目的。并创新成立了项目研发中心，专门对“四新”成果进行收集，分析归纳，整理发布各类型项目的施工组织设计，并奖励积极采用先进施工技术和主动利用新材料、新工艺的单位和个人，使先进技术经验在广业建设有限公司得到推广和广泛运用，企业发展势头迅猛。

　　三是编制施组时结合施工队伍素质。俗话说，选择了一个好的施工队伍就等于创建了半个精品工程，施工队伍的素质，即指挥者素质和操作者素质对工程质量、进度、成本有着直接的影响。同样是砌筑一个难度较大的砌体，专业水平高、经验丰富的施工队伍可以顺利地将任务完成，省时省力;而缺乏经验又管理不利的施工队伍不但要花费更多的时间,或完成的质量不高甚至需要返工。因此，事先对的施工队伍的情况做深入了解，通过劳务招标，优选施工队伍，并据此编制施工组织设计，实现高效施工组织。

　　四是优化施工组织设计编制人员的组成。由技术部门全权负责施工组织设计编制的作法己不能适应现代化的施工组织，广业建设工程有限公司坚持实行谁负责项目实施就由谁编制施工组织设计。一般而言，技术部门人员缺少现场施工经验，不熟悉工程具体特点，因此，其编制的施工组织设计往往脱离实际，缺乏合理性，不具有针对性和可操作性，起不到指导现场施工的作用。

　　改进编制方法。基于系统的观念和方法，制定施工组织设计编制工作的标准。由项目研发中心收集、分析和归纳建筑工程的大中型项目施工组织设计，并整理发布，有助于推广先进经验，充分发挥施工组织设计的作用。

　　一是工期计划中确定关键路径。绘制网络计划图是施工组织设计编制过程中的重要一环，网络图就是按照各项工作的先后顺序和逻辑关系利用节点和箭线进行表示，网络图中包含各工序的逻辑关系以及各工作的持续时间等信息。网络图中总时差最小的工作是关键工作，自始至终全部由关键工作组成的线路为关键线路，或线路上总的工作持续时间最长的线路为关键线路。

　　通过计算分析各工作在网络计划中的重要性,找出关键线路,按照一定的目标使网络计划不断完善,以选择最优方案,并在计划执行过程中进行有效的控制和调整,保证以较小的消耗取得最佳的经济效益和社会效益。网络计划的优点是把施工过程中的各有关工作组成一个有机的整体,因而能全面而明确地反映出各工作之间的相互制约和相互依赖关系。

　　二是应用信息化技术。通过借助山西四建集团有限公司创建的信息化平台，广业建设工程有限公司在编制施工组织设计时积极应用信息技术，积累经验，然后通过各技术模块的优化组合，减少编制者的劳动量，提高编制效率和编制质量。施工组织设计的核心是选择合理的施工方案，应根据己积累的施工技术经验，并主动借鉴国内外先进施工技术，结合工程项目的具体情况，在技术可行性及经济合理性两方面比较权衡，从而选出最合理的方案，作为施工组织设计的基础。

　　改进编制内容。一是施工方案的选择。针对一个工程可以制定不止一种施工方案，其合理性将对工程的施工质量、工期和技术经济效益有直接影响，编制人员在选定施工方案时，应根据工程特点，多方借鉴先进的施工技术，运用现代化的科学管理方法，结合工程实际，从技术及经济上比较，使技术上的可行性同经济上的合理性统一起来。

　　二是施工组织设计内容要求。施工组织设计的内容就是要根据不同工程的特点和要求，根据现有的和可能创造的施工条件，从事实出发，决定各种生产要素的结合方式。施工组织设计内容应符合施工组织设计及专项施工方案管理办法要求，突出目标，结合实际，满足施工的需要，要具有竞争性，要积极应用公司现有的专利、工法等科技成果，能充分体现企业的实力和信誉。

　　施工组织设计的优化方法

　　目前，编制施工组织设计主要是考虑满足技术的可行性，其主要内容包括编制依据、工程概况、施工准备工作计划、施工方案及技术措施、施工平面布置、施工资源计划、施工进度计划、检验试验计划、施工质量计划及保障措施、环境及文明施工管理方案、职业安全管理方案、季节性施工措施、科技创新计划、施工方案编制计划等。但是，在市场经济体制下，施工组织设计作为工程承包合同的一部分，仅考虑技术方面的需求己不能适应现有的项目管理体系，还需要考虑如何能将合同良好的执行，应编成一份集技术、经济、管理于一体的项目管理规划性文件、合同履行的指导性文件、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。

