施工组织教学幻灯片.ppt

施工组织 攀枝花学院土木工程学院胡利超 第一章概论 引例 喝茶的工作内容洗茶具 沏茶 烧水时间为 共有六种组合洗烧沏11min烧洗沏9min 洗杯子利用烧水时间洗沏烧及其它不合逻辑 施工管理 人员 工具 工作多 逻辑关系 时间关系 空间关系复杂 根据工程特点及现场状况 合理安排工程的人员 资源 技术等要素 以期在合理的工期内使质量 安全 成本 等方面取得和谐的同一 就是施工组织 由于时间 资源 技术 环境 工期等方面的不断变化 施工组织一般只能以合理与否来判断 在逻辑和技术才说正确与否 施工组织工作涉及面广 切贯穿工程施工全过程 对工期 成本 安全 质量影响巨大 对施工活动必须有一个可行的指导性文件 这种规划和指导工程准备到竣工验收全过程的综合性技术经济文件即是施工组织设计 二 建筑产品及其生产过程的特点 一 建筑产品有以下特点 建筑产品的固定性 建筑产品的庞大性 建筑产品的多样性 二 建筑施工的特点 建筑产品的固定性和单件性决定建筑产品施工要在限定的地点上进行 即工地 上进行 使建筑施工具有个别性 流动性的特点 建筑产品体量庞大 置于露天 形成建筑施工劳动密集 工期长 露天作业 受气候影响大的特点 建筑施工的系统性与灵活性 必须重视建筑施工的各项辅助工作 第一章建筑施工组织设计概论 第一节基本建设程序基本建设国民经济各部门 各单位为扩大生产能力或新增工程效益 利用国家预算内的资金 自筹资金 国内外贷款以及其他专项基金 购置和建造新的固定资产的经济活动过程及相关工作 即固定资产的形成过程 主要通过新建 扩建 改建 重建等来完成 新建项目新开始建的项目 或者对原有建设项目重新进行总体设计 经扩大建设规模后 新增固定资产价值超过原有三倍以上的项目 扩建项目为扩大原由主要产品生产能力或效益 或增加新产品生产能力 在原有固定资产上 增加一些主要车间或其他固定资产 改建项目为提高生产率 改进产品质量和方向 对原有设备 工艺流程进行技术改造的项目 以及为提高综合生产能力 增加一些辅助 附属车间或非生产性工程 恢复项目对因战争或重大自然灾害而遭受破坏的固定资产 按原有规模进行重建或同时进行扩建的项目 迁建项目因故迁移到另外地方建设的项目 不论其规模大小均为迁建项目 一 项目建议书一般有以下内容 建设项目提出的必要性和依据 产品方案 拟建规模和建设地点的初步设想 资源情况 建设条件 协作关系等的初步分析 投资估算和资金筹措设想 经济效益和社会效益的估计 可行性研究报告 在确切的资源勘探 工程水文地质勘察 地形测量 科学研究 地震 气象 环境保护资料的收集整理基础上 论证建设项目在技术上 经济上和生产力布局上的可行性 并做多方案的比较和经济效益进行推测 推荐最佳方案 最为投资决策和设计任务书的依据 编制计划任务书 计划任务书是确定基本建设项目 编制设计文件的主要依据 在基本建设中起主导作用 一方面把国民经济计划落实到建设项目上 另一方面使项目建设及建成投产后所需的人力 财力 物力有可靠的保证 建设准备 在设计进行的同时 要根据初步设计作好各项准备工作 主要包括 征地拆迁和三通一平 工程地质勘察 组织设备 材料定货 劳动力集结 组织施工的招投标等工作 生产准备 大型的基本建设项目投产前应当 作好生产原料 燃料 动力准备 先期做好试生产 成立组织机构 对生产工人进行必要的技术技能培训 竣工验收阶段 按照批准的设计文件和合同规定的内容建成的工程项目 其中生产性项目经负荷试车和试生产合格能生产合格产品的 非生产性项目符合设计要求 能正常使用的 都要及时组织验收 办理移交手续 交付使用 以尽快形成生产能力 施工程序是施工过程中各项工作遵循的先后顺序 它是施工实践经验的总结 也反映了施工的客观规律 承接施工任务 签定施工合同 全面统筹安排 作好施工规划 落实施工准备 提出开工报告 加强各项管理 精心组织施工 进行工程验收 交付生产使用 指导性积极认真的对待指导作用技术经济文件二者有机结合 不能偏重一方技术与经济结合的产物和载体 施工组织设计的分类 施工条件设计初步设计阶段施工设计单位共同制定 施工组织总设计建设项目和建筑群体施工企业会同建设 设计 分包单位全盘考虑 全面规划 指导全场性施工 有计划地运用 调配施工力量 重点是总体部署全场性临时设施 年度施工计划的依据 单位工程施工组织设计以单位工程为对象季月生产性计划的依据 分项工程 分部工程施工设计俗称 施工方案 施工方案 只是施工组织设计的一部分内容 不能将二者混为一谈 施工组织设计的内容 建设项目的工程概况和施工条件 施工部署及施工方案 施工进度计划 施工总平面图 保证工程质量和安全的技术措施 施工组织设计的主要技术经济指标 施工原始资料的调查研究 一 建设地区的地形和地质 二 建设地区的气象与地震 三 建设地区的水文及水运 四 建设地区的资源及交通运输 五 施工单位能力调查 组织施工的基本原则 一 保证各时期基本建设的重点 统筹安排建设项目的施工二 采用先进的施工技术 合理选择施工方案三 合理安排施工计划四 合理组织施工 缩短建设工期保质 保量 缩短工期及提高效益是合理组织施工应遵守的原则 必须全面评价 并且要具体工程具体分析 不能片面追求而忽略其它因素 施工准备工作 有备无患 在施工管理方面尤为突出 施工准备有以下意义 遵循施工程序 是基建程序的一个环节 