《施工过程组织原理》PPT课件.ppt

复习：施工组织的概论 1 公路施工组织设计的地位 1.1公路建设的内容 1.2公路建设的特点 2 公路工程基本建设 2.1公路工程基本建设的定义及内容 2.2公路工程基本建设程序的定义及内容 3 公路施工现场的组织管理 3.1施工组织管理现代化（6方面） 3.2施工现场的组织管理：业主、监理、承包人和政府 主管部门。 4 公路施工组织研究对象与任务 4.1现场施工管理的基本内容（7方面） 4.2公路施工组织管理的任务（6方面） 本次授课的目的、重点、难点 目的要求： 通过该次课的学习，学生应重点掌握：公路 施工过程的组成； 施工过程的组织原则；二 道工序，多项任务施工顺序的安排；熟悉施 工过程的类型； 重点、难点： 本次授课的重点是：公路施工过程的组成； 施工过程的组织原则；二道工序，多项任务 施工顺序的安排； 本次授课的难点是：公路施工过程的组成 ，二道工序，多项任务施工顺序的安排； 第二章 施工过程组织原理 2-1 施工过程的组织原则 一 施工过程的类型： 施工过程：生产建筑产品的过程。由一系列相关的施工活动 组成。按劳动的性质及对产品所起的作用不同可将施工过程 划分为： 1 施工准备过程：指产品在投入生产前所进行的全部生产技术准 备工作。如：可行性研究、勘测设计、施工准备等。 2基本施工过程：指直接为完成产品而进行的生产活动。如挖基 、砌基等。 3 辅助施工过程：指为保证基本施工过程的正常进行所必须的各 种辅助活动。如：动力的生产（发电）、机械设备维修、材料开 采、加工等。 4 施工服务过程：指为基本施工和辅助施工服务的各种服务过程 。如：原材料、燃料的供应、运输等。 二 公路施工过程的组成： 从施工组织的需要出发，公路全部施工过程可依次划分 为： 动作与操作、工序、操作过程、综合过程 1 动作与操作： 动作：工人在劳动时一次完成的最基本的活动。如：整形 、碾压、找补。 完成一个动作所耗用时间和占用的空间是制定定额的重要 资料。 操作：若干个相互关联的动作组成操作。如：铺料、碾压 。 2工序： 指劳动组织上不可分，施工技术相同的施工过程。它由若 干个操作组成。施工组织往往以工序为对象。 如：垫层、基层、面层。 3 操作过程： 是由几个在技术上相互关联的工序所组成，可以相对独立 完成的一种细部工程。如：路基、路面、桥涵等。 4 综合过程： 是若干个在产品结构上密切联系，能获得一种产品的施工 过程的总和。 如：公路工程的组成: 路基： 路面 ： 桥梁 ： 涵洞 ： 隧道 ： 沿线设施 下面将一个公路工程的综合施工过程依次 划分： 综合过程 公路工程 操作过程 路基 路面 桥涵 工序 路槽 路肩 垫层 基层 面层 操作 清理 铺料 碾压 养护 动作 整形 碾压 找补 独立的大中桥划分为： 基础 桥梁墩台 上部 附属工程 独立桥梁 三 施工过程的组织原则： 1 施工过程的连续性： 保持施工过程连续性的意义：缩短工期；减 少在制品数量，节约流动资金；避免产品在 停放等待中引起损失，对提高劳动生产效率 有较大经济意义。 2 施工过程的协作性： 各施工环节的人数、生产效率、设备数量等都 必须互相协调，为使施工中的人力、设备得到 充分利用。 3 施工过程的均衡性： 各个施工环节都应按照施工生产计划的要求 ，工作负荷保持相对稳定，不发生时松时紧 ，前松后紧的现象。 4 施工过程的经济性： 施工组织也应讲究经济效益。 2-2 施工过程的时间组织 施工过程的组织分为：空间组织和时间组织 。 空间组织：主要研究和解决加工厂内部或施 工现场各施工作业单位的设置、分布、以及 原材料、半成品、构件等的运输路线问题。 时间组织：主要解决工程项目的施工作业方 式，以及施工作业单位的排序和衔接问题。 