　　例如材料费在工程费中所占比重很大，在某些项目中甚至可能达到60%~70%。因此，编制施工组织设计时，材料的采购工作应引起足够重视。在施工中常会碰到采购大宗材料，这些材料是分批购进还是一次购进以及分批购进时，每次购进多少量均涉及到项目的资金周转及生产的连续性。

　　同时，随着虚拟技术，如计算机及网络在工程项目管理中的广泛应用，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。包括来自项目内外部的信息，如当日完成的工程量、企业内部现有和已占用的资源信息，有关法规、政策等，通过计算机网络大大提高这些信息的传输速度和效率。企业和项目经理部应根据条件建立不同规模的计算机局域网和管理信息系统，及时收集有关信息，并据此对施工组织设计进行适当调整，确保项目按计划完成。

　　优选施工组织管理机构模式。目前，施工组织组织机构模式有直线职能型施工组织管理机构、矩阵型施工组织管理机构、新型施工组织管理机构。在项目中标后，必须认真分析公司的内部环境与项目特点，选择适合公司以及项目的施工组织管理机构。

　　直线职能型施工组织管理机构特点如图1所示。

　　图1 直线职能型施工组织管理机构

　　优点：既保证了企业管理体系的集中统一，又可以在各级行政负责人的领导下，充分发挥各专业管理机构的作用，因此它一般比较适合于大规模综合性的施工项目任务。

　　缺点：职能部门间的协作和配合性较差,职能部门的许多工作要直接向上层领导报告请示才能处理，这一方面使高层领导陷于日常的经营管理工作中，加重了上层领导的工作负担，使之疏于考虑企业的长远发展战略;另一方面也造成办事效率低，管理成本上升。

　　矩阵型施工组织管理机构特点如图2所示。

　　图2 矩阵型施工组织管理机构

　　矩阵制组织形式是在直线职能制垂直形态组织系统的基础上，再增加一种横向的领导与系统。它是施工企业承担到综合性施工项目或大型专业化施工项目情况下,由各种生产要素管理部门和专业职能部门抽出施工力量组成项目作业层的一种方式。

　　优点：一是它以尽可能少的人力，实现多个项目管理的高效率，项目组织具有弹性和应变力。二是有利于人才的全面培养.可以使不同专业知识背景的人在合作中相互取长补短，在实践中拓宽知识面;发挥纵向的专业优势，可以使人才成长有深厚的专业训练基础。这是由于这种结构是根据项目组织的，任务清楚，目的明确，各方面人才都是有备而来，在新的工作环境里，能沟通、融合，能把自己的工作同整体联系在一起，为攻克难关，解决问题而献计献策，由于从各方面抽调来的人员有信任感、荣誉感，使他们增加了责任感，激发了工作热情，促进了项目的发展了;它还加强了不同部门之间的配合和信息交流，克服了直线职能结构中各部门相互脱节的现象。

　　缺点：一是由于人员来自职能部门，且仍受职能部门控制，故凝集在项目上的力量减弱，往往使项目组织的作用发挥受到影响。二是管理人员同时参与几个项目，身兼数职，往往不能将所有精力集中在一个项目上，甚至不能确定项目的优先顺序，容易造成顾此失彼，影响工程的顺利开展。三是项目组织中的成员既受项目经理的领导又受原职能部门的领导，在这种情况下，若两个部门领导在工作上产生矛盾，当事人便有可能无所适从。要防止这一事件的发生，就必须加强项目经理和部门负责人之间的沟通，同时还要制定严格的规章制度，明确成员的职责和权限，以便内部成员有章可循，有的放矢。4矩阵式组织结构形式对企业内部管理水平、项目管理水平、领导者的素质、组织机构内部人员的工作能力和办事效率、信息沟通渠道的畅通等都提出了较高的要求，因此在开展施工组织时，要本着精干组织、分层授权、疏通渠道、理顺关系的特点进行组织。