降低施工风险 为开工和顺利施工创造条件 提高经济效益 工程成本 缩短工期等 施工准备的工作内容 调查研究资料 供排水 供电 运输 材料 社会劳动力 地方 部门法规 技术准备工作 熟悉会审图纸 查阅地勘 编制施工组织设计 施工图预算 两算 对比 现场准备 清障 三通一平 定位放线 临设 排水 排污措施 控制图 物资准备 材料 检验 实验 机具使用计划 运输计划 劳动组织 领导机构 工作班组 劳动力集结 场外协调 材料加工定货 机具租赁订购 分包 劳动安排合同 季节性施工准备 冬 雨施工 施工准备工作应注意以下问题 a 分段有计划 有步骤地协调实施b 建立责任制 有检查 有反馈 有处理c 开工报告 甲方向当地建设主管部门报批d 贯穿施工全过程 内容 重点变化e 取得协作单位的支持和配合 一 技术准备工作 熟悉和审查施工图及有关设计文件 掌握地形 地质 水文等资料 编制施工组织设计 编制施工预算 二 施工现场准备工作 作好 三通一平 建造好施工用的临时设施 工程定位 一般的单项工程开工条件 工程项目已纳入年度计划并已取得开工许可证 施工图经过会审 并对存在的问题已作修正 所编制的施工组织设计已批准 施工预算已编妥 三通一平 已能满足工程开工的要求 材料 成品 半成品 设备能保证连续施工的需要 开工后立即需要使用的施工机械 设备已进场并能保证正常运转 工地上的临时设施已基本满足施工与生活的需要 已配备好施工队伍 并经过必要的技术安全教育 工地消防 安全设施具备 施工企业普通采用的一种科学的施工组织方法工业企业生产 各加工件 即劳动对象 由前一工序向后一工序移动 而生产者固定在自己的工作地点上 建筑流水施工 劳动对象 即各分部分项工程 是固定的 各专业施工队伍由第一施工段向后一施工段流动 这是由建筑产品的体量巨大的特点决定的 第二章流水施工基本原理 第一节流水施工的基本概念 一 工程进度计划的表示方法建筑工程都是由许多施工过程组成活动之间先后关系 相互配合的关系及其他逻辑关系时间和空间上穿插和搭接关系施工以前制定指导施工进展的计划 反映出各活动的先后顺序 相互配合关系以及在时间 空间上的进度情况 这个计划即是工程进度计划 横道图 斜线图 不同时刻水段与河段的关系 二 流水作业施工的特点 水流的特点 水流顺序图 水流的特点是 各水段依次进入各河段 各水段保持一定的间隔 将水段看作是加工件 河段 看作建筑工程不同的施工段 水段也可以看成不同的劳动者 专业施工队伍 这就是形象地称为流水生产线和流水施工的原因 流水施工与水流的区别 多数时间 同一河段内有两个水段在同一河段 这是水流的连续性决定的 工程流水施工时有所不同 一个施工段有两个专业队伍 会造成混乱 一个专业施工队伍占用两个施工段 造成人员或空间的浪费 将水流的状态用于工程施工形成流水施工时 采取各瞬时状态 而对各状态之间的转变予以忽略 其本质就是在不同工作日工作地点或专业队伍的转移 不同施工组织形式的比较 要弄清楚流水施工特点 将该施工组织方式与其他施工组织方式进行对比主要以工作面 工期 施工队伍人数 资源需求量 及施工过程的连续性等方面进行比较 施工过程依次施工 施工段依次施工 模筋砼 模筋砼 模筋砼 模筋砼 依次施工 是将各施工过程 或施工段 依次开工 完工后再施工下一个施工过程 或施工段 特点 时间内投入的劳动力 资源 较少 任一时间内仅有 个施工队伍施工 因此施工现场管理简单 任一单位时间内只有一个施工段在施工 多数施工段处于闲置 实际增加了相邻施工过程的时间间隔 工期增长 按施工过程施工 同一施工段相邻施工过程存在间隙 不连续 按施工段施工 同一施工过程相邻施工段存在间隙 不连续 这都会使工期增长 在总工期内 按施工过程施工的劳动力 资源 需求连续但不均衡 按施工段施工既不连续也不均衡 总工期较长 需注意的是 对于多层建筑主体施工 由于低层全部施工完成后 才能为施工上一自然层提供工作面 因而不能采用按施工过程施工 平行施工 平行施工是某一施工过程的不同班组同时在不同施工段上展开工作 由于施工过程的先后顺序 不在同一施工段上同时开展存在先后的施工过程 否则会造成现场混乱 平行施工 具备以下特点 工期短 能充分利用工作面 工作人数成倍增加 导致资源集中消耗 专业施工人数剧增 有可能工作面不够 影响工人生产效率的发挥 对于多层建筑主体推施工 不能同时提供所有工作面 流水施工 流水施工 流水施工保证了专业施工队伍的连续性和资源需求的连续性和均衡性 工期适中 每个专业施工队伍仅在一个施工段上施工 而任一施工段仅有一个专业施工队伍 这样利于现场管理 流水施工克服了平行施工和依次施工的不足 保留了它们的优点 流水施工是将拟建工程在平面上划分为若干个工程量基本相等的相对独立施工段落 施工段 作为各专业施工队在空间上发生转移时的明确分界 每个施工过程由相应的专业施工队伍依次在不同施工段上完成工作任务 各施工过程在同一施工段上保持一定时间间隔 将各施工过程相应专业队伍的持续时间连在一起 可看出流水施工是搭接施工 因此在多数时间内 是各个施工队伍同时施工 通过划分施工段后 各施工队伍有独立的施工段 因而不至于造成现场混乱 这种分段作业 搭接施工称为流水施工 流水施工使建筑工程施工生产有节奏 连续而均衡地进行 在时间和空间上通过合理的技术组织 经济效果明显 特点 流水施工各专业施工队伍自始至终从事某一项专业生产活动 