施工过程的时间组织： 一 简单排序法： 1 二道工序，多项任务施工顺序： 采用约翰逊贝尔曼法则，在tiA 和tiB 中挑出其最 小值，先行工序排在最前施工，后续工序排在最 后施工。 挑出一个任务后，任务数减少一个，但仍可以列 出上述关系。只是任务数变为m-1个而已，排序 方法按此顺序进行，最后可得到最佳施工顺序。 五座小桥的桩号： 1号：K1+100 2号： K1+900 3号： K2+600 4号： K3+900 5号： K4+800 自然施工顺序：1-2-3-4-5。 例：五座小桥基础工程，工序工作 时间如下表： 任 务 工序 1号2号3号4号5号 挖基44862 砌基51483 解： 表中2# 任务t2B =1为最小，是后续工序，2# 任务放在最后施工。 表中5# 任务t5A =2为最小，是先行工序， 5# 任务放在最前施工 。 表中1# 任务t1A =4为最小，是先行工序， 1# 任务放在第二施工 。 表中3# 任务t3B =4为最小，是后续工序， 3# 任务放在第四施工 。 4# 任务放在第三施工。 因此五座小桥的施工顺序为：5# 1# 4# 3# 2# 绘制施工进度图，确定总工期。 按5# 1# 4# 3# 2#顺序绘制。 进 度 工 序 2468 101214161820222426 挖基 5#1#4#3#2# 砌基 5#1#4#3#2# 按15的自然顺序绘制： 工 序 进度 2468 10121416182022242628303234 挖 基 1#2#3#4#5# 砌 基 1#2#3#4#5# 练习 例：五个施工任务，各工序工作时间如下表 ： 任 务 工序 1号2号3号4号5号 A34726 B 15834 作业： 1. 从劳动的性质及其在产品中的作用可将 施工过程划分为哪些类型？ 2从施工组织出发,施工过程可划分哪些组 成部分? 3施工过程的组织原则是什么?保持施工过 程连续性的意义是什么？ 复习： 约翰逊贝尔曼法则： 在tiA 和tiB 中挑出其最小值，先行工序排在 最前施工，后续工序排在最后施工。 挑出一个任务后，任务数减少一个，但仍可 以列出上述关系。只是任务数变为m-1个而 已，排序方法按此顺序进行，最后可得到最 佳施工顺序。 本次授课的目的、重点、难点 目的要求： 学生通过该次课的学习，应重点掌握：三道工序 ，多项任务的施工顺序安排 ；熟悉工程项目施工 作业方式；了解n（n3）道工序，多项任务的施 工顺序及四 道工序多施工段的最优排序方法，作 业方式的综合运用。 重点、难点： 本次授课的重点是：三道工序，多项任务的施工 顺序安排；工程项目施工作业方式。 本次授课的难点是：三道工序，多项任务的施工 顺序安排； 2-2 施工过程的时间组织 2 三道工序，多项任务的施工顺序安 排： 三道工序，多项任务的施工顺序安排仍 使用约翰逊贝尔曼法则，因此需将三 道工序合并为两道工序。 为了保证原来作业时间长的工序合并后 仍保持长的时间，需要限制工序合并的 条件。 工序合并条件 条件（1）：第一道工序最小的施工周期t（iA）min 大于或等于第二道工序的最大施工周期t（iB）max 。 即t（iA）mint（iB）max 。 条件（2）：第三道工序最小的施工周期t（iC）min 大于或等于第二道工序的最大施工周期t（iB）max 即t（iC）mint（iB）max 。 符合上述条件之一的工程项目，可按下法计算。 下面以一工程项目为例，介绍三道工序，多项任 务的施工顺序排序方法。 例 现有一工程项目，包括5个施工任务，每个任 务有3道工序，每道工序的工作时间如下表所 示，确定项目的最优施工顺序及总工期。 任务 工序 1#2#3#4#5# A428105 B52334 C56997 解： 1 首先验证是否符合条件（1）或条 件（2） tiAm in=t2A=2 tiBm a x=t1B=5 tiAm in=t2A=2 tiBm a X=t1B=5 条件 （1）不成立。 