　　新型施工组织管理机构特点如图3所示。

　　图3 新型施工组织管理机构

　　新型施工组织管理机构，与直线职能不同之处在于增加了各职能科室的横向沟通渠道，部门经理除主管自己的科室外，还有义务对不属于自己主管的职能科室进行监督和指导，各部门经理间有义务在工作上加强沟通和协作，各科室应将本部门掌握的信息向其他科室进行传递和反馈，各职能科室除服从本部门经理的领导外，还应服从其他部门经理的监督和指导。

　　其优点是克服了直线职能组织机构形式各部门间横向沟通和协作差的不足，减少了横向管理的扯皮、脱节现象。

　　但它也有缺点，那就是容易导致部门经理间的权力之争，这就要求项目部制定好各部门的管理职责和权限，各部门各司其职,各负其责，项目经理做好日常工作的沟通和协调工作。

　　主要技术方案的优化。施工方案优化主要是施工组织设计中某一个施工方案进行优化。通过对施工方案的经济、技术比较，选择最优的施工方案，达到加快施工进度并能保证施工质量和施工安全、降低资源消耗的目的。优化施工方案主要包括：优化施工方法、优化施工顺序、优化施工作业组织形式、优化施工劳动组织、优化施工机具组织等。

　　施工方法的优化。通过对施工方法进行优化，使项目的实施取得好的经济效益，最大限度地节省工程实施成本。同时，通过对施工方法进行优化还要达到技术上的先进性。

　　施工顺序的优化。施工顺序的优化是为进一步规范现场秩序，减少施工交叉，避免由于施工交叉而产生的混乱。大量交叉施工的存在不但无法保证现场的文明施工，甚至为现场安全施工带来很大的隐患。

　　施工作业组织形式的优化。施工作业组织形式的优化是指通过对作业面的合理组织，采取顺序作业、平行作业、流水作业三种作业形式的一种或几种的综合方式，以达到避免交叉施工、减少安全隐患、合理安排现有资源的目的。

　　施工劳动组织优化。施工劳动组织优化是指按照工程项目的要求，将具有一定素质的劳动力组织起来，选出相对最优的劳动组合方案，使之符合工程项目施工的要求，投入到施工项目中去。利用劳动定额或现场统计劳动者的单位产量，合理安排技工、壮工、材料运输设备的数量，最大限度地减少窝工现象的发生。

　　施工机械组织优化。施工机械组织优化是根据各种施工机械的额定出力，合理安排施工机械的组合方案，达到最佳配置的目的。施工机械组织优化不能仅仅满足于施工任务的需要上来着手，要重点考虑最大限度地发挥施工机械的作用。在施工机械最大限度完成产量的同时减少其空闲时间，使其创造的经济效益最大化。这就要从施工机械的经济选择、合理配套、机械化施工方案的经济比较以及施工机械的维修管理上进行优化。

　　施工现场平面布置的优化。施工现场平面布置的优化包括：现场吊装机械平面布置优化、施工场地布置优化、交通运输平面布置优化、力能供应平面布置优化等。

　　一是现场吊装机械平面布置优化。现场吊装机械布置的原则是科学合理、安全有序，不交叉，尽量不占或少占设备基础、地下构筑物、管线，不因机械布置而影响其他的建筑安装施工，吊装能力满足网络进度要求。建设项目中，工程量大，业主单位要求的工期通常都非常短，单纯一个建设单位往往无法完成施工任务，所以通常需要划分若干个主体标段。如：同时建设两台机组的建设项目一般分为二到三个主体标段，所以不同标段不同施工单位之间的吊装机械布置就需要项目公司和监理单位进行协调和优化。

　　二是施工场地布置优化。在一般的施工组织指导中，对各类工程的施工用地有很多用地指标指导意见。但是，长期的租赁场地会较大幅度地增加施工成本，所以无论是项目公司还是施工单位，都会最大限度地压低建设用地租赁的面积，这就要求工程管理人员合理安排施工顺序和设备到货顺序，尽量提高施工场地的利用率和使用效率。这也正是施工场地布置优化的目的。

　　三是交通运输平面布置优化。交通运输组织是建设项目一个非常重要的工作。由于项目工程量大、参建人员多，施工过程中机械、运输设备多，建设过程中材料、设备很多，施工过程中设备占道、物资占道、地下设施施工断路、运输车辆涌堵的现象很容易出现。而一旦出现交通堵塞，将不可避免影响材料供应、物资运输、人员通行，其最终结果是影响施工效率。目前，为了更好地疏导施工现场交通运输，有的项目公司派人专职负责巡视疏导建设区域的交通运输。可见交通运输情况在工程施工中的重要性。