有利于总结工作中的经验教训 提高工作质量 工程质量和劳动生产率 专业化施工也为施工任务的安排 现场管理提供了方便 各施工过程的相应施工队伍连续施工 通过划分施工段后进行恰当的搭接 减少了停工 窝工的损失 由于工程施工的连续性和均衡性 使劳动力 资源 需求相对平衡 有利于充分发挥劳动力 设备的作用 提高管理水平 降低工程成本 充分利用场地内的空间 使工期相对较短 施工现场管理受到人员 材料 机具 设备 技术 资金 质量 安全 成本以及环境的影响 其复杂程度使工程施工的组织管理与实际情况有所差异 并不妨碍我们运用流水施工的基本原理 相反对流水施工原理认真分析 更利于将其用于指导现场施工 三 施工活动的分类 采用流水作业的方法 首先要把工程对象的施工活动按施工发展的阶段或采用专业工种的不同分解成若干个施工过程 根据组织流水范围的大小和活动细分的程度 施工过程可以是专业工程 分部工程 分项工程或者工序 施工活动分解深度不同 编制的建筑流水施工计划的作用也不同 组织建设项目流水施工 按工程专业性质 类别分解成各个专业工程 各个专业工程之间组织流水施工 如 房屋建筑工程 道路工程 给水工程 排水工程 电气工程 暖通工程 绿化工程等等 组织单位工程流水施工 按专业工程对象的各个工程部位 或施工阶段 分解成若干个分部工程 如 房屋建筑工程的基础工程 主体结构工程 装饰工程 屋面工程等 各个分部工程由多个工种完成 因此 分部工程间的流水具有较强的综合性 建设项目和单位工程的施工活动的分解比较粗 其流水施工计划具有指导性的作用 组织分部工程的流水施工按施工顺序分解成若干个分项工程 如 基础工程分解为挖土 浇筑钢筋混凝土基础 砌筑基础墙 回填土等等 各个分项工程织流水施工中某些分项由多种工种实现 有一定的综合性 由于分项较细 可以明确各个分项工程的施工顺序 此流水施工计划具有控制作用 多工种综合施工过程的分项工程按专业工种不同将分项工程分解成若干工序如 钢筋混凝土施工的支模板 绑扎钢筋 浇筑混凝土等等 对工序组织流水施工 施工活动的分解最彻底 每个工序具有独立性 彼此之间相互依附 制约 这种分解深度的流水施工计划具有实施作用 建筑工程施工可以分解为各种各样不同工艺特征的施工过程 但只有那些对工程施工进程有直接影响的施工过程才组入流水施工 这样有利于缩短工期和全工地的劳动力 材料 机械的综合平衡和现场管理 为此 必须分析施工活动的工艺特征 分解后的施工活动可以分为四大类 一 安装 浇筑和砌筑类 二 加工和制作类 三 运输类 四 土方和脚手架搭设类 一 安装 浇筑和砌筑类 主要施工过程直接构成了工程对象的形体 必须在施工对象 施工段 上开展施工 这类施工过程直接影响工程施工的工期 并为后续施工过程提供工作面 必须以它们为主 组织流水施工 二 加工和制作类 工业化 工厂化施工提供了在施工现场之外进行加工制备建筑产品的有利条件 这些施工活动可以不占施工现场和不影响工程工期 当加工制备必须在施工现场进行 它就直接影响到工程的进程就成为主要施工过程 例如 大型钢筋混凝土构件的现场预制 网架结构的分件组装等 施工过程 三 运输类 运输分为场外运输和场内运输 把建筑材料及其制品 半成品运入现场中转仓库 或堆场 为场外运输 把建材制品 半成品由现场中转仓库 或堆场 转运到施工操作地点为场内运输 场内运输随相应的主要施工过程开展 没有独立性 不作为单独的施工过程组入流水施工 归入相应的主要施工过程 例浇注混凝土时的运混凝土等 场外运输在时间 空间上调整范围大 一般不作为单独的施工过程组入流水施工 但是 当在施工现场没有设置中间转运仓库时或者现场暂存位置有限时 场外运输就要与相应的主要施工过程同时开展 应归入相应的主要施工过程 如随运随吊 或者作为一个单一的施工过程组入主要施工过程的流水施工 例如多层装配式构件的分层进场 四 土方和脚手架搭设类 土方开挖和脚手架搭设都具有竖向展开的工艺特性 但是并不构成工程对象的本身 然而又和加工制备不同 它们必须在施工现场进行 在时间和空间的展开上与相应的主要施工过程密切相关 当和主要施工过程交替展开时 则归入主要施工过程 例如砌墙和脚手架并在一起 作为一个综合过程 当它作为主要施工过程的前导施工过程时 则可作为单一的施工过程 组人流水作业 大面积基础混凝土浇注前的架空马道搭设 第二节流水施工参数 组织流水施工时用于描述各施工过程在时间 空间上的相互关系 以及施工进度计划图的各种数量关系的参数 为流水施工参数 按其性质分为工艺参数 时间参数和空间参数 一 工艺参数 一 施工过程数 施工过程数是指参与到流水施工当中的施工过程数 用 n 表示 需要指出的是 这里的施工过程是广义的 是流水施工在工艺上开展状况的有关过程 并不仅指组成分项工程的施工过程 准确地讲应是一次施工活动 本章以后仍称施工过程 施工过程个数的多少 涵盖内容的大小由以下因素决定 工程进度计划的作用 编制指导作用的进度计划时 施工过程是指大型建设项目的专业工程 或者是单位工程的各分部工程 编制控制作用的进度计划时 指分部工程中按施工顺序分解而成的分项工程 编制实施作用的进度计划时 指独立的施工过程和组成分项工程的真正意义上的施工过程 施工方案 施工方案确定了施工顺序和施工方法 不同的方法有不同的施工过程划分 如一般现浇混凝土有支模板和浇筑混凝土两个施工过程 