tiCm in=t1C=5= tiBm a x=t1B=5 条件（2）成立。 2 工序合并： 将第一道工序和第二道工序上各项任务的施工 周期依次加在一起。 A+B 9 4 11 13 9 将第三道工序和第二道工序上各项任务的施工 周期依次加在一起。 B+C 10 8 12 12 11 将第、步得到的周期序列看作两道工序 的施工周期。 先行工序 A+B 9 4 11 13 9 后续工序 B+C 10 8 12 12 11 按两道工序多项任务的计算方法求出最优施 工顺序。 工序合并表 任务 工序 1#2#3#4#5# A428105 B52334 C56997 A+B9411139 B+C108121211 3 运用约翰逊贝尔曼法则，进行最优排序 在ti（A+B）和ti（B+C）中找出最小值，先行工 序排在最前，后续工序排在最后施工。 t2（A+B）=4= ti（A+B）min 先行工序，2#任务第一 施工。 t1（A+B）= t5（A+B）=9= tmin 都为先行工序 ，查其后续工序t1（B+C）=10，t5（B+C）=11，t1（ B+C）=10t5（B+C）=11，1 #任务排在5#任务后 面，5#任务第二，1#任务第三。 t3（A+B）=11= tmin 为先行工序，3#任务第 四施工，4#任务第五施工。 最优施工顺序为：2# 5# 1# 3# 4# 4 绘制施工进度图，确定总工期。 注意：第二道工序要在第一道工序完的基础上才能开始；第三道工序要在 第二道工序完的基础上才能开始。 工 序 进度 2468 1012141618202224262830323436384042 A 2#5#1#3#4# B 2# 5#1#3#4# C 2#5#1#3#4# 按1-5顺序，绘制施工进度图，确定总工期 工 序 369121518212427303336394245 A1# 2 # 3 #4 #5 # B1 # 2 #3 #4 #5 # C1 #2 #3 #4 #5 # 确定下表的最优施工顺序及最短工期。 工序1#2#3#4#5# A102694 B43245 C85967 解： 1 首先验证是否符合条件（1）或条件 （2） 。 t2c =5=timin = t5B =5=tiBmax 符合条件2，可 以进行工序合并。 2 工序合并： 1 2 3 4 5 A+B 14 5 8 13 9 B+C 12 8 11 10 12 运用约翰逊贝尔曼法则，进行最优排序 t2（A+B） =5=timin 先行工序，2#任务应排在第一施 工。 t3（A+B） =8=timin先行工序，3#任务应排在第二施工 。 t5（A+B） =9=timin先行工序，5#任务应排在第三施工 。 t4（B+C） =10=timin后续工序，4#任务应排在第五施 工。 1号任务应排在第四施工。 最优施工顺序为：2# 、3# 、5# 、1#、4# 4 绘制施工进度图，确定总工期。 按最优施工顺序：2# 、3# 、5# 、1#、4#绘制。 T=41天。 按自然施工顺序： 1# 、2# 、3# 、4#、5#绘制。T=49天。 总结： 三道工序，多项施工任务最优排序的步骤： 1 首先验证是否符合条件（1）： t（iA）mint （iB）max或条件（2）： t（iC）mint（iB）max 。 2 进行工序合并，将A、B、C三道工序合并 为A+B与B+C两道工序。 3 运用约翰逊贝尔曼法则，进行最优排序 。 4 按最优排序绘制施工进度图，确定总工期 。 （二）n （n3）道工序，多项任务的施工顺序 n3时，按施工的客观规律，采用将前后 关联工序的施工周期按一定方式合并的方法 ，分别应用约翰逊贝尔曼法则，求出“合 并工序”相应的周期，最后再按选取最小值 的方法求得施工顺序的最优安排。 