　　四是力能供应平面布置优化。力能供应主要是指施工用电、施工用水、施工用气的供应。显而易见，施工力能是工程施工一个必不可少的要素。力能供应布置合理是提高施工效率的一个必要条件。

　　资源配置的优化。项目物资主要指原材料、辅助材料、机械配件、燃料、工具、机电设备等，它服务于整个建设项目，贯穿于整个施工过程。项目物资是劳动的对象，是生产要素的重要组成部分，施工过程也就是物资消耗过程。因此，它的采购、运输、储存、保管、发放、节约使用、综合利用和统计核销，关系到整个工程建设的进度、质量、投资和安全，所以必须对其进行全面合理的管理。

　　资源利用的优化主要包括：物资采购与供应计划的优化、机械需要计划的优化。

　　一是物资采购与供应计划的优化。项目物资采购与供应计划的优化就是在工程项目建设的全过程中对项目物资供需活动进行计划，必要时需调整施工进度计划。

　　目前，建设项目实施中较通行的程序是这样的。项目可行性研究审查完成后就要确定主机的型号和相关技术参数，以及确定部分辅助设备的型号和相关技术参数，并向设计人员提供相关设计资料。也就是说，在初步设计开始前，主机和部分辅助设备就应该完成招标工作。初步设计过程中，设计人员根据施工图设计中所需辅助设备参数的时间先后，排定辅助设备招标计划，进行下一步的招标。而不影响施工图设计工作的设备和材料由项目公司和监理单位根据施工进度需要安排招标。

　　由此可见物资采购与供应计划是非常重要的。物资采购迟缓，不但影响现场施工需要，还会影响初步设计和施工图设计工作。而物资采购过早，不但会过早占用大量的资金产生财务费用，还会由于过早地占用设备存放场地、设备材料库房而减小租赁场地的使用效率。而物资采购与供应计划优化的目的就是合理安排物资采购的时间和先后顺序，使设计、施工、招标采购、物资存储井然有序，最大限度地满足项目实施的需要。

　　二是机械需要计划的优化。项目施工通常采取的是机械化施工和人力施工相结合的施工方式，机械化施工占有非常大的比例。工程建设过程中，所有设备都不是满负荷的运转。所以在保证工程正常进行的前提下提高机械设备使用率、减少使用量是机械需要计划优化的最终目的，也是项目管理人员在优化机械需要计划中努力的方向。同时还要尽量提高机械设备的完好率、利用率。

　　网络计划的调整优化。一项工程计划的制定，仅仅是计划工作的开始，在执行的过程中因主客观条件的不断变化，计划也将随之而变。因此必须在计划的执行过程中不断收集计划的执行情况，并进行分析，必要时应采取有效措施避免工期的拖延，保证计划如期完成。

　　一是静态调整。在网络计划中，关键线路决定总工期。当规定工期大于关键线路持续时间时,关键线路上各工作的总时差出现正值，说明完成任务的时间宽余，计划时间的安排上还有潜力，必要时可适当延长某些工作的持续时间，以便减少资源消耗及节省费用。当任务比较紧急，规定工期小于关键线路持续时间时，则需对网络计划进行调整。调整时可针对超过规定工期的各线路上的某些工作采取组织上和技术上的措施，以缩短它们的工作持续时间。通常可以在组织和技术上采用的方法有如下几种：在关键线路上寻找压缩费率最低的工作来缩短其作业时间;在可能条件下，采取平行交叉作业缩短工期;采取新技术和新工艺，增加人力和施工设备等多种措施，缩短某些工作的持续时间。利用时差,从非关键线路上抽调人力、物力集中于关键线路，以缩短关键线路的持续时间。