劳动组合 施工过程数还决定于班组专业划分的粗细和施工习惯有关 有的施工单位将脚手架和模板支设分成两个独立专业班组 专业划分细 而有些施工单位则习惯于将二者合一 专业划分相对较粗 劳动量 施工过程数也决定于劳动量的大小 某些工程量小的施工过程 为了满足最小劳动组合的人数 而使持续时间太短 可以并列其他施工过程中 专业工种工人也一并合并 形成混合班组 使流水施工简洁明了 利于管理 个别工程量大的施工过程 组织均衡连续的流水施工有困难 或者因为班组人数太多 每个工人不具备足够的操作空间 工作面 而使效率降低 此时可采用增加专业工作队数 二 流水强度 流水强度是指每一施工过程在单位时间内所完成的工程量 对于具体的机械设备和专业工人 其台班定额和产量定额是一定的 工程量直接决定了台班数量和劳动量 而劳动量影响到每个施工段的工作持续时间 机械数量和专业工种人数 机械施工过程 v s pp r tv s r tv 机械施工工程量 p 机械台班量 s 机械台班产量定额 r 机械台数 t 机械施工持续时间 人工施工过程 v p r tv v 人工施工工程量 p 工人劳动量 s 工人产量定额 r 班组工人数 t 个施工段工作持续时间 二 时间参数 一 流水节拍流水节拍是指每个施工过程相应的专业工作队在各个施工段上完成工作的持续时间 当施工过程在各施工段上的持续时间不同时 用ti j表示 其中 i i 1 2 n 为施工过程编号 j j 1 2 m 为施工段编号 流水节拍的计算对一个具体工程 施工段一旦确定 每个施工段的工程量便确定下来 流水节拍就直接影响机械 设备 材料 劳动力等资源的投入强度 工程工期的长短 以及施工节奏性 流水节拍一般由资源投入量和工期来确定 用总工期推算出大致的流水节拍 再根据下式复核资源需求强度 ti ti qi 工程量 hi 时间定额 zi 工作班制 其余符号同前 用上式计算流水节拍 再计算总工期 确定流水节拍的考虑因素 总工期 最小工作面 最小劳动组合 工作班制 机械台班定额和劳动定额 为了便于现场管理 劳动安排 流水节拍应取整天 至少应取 天 二 流水步距 流水步距是两个相邻施工过程进入同一施工段的时间间隔 用 i i 1表示 流水步距的数目决定于施工过程数n 流水步距为n 1个 为保证每个施工段只有一个专业施工队伍 流水步距 i i 1应大于ti 在满足该条件下 步距应尽量小 以使工期最短 在组织流水施工时 各施工过程连续施工 只需确定某个施工段上相邻施工过程的最小步距 在后面的内容中 在没有特别说明时 流水步距均是指在第一个施工段上的最小步距 确定流水步距的基本要求 专业施工队连续施工 进入施工段能立即投入生产 不停工 不窝工 同时也不能使工作面闲置 技术上有要求时例外 i i 1应大于ti 保证前一施工过程未完成时 下一施工过程不提前介入 但是个别情况下 为缩短工期 工艺条件许可时 次要施工过程可穿插或提前进入 形成短暂搭接 搭接时间用td表示 即ti i 1 d 技术组织间隙 有些施工过程完成后 后续施工过程不能立即投入作业 需要留一定时间间隔 满足工艺要求 养护等 和组织管理要求 隐蔽工程验收检查等 技术组织间隙用tj表示 目前对技术组织间隙有两种处理观点 一种是计算到流水步距中 另一种是单独计算 为了在以后组织流水施工计算时不产生混乱 仍把tj考虑在流水步距以外 相邻施工过程先后进入一个施工段上的时间间隔为 i i 1 tj 三 施工过程流水持续时间 i 施工过程在工程对象各施工段上工作持续时间的总和 ti 最后一个施工过程流水持续时间 tn n在计算总工期时经常用到 四 流水施工工期 l 第一个施工过程在第一个施工段上开始施工到最后一个施工过程退出最后一个施工段施工的整段时间为流水施工工期 tl tn 三 空间参数 一 工作面a工作面是指提供工人进行操作的工作空间 它根据施工过程的性质按不同的单位计量一种是前导施工过程的结束就为后续施工过程的施工提供工作面 另一种是前后施工过程相互制约而又相互开拓工作面 在确定工作面时 要考虑前一个施工过程为这个施工过程能提供工作面的大小 也要注意安全和技术要求 以及工人能力的发挥和工作班内工作面闲置等因素 二 施工段数m 施工段数是指工程对象在平面上划分的独立区段数目 施工段是各专业施工队伍在空间上发生转移的分界 每个施工段供一个专业施工队施工 划分施工段相当于将一个巨大的单一建筑产品分解成大致相同的批量产品 每个专业施工队伍负责不同的施工过程 类似于工厂化生产 具有重要意义 划分施工段应考虑以下因素 施工段的划分应尽量与工程对象平面特点相适应 尽量维护结构整体性 利用结构界限 如 沉降缝 抗震缝 温度缝 单元分界处 转角处等 各施工段的劳动量应尽量相等 以保证各施工过程连续施工 均衡施工 若不相同时 应将先施工的施工段划得大一些 以免从第二个施工过程开始产生 阻塞 不同施工过程的施工段划分应尽量一致 施工段划分的数目应当符合最小劳动组合和最小工作面的要求 施工段划分应能保证工程量大或者技术上关键的主导施工过程连续施工 施工段数m不小于n 当m n时 工作班组连续施工 每个施工段上有工作班组 较理想 当m n时 工作班组连续施工 施工段有闲置现象 可作场地上的准备工作 当m n时 工作面充分利用 工作班组有窝工现象 可去做场外辅性工作 或与其他项目组织大流水 