四道工序多施工段的最优排序方法： 1 工序合并条件： 三相邻工序的工作时间应满足前后工序中任何一工 序的最小工作时间应大于或等于中间工序的最大工 作时间。 tAmintBmax tCmintBmax 或 tBmintCmax tDmintCmax 若出现tCmintBmax 则合并为a+b与b+c+d两道工 序。 若出现tDmintCmax 则合并为a+b+c与c+d两道工 序。 2合并为两道工序后，运用约翰逊贝尔曼法 则进行最优排序。 三 工程项目施工作业方式： 1 顺序作业： 2 平行作业 3 流水作业 1 顺序作业： 定义：按工艺流程和施工程序，按先后顺序 进行施工操作。 工程项目施工作业方式图 组织： 只组织一个施工队，该队完成了一个施工段 上的工作后转移至下一作业面，直到完成所 有施工段上的所有工序的操作。 特点： 顺序作业总工期长。 劳动力需要量少，周期起伏不定。 材料供应、作业班组的作业是间歇的。 在工种和技工的使用上形成极大的不合理。 2 平行作业： 定义：划分几个施工段，同时按程序施工。 组织： 划分几个施工段，就组织几个施工队，各施 工队需完成相应施工段上的所有工序。施工 队伍不需要转移。 特点： 总工期短。 劳动力需要量增加、出现人力高峰，易造成 窝工，增加生活福利设施的支出。 设备、机具供应不易实现。 材料供应集中而间歇。 3 流水作业： 定义：将不同工程对象的同一施工工序交给 专业施工队执行，各施工队在统一计划安排 下，依次在各个作业面上完成指定操作，前 一操作完成后，转移至另一作业面，执行同 样的操作，后一操作由其它专业队执行。 组织： 划分几道工序，就组织几个专业施工队，各 施工队在施工中只完成相同的操作，一个施 工段的任务是由多个施工队共同协作完成。 施工队伍需要转移。 特点： （1）工期适中。 （2）劳动力得到合理的利用，避免了短期 内的高峰现象。 （3）当各专业队都进入流水作业后，机具 和材料的供应与使用都稳定而均衡。 （4）流水作业法是组织专业队施工，工程 质量有保证。 各作业方式机具供应的分析： 挖基：每桥配2台挖掘机，4辆汽车。 顺序：需一套即2台挖掘机，4辆汽车。 平行：需一四套即8台挖掘机，16辆汽车。 流水：需一套即2台挖掘机，4辆汽车。 四 作业方式的综合运用： 1 平行流水作业施工： 在平行的基础上，再流水。如一个项目划分几个施工段， 每个施工段同时开工，而每工序流水作业。 2顺序平行作业法： 以增加施工力量，来缩短工期，缺点突出，适用于突击作 业。 3立体交叉平行流水作业法： 在平行流水的基础上，采用上、下、左、右全面施工的方 法。它可充分利用工作面，有效地缩短工期。一般适用于 工序繁多、工程集中的大型构造物。 作业 1. 工程项目施工作业方式及特点是怎样的 ? 2说明三道工序，多项任务最优施工顺序 安排的步骤。 3对下表工程进行最优排序，确定最短总 工期并用1-5号施工顺序的总工期进行对比 。 任务 工序 1#2#3#4#5# A72692 B43245 C85 10 6 7 顺序：2-5-3-1-4，工期41天。 复习： 顺序的特点： 顺序作业总工期长。 劳动力需要量少，周期起伏不定。 材料供应、作业班组的作业是间歇的。 在工种和技工的使用上形成极大的不合理。 平行的特点： 总工期短。 劳动力需要量增加、出现人力高峰，易造成 窝工，增加生活福利设施的支出。 设备、机具供应不易实现。 材料供应集中而间歇。 流水施工的特点: （1）工期适中。 （2）劳动力得到合理的利用，避免了短期 内的高峰现象。 （3）当各专业队都进入流水作业后，机具 和材料的供应与使用都稳定而均衡。 （4）流水作业法是组织专业队施工，工程 质量有保证。 