　　采用上述方法缩短工期，会引起网络计划的改变，每次改变后都要重新计算网络时间参数和确定关键线路，直到求得最短工期为止。

　　二是动态调整。调整网络图的目的就是根据工程实际进展情况，对网络图的逻辑顺序和工作持续时间做必要的修改，并重新进行计算，使工期符合合同要求。计算时，对所有己经完成的工作的持续时间都定为零。对正在进行的工作,按照实际需要的时间来确定其持续时间。凡改变工作顺序，增减工作，或对工作重新编号，都是作了逻辑的修改，都需要进行重新计算。最初的几次调整基本上会对整个网络计划作较大的修改，但当工程进入全面施工阶段后，每天的调整可能仅仅只需修改几个箭头。网络计划编以后,计划人员必须把网络图作为监督和控制工程施工进展的基础。施工过程中，可把网络图和工程进度表在施工现场的管理部门张贴出来，并在网络图上具体标明当前的实际进度。该做法形象而且清楚地表明了工程的进度。不仅能使管理人员掌握情况，同时工人也能了解情况，明确自己在工程施工中的地位和作用，及时对网络计划中存在的不足提出改进意见。

　　网络计划在执行过程中，首先应检查关键线路，分析实际工程进度是否正常。然后检查非关键工作的进度，分析它们时差的利用情况。一般可列表进行分析。例如要检查第N天的工程进度情况，首先要确定在第N天时有哪些工作正在执行中、第N天时尚需的工作天数、这些工作计划在最迟完工前尚有的天数、目前各工作尚有的时差天数和各工作原有的时差天数。通过列表分析，可清楚地看到各工作的进度计划执行情况，当各工作尚有的时差天数出现负值时，表示工程的计划己经拖延了，或者虽尚有一定的时差，但与原时差天数相比，剩下的天数很少，那么就要分析工作延迟的原因，并采取相关措施以保证继续施工时不因时差不够而影响总工期。

　　首先是关键线路上工作的检查与调整，关键线路上任何一个工作的持续时间的变化都会影响整个工程进度。因此检查与调整的重点应是关键工作，研究这些工作是否可能提前或拖延，并随时分析原因，采取措施进行调整。由于关键线路上工作持续时间的改变，必将影响后续各工作和非关键工作的时间参数。因此必须重新计算时间参数，使其符合要求。

　　其次是非关键线路上工作的检查与调整，如非关键线路上某些工作的持续时间延长了，但在工作总时差范围内，则虽然改变了相应工作的时间参数，但不影响总工期，一般情况下网络计划无需调整。如非关键工作延长时间超过了可利用的时差，有可能出现关键线路的转移，则需检查非关键线路，并进行适当调整以满足工期要求。

　　再次是检查网络编号，调整逻辑关系，网络计划执行过程中，需增加工作时，要检查编号，重新调整逻辑关系，并计算出调整后的关键线路和总工期。如考虑了增加工作的可能性，留足了备用编号，则只需增加作业箭线和事件，并补号码。

　　最后是网络的调整周期，施工单位应经常性地在网络图上标示工程进度，并定期根据进度提出报告。网络图调整周期应根据工程实际情况制定调整周期。

　　三是工期成本的优化。成本优化的基本方法是不断地从时间和成本的关系中找出能使工期缩短且直接费用增加最少的工作，缩短其持续时间，同时考虑间接费用增加，即可求得工程成本最低时的相应最优工期和工期一定时相应的最低工程成本，具体步骤如下。

　　计算工程总直接费及各项工作的直接费变化率。工程总直接费等于组成该工程的全部工作的直接费之和。

　　根据网络计划图的时间参数计算结果，找出网络计划中的关键线路并求出计算工期。在网络计划中找出关键线路上直接费变化率最低的一项关键工作或一组关键工作，作为缩短持续时间的对象。

　　压缩找出的关键工作或一组关键工作的持续时间，其缩短值必须符合不能压缩成非关键工作和缩短后其持续时间不小于最短持续时间的原则。关键工作的改变会影响资源供给及人员配置。

　　一般情况下，被压缩的关键工作不能变成非关键工作，使其被压缩后仍为关键工作，即关键线路不能轻易改变。在实际优化过程中，可以让被压缩的关键工作的压缩时间小于或等于非关键工作的最小总时差，以保证其仍为关键工作。

　　计算总费用。

　　叠加直接费、间接费曲线，绘制出工期一成本曲线，计算项目总成本。重复以上步骤，一直计算到总成本费用最低为止，在曲线中总成本最低点对应的就是最优工期。

　　绘出优化后网络计划。

　　下一篇：施工组织设计优化的实施效果

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