但这种情况相当于把两个或以上项目看作一个施工对象 其总施工段数m是与施工过程数相适应的 二 施工层数s各层建筑以楼层作为分界限划分的施工层数 这种工程各施工过程的工作面随施工进展而形成 第三节流水施工分类及计算 一 流水施工的分类建筑工程的流水施工各专业施工应协调配合 每个施工过程的相应专业施工队以一定的规律从一个施工段转移到下一个施工段 根据某一施过程先后进入相邻施工段的时间的不同对流水施工进行分类 当这个转移时间 实质是流水节拍ti i 1 2 n 1 在各施工段上相同时 该施工过程就是有节奏性的 否则是无节奏的 一 有节奏流水施工流水施工节奏性由流水节拍决定的 根据流水节拍又可分为不等节奏流水 异节奏流水 和全等节拍流水 等节奏流水 全等节拍流水 等节奏流水 是指各施工过程在各施工段上的流水节拍相等 而且各施工过程彼此的流水节拍也相等 全等节拍流水施工 不等节奏流水 异节奏流水 其特点是组入流水的每个施工过程在不同施工段的流水节拍相等 斜线图成直线 而施工过程彼此的流水节拍不完全相等 斜线不平行 在不等节奏流水当中 如果施工过程的流水节拍成倍数 称为成倍节拍流水 二 无节奏流水组入流水施工的施工过程在不同施工段上流水节拍不相等时 称为无节奏流水 其斜线图中的进度线为一折线 二 有节奏流水施工 一 流水步距的确定 全等节拍流水步距的确定全等节拍流水各施工过程流水节拍相等 各施工过程彼此的流水节拍也相等 其施工速度也相同 若相邻施工过程的时间间隔保持为一个流水节拍 即可满足连续均衡施工 全等节拍流水施工的流水步距为 i i 1 ti 不等节奏流水施工的流水步距 不等节拍流水的流水节拍不同 其流水速度v也不相等 会出现以下情形 vi vi 1 ti ti 1 实质为全等节拍流水施工 i i 1 ti 无节奏流水施工也有可能满足vi vi 1 vi vi 1 ti ti 1 前导施工过程流水速度快 每个施工段都在后续工程开工前完成 从第二个施工段开始施工过程衔接不紧 施工段有闲置现象 但能满足工艺要求和连续施工 i i 1 ti vi vi 1 iti 1 前导施工过程流水速度慢 若 i i 1 ti 则后续施工过程从第二个施工段开始发生 阻塞 为避免这种现象发生 后续施工过程应推迟一段时间 i i 1 m ti ti 1 1 2 i i 1 成倍节拍流水施工的流水步距 成倍节拍流水施工分两种形式 当采用增加工作班制时 流水步距为 i i 1 ti当采用增加工作队时 流水步距为 i i 1 ti的最大公约数 二 施工段数m的确定 施工段数是保证各施工过程连续施工 充分利用工作面的关键 对于道路工程 管道工程等线性工程 前导施工过程工作面的形成与后续施工过程的完成与后继施工过程无关 施工段数的多少不影响各施工过程的连续性 施工段数主要取决于工程对象的特点 工期及资源供应情况 ti qi hiti ti mtl ti m 1 ti ti m 1 ti ti m 1 m ti m 1 titi 对于多层建筑 前后施工过程相互开拓工作面时 施工段数直接影响流水施工的连续性和工作面的利用 全等节拍流水施工的施工段数确定 n 3 m 2 m小于n n 3 m 4 m大于n 全等节拍流水施工 n 3 m 3 施工过程连续 施工段无闲置 最佳 施工过程之间存在技术间隙时 相当于增加了施工过程 只是这个施工过程不需要劳动力等资源消耗 施工段数m为 m n 成倍节拍流水施工段数m的确定 成倍节拍流水施工 各施工过程流水节拍成整数比 可以通过增加工作队或增加工作班制 将不等节奏变为类似等节奏流水 保证施工过程连续施工 工作面不闲置 施工队数为di 施工段数m为m 增加工作队 队d 增加工作班制 施工段数m为 m n 三 流水施工工期 等节奏流水施工工期等节奏 全等节拍 流水施工中各施工过程流水节拍相等 流水步距等于流水节拍 流水施工工期为 tl b tntn tl m n ti tj 不等节奏流水施工工期 故必须考虑到连续滞量的影响 tl tjtl m ti ti 1 tj或tl bi i 1 tn tj 成倍节拍流水施工工期 采用增加工作队方式tl di m 1 ti的最大公约数 tj 采用增加工作班制tl n m 1 ti tj 三 无节奏流水施工基本参数的计算 无节奏流水施工是指施工过程在各施工段上的流水节拍不相等 组织无节奏流水施工时 由于流水节拍各不相等 施工段闲置不可避免 但必须保证正确的工艺顺序和各施工过程连续施工 一 流水步距的确定 两施工过程连续施工 第 施工过程在j 1施工段的施工必须在第 个施工过程第j施工段完成后开始 bk k 1 有多个施工段 bk k 1 max 计算出每个施工过程第 个施工段到第 m施工段的累计持续时间 再与后一施工过程少一个施工段的累计持续时间相减 取最大值 即累加斜减取大值 二 流水施工工期无节奏流水施工工期为 tl bi i 1 tn tj 作业题 某三层建筑 各层相同 建筑面积3600平 为三个主导施工过程a b c的参数如表 试组织合理的流水施工 并绘制进度计划 横道图和斜线图 建筑流水施工的合理组织 均衡性好 连续性强 专业化程度较高 计划安排严密是流水作业施工方法的特点 连续 均衡施工的重要条件是同一施工过程的人数固定不变 这个固定的人数既要满足最小劳动组合的要求 