本次授课的目的、重点、难点 目的要求： 通过该次课的学习，学生应重点掌握：流水 施工的主要参数，熟悉全等节拍流水的组织 方法。了解流水施工的实质。 重点、难点： 本次授课的重点是：流水施工的主要参数， 全等节拍流水的组织方法。 本次授课的难点是：流水施工参数中的施 工过程数、流水节拍、流水步距、施工段等 参数的定义及确定。 2-3流水施工原理 一 流水施工的实质： 1 将劳动对象划分为劳动量大致相同的施工段。 2相同的工序由专业队完成，专业队在不同作业面 上完成相同的操作。 3 时间尽量衔接。 二流水施工的主要参数： （一）工艺参数 1 施工过程数：把一个综合的施工过程划分为若干具有独立工艺特点的个别施 工过程，其数量n为施工过程数。即工序数n。 施工组织应根据构造物的特点和施工方法划分，不宜少，也不宜多。 2 流水强度：每一施工过程在单位时间内完成的工程量，称流水强度。 （1） 机械施工工程的流水强度：v=RiCi R：机械台数 C：机械台班产量 X：机械种类 例：某铲运机铲运土方工程，推土机1台，C=1562.5m3/台班,铲运机3台, C=223.2m3/台班。 解：v=11562.5+3223.2=2232.1m3/台班 （2） 手工操作流水强度：v=Rc R：施工人数 C：每人工日产量。 人工开挖土质台阶工程：C=22.2m2/工日 R=5人 v=522.2=111m2 (二)时间参数: 1 流水节拍t： 2 流水步距Bij： 1 流水节拍ti 1 流水节拍ti : 某个施工过程,在某个施工段上的持续时间. ti =Q i /CR=Pi /R Q i :工程量。 C：日产量。 R：人、机械数量。P：工作日 数。 例：人工挖运土方工程Q=24500m3 C=24.5m3 /工日 R=20人求：t=？若R=50人则t=？ 解：P=24500/24.5=1000工日 R=20人t=1000/20=50天 R=50人 t=1000/50=20天 2 流水步距Bij： 定义：两个相邻的施工队先后进入第一施工段进 行流水施工的时间间隔。 确定流水步距的目的：保证作业组在不同施工段 上连续作业，不出现窝工现象。 确定流水步距的要求： (1)保证施工工艺的先后顺序：垫层、基层、面层。 (2)保持施工的连续性。 (3)施工过程最好的搭接，工作面不拥挤。 (4)满足工艺、组织、质量的要求。 流水开展期：从第一个专业队开始作业起，至最后一 个专业队开始作业止的时间间隔。 （三）空间参数： 1 作业面A：安置工人操作和布置机械地段的大小。依施工 过程、技术要求等 2施工段数m： 施工段数m ：把施工对象划分为劳动量大致相同的段, 其数量为施工段数m。 划分施工段的目的：保证不同工种能在不同作业面上 同时工作，为流水作业创造条件。只有划分了施工段才能 开展流水作业。 考虑的因素：结构界限、劳动量大致相同、足够的施 工作业面、考虑施工机械、人员、材料、安全等因素。 三 流水施工的类型及总工期的 计算： 流水施工分为：有节拍流水和无节 拍流水。有节拍流水的特点是：流 水节拍ti=C ，包括全等节拍流水、 成倍节拍流水和分别流水。 1 全等节拍流水： 指各施工过程的流水节拍ti与相邻施工过程 之间的流水步距Bij 完全相等的流水作业。 特点：ti=Bij=C 。 例：某施工项目有三个施工段，每个施工段 有5道工序，每道工序的流水节拍ti=2天， Bij=2天。确定施工组织的方法，绘制施工 进度图，计算总工期。 例： 流水开展期t0=（n-1）Bij 最后专业队作业时间 te=m ti 总工期T= t0+ te=（n-1）Bij + m ti =（m+n-1）ti T=（3+5-1）2=14天。 