又要使每个工人具有必需的备最小工作面 施工组织过程中经常遇到的问题 个别施工过程工程量特别小个别施工过程工程量特别大专业化施工造成的弊端 处理方法 增加工作队平衡流水速度增加工作班平衡流水速度合并相邻的施工过程 扩大施工过程组合流水的范围外设置平衡区域 允许部分施工过程间断专业化施工的前提下 一专多能 适度合并 网络计划技术 网络计划技术 当建筑工程对象规模大 标准高 采用新工艺 施工过程错综复杂 或者涉及浩大的人力 物力 机具和器材 必须用一套科学的组织管理方法去组织协调其中各项工作间的配合 否则就必然会造成大量的窝工和频繁的返工 至使工程蒙受巨大损失 第一节概述 网络计划技术是在二十世纪中叶发展起来的一项计划技术 一 网络技术网络是指由一组相互交叉的线段联结构成的网状结构 网络模型是指网络技术所采用的模型 即表达网络的方式 本章所讨论的网络技术是工程项目建设范畴内的网络技术 网络技术是应用网络模型形象地 直观地 正确的描述各种工程技术 生产组织 经营管理问题或系统 简捷地分析 求解 优化这类问题或系统的有效技术 网络技术在理论上和应用方面不断迅速发展的原因是其具有下述非常显著的特点 一 结构清晰 形象直观 二 正确表达逻辑 便于分析计算 三 配合需要 机动调整 网络计划的主要作用 确定工期 成本 质量 安全 盈利等各方面的要求和指标达到的目标 确定完成计划所包含的活动 确定实施计划及完成各项活动的具体方法 如施工方案 施工方法等 确定各项活动间的逻辑顺序以及具体的实施时间 施工活动的持续时间 确定计划实施期间的各种资源 人 财 物 设备 资金 技术 信息等 的需求数量及时间 19世纪在美国著名管理科学家泰罗 frekrickwinslowtaylor 提出生产中工序或作业的专业化分工的同时 甘特 henrydaurencegantt 提出了用有时间坐标的线条图计划方法 线条图计划简明 直观易懂 编制方便 因此一直沿用至今 随着科学技术的进步和社会化大生产的发展 现代工程系统不仅工艺复杂 规模巨大和专业化程度高 而且要求高速度 高质量和大协作 传统的线条图计划不适应需求 网络图的建立 网络计划模型是由节点 枝线和流三个基本要素构成 网络计划模型中可以用枝线表示活动 也可以用节点表示活动 两种方式的基本原理 基本要素是完全一致的 并可得出完全相同的结果 一 横道图具有以下特点 绘图简便 形象直观便于统计资源需求量 表达流水作业时 个施工过程的起止时间 延续时间 工作进度 总工期都清楚 排列有序 一目了然 不能反映出各项工作之间错综复杂 相互联系 相互制约的生产和协作关系 不能明确反映关键线路 看不出可以使用的自由时间和调整范围 不便于抓住工作的重点 看不到潜力所在 不能对施工计划进行科学地调整与优化 二 网络计划的特点 能全面而明确地反映出各施工过程的关系 网络计划通过时间参数的计算 能找出对全局性有影响的关键工作和关键线路 便于在施工中集中力量抓住主要矛盾 确保竣工工期 避免盲目施工 能利用工作的机动时间 进行调整 充分利用和调配人力 物力 达到降低成本的目的 不能清楚地在网络计划上反映流水作业 可由流水网络解决 绘图较麻烦 表达不很直观 不易显示资源平衡情况 可以采用时间坐标网络来弥补 一 双代号网络图 网络图是表示一项工程计划实施顺序的模型 它是由若干个代表工程计划中各项活动的箭杆和连接箭杆的节点所构成的网状图形 一 基本符号 箭杆是有向的线段 其长度不限 为了使网络图更清晰 应尽量采用直线或有规则的线段 实线箭杆代表消耗时间和资源 人力 财力 物力 的活动 虚线箭杆则只反映两个活动之间的逻辑关系 不消耗时间与资源 箭杆的箭头在网络图中是表示活动的流向 节点一般画成圆圈 也可以画成矩形等形状 表示活动的逻辑制约关系 网络计划中活动的基本逻辑制约关系有三种 活动必须在哪些活动开始前完成 此活动与哪些活动平行进行 此活动在哪些活动完成后才能开始 ij ij 双代号箭杆 活动的双代号表示方法 活动名称 活动持续时间 双代号网络图是由两个节点和一个箭杆代表一项活动 箭线的长短与活动时间无关 箭头只代表进程无矢量含义 其中箭尾节点i表示本活动的开始瞬间 箭头节点j表示本活动的结束瞬间 以i j表示节点的先后次序 二 基本术语 活动是指完成一项任务的过程 每个活动包含的内容是由网络计划要求解决问题的深度而定 注意对活动分解深度的一致性 事项 节点 是指两个活动交接的瞬时 线路和关键线路从起始节点开始按箭线的方向通过一系列的节点和箭线到终止节点的通路称为线路 三 网络图的逻辑关系 工艺逻辑关系工艺逻辑关系决定于生产 活动过程的自身规律所 组织逻辑关系组织逻辑关系是网络计划人员根据工程对象所处的时间 空间环境以及资源的客观条件 采取的组织措施 双代号网络计划中的逻辑顺序关系 abc 活动为依次关系的双代号网络图 活动为平行关系的双代号网络图 a b c d e c daf beg 有虚活动的平行关系 a b c d e f g 开始节点 结束节点 中间节点 紧前活动 紧后活动 先行活动 后继活动 虚活动 线路 网络图绘制的基本规则 一幅网络图中只允许有一个开始节点和一个结束节点 网络图中箭头的编码必须大于箭尾的编码 开始节点最小 结束节点最大 编码可不连续 不得有重复的节点编码 任两个节点之间只能有一根箭线 即只能有一个活动 任一活动只能有一对节点 不能将一个活动分成两个活动 箭流只能从开始节点流向结束节点 不得出现循环箭流 若出现必然违背规则 的要求 网络图的绘制技巧 应力求布局合理 条理清楚 层次分明 重点突出 箭杆应尽量横平竖直 节点排列均匀 尽可能减少不必要的虚箭杆和多余节点 为网络图的计算提供方便 尽可能减少箭杆的交叉 网络图的排列 施工段水平排列 施工过程水平排列 网络图的连接比较复杂的网络图 一般先根据不同的分布工程编制网络图 再依照相互之间的逻辑关系进行连接 根据施工过程的逻辑关系绘制双代号网络图 adj beh cfi 工程双代号网络图 g 二 单代号网络图 一系列活动具有相同的逻辑关系 单代号网络图的表达现方式则不同于双代号网络图 双代号网络图是用两个节点 通常用圆圈 或一个箭杆表示一项活动 逻辑关系通过节点的共用 分离或者增加节点间的虚箭杆 或零箭杆 来表现 单代号网络图与双代号网络围相反 用一个节点来表示一项活动 逻辑关系用两个节点之间的箭杆表示 单代号网络图不用虚箭杆 ce开始abg结束df 单代号网络图 单代号网络图的绘制方法 一 基本符号单代号网络的一个节点表示一项活动 节点可以用任意的几何图形 方框或圆圈等表示 二 逻辑关系模型 ab a活动和b活动先后衔接 a b为同时结束 a b为同时开始 a b为同时开始同时结束 a活动和b活动无关 三 绘图的基本规则 一个节点仅仅表示一项活动 因此 活动的代号不能重复使用 用数字代表活动的名称时 应由小到大地按活动先后顺序编号 不允许出现循环的线路 不允许出现双向箭杆 除了始 终节点外 所有的节点都应该有内向箭杆和外向箭杆 在一幅网络图中 单代号和双代号的画法不能混用 单代号网络图与双代号网络图的区别有 单代号网络图绘制方便 不必增加虚工作 单代号网络图具有便于说明 容易理解和易于修改 双代号网络图表示工程进度更为形象 双代号网络图在应用电子计算机进行计算和优化过程更为简便 这是因为双代号网络图中用两个代号代表一项工作 可直接反映其紧前或紧后工作的关系 而单代号网络图就必须按工作逐个列出其仅前紧后关系 这在计算机中需占用更多的存储单元 双代号网络图绘制时容易逻辑关系错误 四 施工网络图的矩阵表达方法 活动项目多 相互关系复杂的工程施工网络图 在绘制过程中会产生约束不够或多余约束 双代号虚活动增添等问题 为了增快绘制速度和保证逻辑关系的正确 以及计算机分析和绘制网络图的应用 可以通过矩阵表示网络图 一 节点 枝线矩阵 d1 3ah1 cef 8bgi2 5 节点 枝线的关联矩阵 d aij 其中 i 节点 事项 个数j 枝线 活动 数目1枝线j从节点i流出aij 枝线j流入节点i 枝线j与节点i无关 行表示节点 列表示枝线 该矩阵的特点是每一列都有两个非零值 一个为 一个为 说明每一根枝线是从一个节点流出再流入另一个节点 二 节点矩阵 方阵 枝线用两个节点表示 对角线以上的数据为 或 对角线以下为 或 否则有倒向箭线 矩阵中aij的个数等于网络图中枝线的数目 为了接省计算机的存储单元 只取对角线以上的数据组成的三角矩阵 d aij i节点流向j节点aij j节点流向i节点 i j节点无关 节点 线路矩阵 对于简单的网络图 可以直接数出其中的线路条数 找出线路的组成情况 但对于复杂的网络图不能直观确定 可以用节点 线路矩阵反映各条线路的组成节点和枝线 线路数可以直接在图中计算 步骤如下 设初始节点的初始值为p 依次计算其它节点pi pt pt为i节点的直接前导节点的p值 终止节点的pn为网络图的线路总数 p1 p2 pt p1 p3 pt p1 p4 pt p1 p2 2pn 6 p4 p5 3 5 计算结果在网络图节点附近 节点矩阵及节点 线路矩阵 通过节点 枝线矩阵可以确定线路 从初始节点 值为 的矩阵元素开始 垂直向下找到值为 元素 再沿水平方向找到值为 的矩阵元素 依次到最后节点 可以确定所有线路 表中有两条 这种线路是有节点和枝线共同组成的 在矩阵中线路所处的列 枝线 依次连在一起就是枝线线路 线路所处的行 节点 依次连接在一起就是节点线路 枝线 线路矩阵 节点 枝线矩阵确定线路 枝线 线路矩阵 以上各种矩阵中的参数 或其绝对值 不用 表示 而用活动的参数 持续时间 资源需求量 劳动量 实现概率等 表示 当然这些参数不能为零 就可以通过计算机计算各线路的参数 如枝线 线路矩阵中数据为各枝线的持续时间 每列累加就是各线路的总工期 如果参数为实现概率时 各列相乘就是线路的实现概率 网络图矩阵表示方法的应用 网络图矩阵表示方法除加快绘制速度 进行网络图计算以外 还可以解决复杂的网络图绘制过程中经常遇到的多余逻辑关系 双代号网络图虚活动增加等问题 活动的逻辑关系 枝线矩阵 相对复杂的网络图不一定能按顺序排列 主对角线下方会出现aij 只需将矩阵中i j所处的相应行列颠倒 检查多余逻辑关系的步骤 若aij 表示j为i的紧后活动 检查ajk kj 若ajk 表示k为j的紧后活动则aik x 表示k为i的非紧后活动根据上述原则逐行逐列检查 当矩阵元素值为 时 即在原有的 上增加了一个 x 表示此元素为多余的逻辑关系 应取 x 消除多余逻辑关系 第三节 网络计划时间参数的计算 网络图的建立是确定各项活动之间的逻辑关系 属于定性指标 为了充分发挥网络图的作用 需要对网络计划进行定量的计算 