进度 工序 2468101214 A 1#2 #3 # B 1#2 #3 # C 1#2 #3 # D 1#2 #3 # E 1#2 #3 # 练习： 某施工项目有五个施工段，每个施工段有4 道工序，每道工序的流水节拍ti=3天， Bij=3天。确定施工组织的方法，绘制施工 进度图，计算总工期。 解：T=（5+4-1）3=24天。 2 成倍节拍流水 施工过程的流水节拍彼此不等，但互成倍数关系。 总工期的计算步骤： （1） 求各流水节拍的最大公约数K，相当于各施工过程共 同遵守的“公共流水步距”，仍称流水步距。 （2） 求各施工过程的施工队伍数目bi 。 每个施工过程流水节拍ti是K的几倍，就组织几个专业队bi = ti/K 。 （3） 将专业队数总和bi 看成施工过程数n，K看成流水 步距，按全等节拍流水法组织施工。 （4）总工期：T=（m+n-1）ti =（m+bi 1）K 作业： 1 .流水施工有哪些主要参数,其定义是什么? 2.确定流水步距及划分施工段的目的是什么 ？ 3 什么是全等节拍流水，写出其总工期的计 算公式。 复习： 成倍节拍流水总工期的计算步骤： （1） 求各流水节拍的最大公约数K，相当于各施工过程共 同遵守的“公共流水步距”，仍称流水步距。 （2） 求各施工过程的施工队伍数目bi 。 每个施工过程流水节拍ti是K的几倍，就组织几个专业队bi = ti/K 。 （3） 将专业队数总和bi 看成施工过程数n，K看成流水 步距，按全等节拍流水法组织施工。 （4）总工期：T=（m+n-1）ti =（m+bi 1）K 本次授课的目的、重点、难点 目的要求： 学生通过该次课的学习，应重点掌握：成倍 流水、分别流水、无节拍流水的组织。 重点、难点： 本次授课的重点是：成倍流水、分别流水、 无节拍流水的组织。 本次授课的难点是：分别流水组织中流水 步距的确定方法。 例 有6座类型相同的涵洞，每座涵洞包括四道工序。每个专 业队由4人组成工作时间为：挖槽：2天，砌基：4天， 安管：6天，洞口：2天，求：总工期T，绘制施工进度 图。 解：（1）由t1=2 t2=4 t3=6 t4=2 ，得K=2天。 （2） 求bi ：b1 =1 b2=2 b3=3 b4=1 ， bi =1+2+3+1=7 （3） 按7 个专业队，流水步距为2 组织施工。 （4） 总工期T= t0+ te=（m+bi 1）K =（6+7-1） 2=24天。 （5） 绘制施工进度图。 绘制施工进度图。(水平） 工 序 施 工 队 进 度 24681012141618202224 挖 槽 1队1#2 #3 #4 #5 #6 # 砌 基 1队1 #3 #5 # 2队2 #4 #6 # 安 管 1队1 #4 # 2队2 #5 # 3队3 #6 # 洞 口 1队1#2 #3 #4 #5 #6 # 绘制施工进度图。(垂直） 施 工 段 进 度 24681012141618202224 六 五 四 槽基口 三 挖砌安管洞 二 一 3 分别流水： （1） 定义：指各施工过程的流水节拍各 自保持不变。（ti=c），但不存在最大公约数 ，流水步距Bij 也是一个变数的流水作业。 （2） 要求：避免各施工过程之间发生矛 盾；减少作业面间歇，安排紧凑，缩短工期。 （3）流水步距Bij （4）总工期计算： T=t0+te 流水步距Bi A：第一种类型：当后一施工过程的作业持续时间 tn+1 等于或大于前一施工过程的作业持续时间tn 时： 一般依施工过程所要求的时间间隔确定，不小于1天。 B 第二种类型：当后一施工过程的作业持续时间 tn+1 小于前一施工过程的作业持续时间tn 时： Bn+1=tn+ ta- tn+1 ta：两个相邻施工过程之间必须的最小时间间隔。 ta1天。 例 有结构尺寸相同的涵洞5座，每个涵洞四道工序，各涵 每道工序的工作时间为t1=3d，t2=2d，t3=4d， t4=5d，求总工期,绘制水平进度图. 解：