这些计算的目的是为了确定计划 控制计划 执行计划和修改计划 使网络图具有实际应用的价值 时间参数计算的内容 完成工程的最小时间 工程工期 各项活动的可能开始和结束时间 不影响工期的前提下 各活动的允许机动时间 时差 控制工程工期的关键线路和关键活动 网络计划基本时间参数 活动的持续时间tij activitytime 活动的最早可能开始时间esij earlieststaringtime 活动的最迟必须开始时间lsij lateststartingtime 活动的最早可能结束时间efij earlieetfinishtime 活动的最迟必须结束时间lfij latestfinishtime 活动的总时差tfij totalfloat 活动的自由时差 局部时差 ffij freefloat 活动最早时间 es ef 的计算 活动的最早时间参数包括最早可能开始时间和最早可能结束时间 限制着活动提前开始或结束的时间 它与紧前活动的时间参数有紧密的关系 首先受到开始节点的开始时间 tei 的限制 一般假定tei 0 最早可能结束时间等于本活动的最早可能开始时间和本活动持续时之和 即 efij esij tij活动的最早可能开始时间应在其紧前活动的最早可能结束时间以后 即 esjk efij如果某个活动有多个紧前活动时 必须等所有的紧前活动均完成以后才能开始 该活动的最早可能开始时间应是多个紧前活动的最早可能结束时间中的最大值 esij max efni ni 与网络图的结束节点连结的所有活动最早可能结束时间的最大值便是结束节点的结束时间 tlj max efnj nj tlj 结束节点的结束瞬时时间 活动最迟时间 ls lf 的计算 活动的最迟时间参数包括最迟必须开始时间和最迟必须结束时间 它是在不影响工程的总工期的前提下本活动最迟必须开始或完成的时间 受结束节点结束时间tlj j为结束节点代号 的约束 每个活动的最迟时间也都受着它们紧后活动的最迟时间的约束 各个活动的最迟时间应从网络图的结束节点开始逆箭流计算直至开始节点 与结束节点连结的所有活动最迟必须结束时间等于结束节点的结束时间活动的最迟必须开始时间等于本活动的最迟必须结束时间和持续时间之差 lsij lfij tij 由于总工期的限制 在紧后活动的最迟必须开始时间之前紧前活动必须结束 lfij lsjk活动有多个紧后活动时 该活动必须在所有活动开始之前完成 该活动的最迟必须结束时间便应为多个紧后活动的最迟必须开始时间中的最小值 lfij min lsjn n j 有多个紧前活动时最早时间取大值 有多个紧后活动时最迟时间取小值 即 早大迟小 总时差 tf 的计算 一个活动的两个开始时间值之差就是这个活动的总时差 或者说 一个活动的两个结束时间值之差也就是这个活动的总时差 总时差用tfij表示 其计算式如下 tfij lsij esij lfij efij 关键线路 活动的最早可能开始时间若等于最迟必须开始时间时 它的总时差就等于零 这就表明该项活动的开始时间没有机动时间 称之为 关键活动 全部关键活动构成的线路被称之为 关键线路 关键线路通常用加粗箭杆的方式表示 总时差不等于零的活动 使用全部或部分总时差时 则通过该活动线路上所有的非关键活动的总时差都会消失或减少 当非关键活动的总时差消失为零时 就转变为关键活动 关键线路的特点 关键线路是网络计划从开始节点到结束节点持续时间最长的线路 关键线路有可能有多条 非关键活动使用完总时差或延长时间超过总时差时 转变为关键活动 自由时差 ff 的计算 自由时差是指在不影响紧后活动最早可能开始时间的条件下 允许本活动能够机动余地的最大幅度 在这个范围内 延长本活动的持续时间 或推迟本活动的开始时间 都不会影响紧后活动的最早可能开始时间 自由时差用ffij表示 计算式如下 ffij esjk一efij esjk一 esij tij 自由时差必小于总时差 总时差为零的活动 其自由时差也必为零 t 天 第二节非肯定型网络计划 前面所述的网络计划中各项活动之间的逻辑关系是肯定不变的 每项活动的完成时间也是确切不变 这种网络计划称为肯定型网络计划 但是在实际工作中 往往由于一些预见不到的因素和客观条件的变化 一些活动的完成时间并不能肯定 不可能绝对按计划时间完成 总会有些改变 每项活动的时间参数是一个随机变量 由这些活动所构成的网络计划称为非肯定型网络计划 非肯定型网络计划方法 计划评审法 programevaluationandreviewtechnique简称pert 图例评审法 graphicaleva1uationandreviewtechnique简称gert 其中计划评审法应用得较多 现将其主要内容介绍于下 一 活动持续时间的分析 每项活动的三个估计时间 1 最少的时间 即在最顺利的条件下估计能完成的时间 亦称最乐观时间 用a表示 2 最长的时间 即在最困难情况下完成活动的估计时间 亦称最保守时间 或最悲观时间 用b表示 3 最大可能的时间 即在正常工作条件下完成活动需用的时间 亦是完成机会最多的估计时间 用c表示 时间估计期望值tm的计算 时间估计期望值的计算是根据下列假定 1 假定 完成机会最多的估计时间c出现的可能性是两倍于 最乐观时间a 则用加权平均方法计算 得 a c 之间的平均值是 2 假定 完成机会最多的估计时间c 出现的