工程施工组织设计和资源配置

1、3 31 1 施工组织设计的概念施工组织设计的概念 基本建设的计划与管理(宏观管理和政策控制) 建设总规模及投资结构 建设总规模与财力物力的平衡 建设总规模与施工力量的平衡 在建国初期，全面计划管理制度。(1) 施工组织设计制度 产生的背景 国民经济发展的五年计划和分年度计划 施工组织设计（工程项目为对象 ）(2)施工组织设计的含义施工组织设计:-以工程或建设项目为对象,针对施工活动做出规划或计划的程序性技术经济文件。 本质上,一种运用行政手段和计划管理方法来进行生产要素配置和管理的一种手段。31 施工组织设计的概念市场经济体系下,内涵发生了深刻的变化 施工生产要素的配置(竞争机制) 施工计划

2、工程项目管理规划施工项目的质量计划 （ISO）相互之间的关系两点认识：（1）本质的作用是相同的;（2）两重性 自然属性施工的程序、方法、作业 技术、施工手段配置 社会属性管理体制和制度（一定管理环境） 31 施工组织设计的概念3 32 2 施工组织设计的类型施工组织设计的类型（1） 按编制的主体分类建设方的施工组织设计（大型项目业主、建设指挥部或筹建委（处）承建商的施工组织设计（施工总包方、分包方）图3-1（2）确按编制的对象分类 不同层次、不同范围、不同深度的施工组织设计文件。 建设项目施工组织总设计 以整个建设项目为对象（一般是指大中型工业交通工程项目） 例如，上海浦东国际机场建设项目，7

3、区35项建设工程，围绕着 机场动用通航的时间目标。32 施工组织设计的类型单项工程施工组织总设计单项工程施工组织总设计 例如：上海宝山钢铁厂。自1978年开始，已完成了三期工程建设，形成了炼铁、炼钢、轧钢和各种钢材产品生产的现代化综合冶金企业。 一期工程，一号高炉为中心，包括原料码头、原料堆场、原料输送系统、炼铁炉、鼓风炉、均热炉、出铁场，炉渣处理厂、发电厂、水循环与处理系统等等单项工程。32 施工组织设计的类型单位工程施工组织设计 单位工程一般指具有独立设计文件，可以单独组织施工安装活动的单体工程。主要分部分项工程的施工组织设计 （技术复杂、工艺特殊分部分项工程） 例如，打桩工程；大型土方石

4、方工程；大体积混凝土基础工程；现场钢筋混凝土构件预制工程；钢结构网架拼装与吊装工程；玻璃幕墙工程等。32 施工组织设计的类型前期工作阶段： 编制施工组织总设计，用于施工总体部署，招标的组织、发包方式和合同结构的选择。施工阶段：单位工程和主要分部分项工程的施工组织设计。 分两类： 投标项目的施工组织设计（或规划）大纲 承建项目的施工组织设计 （3） 按编制的时间和深度分类3 32 2 施工组织设计的类型施工组织设计的类型种类种类服务范围服务范围编制时间编制时间编制者编制者主要特征主要特征目标目标标前投标签约投标时经营层规划性效益标后 施工签约后项目层作业性效率表3-13 32 2 施工组织设计的

5、类型施工组织设计的类型3 33 3 施工组织设计的内容施工组织设计的内容施工组织总设计的内容（1） 工程概况及施工条件分析A、工程概况包括： 工程的性质，规模； 建设单位、设计单位、监理单位； 功能和用途，生产工艺概要（工业项目）； 项目的系统构成； 建设概算总投资，主要建安工程量，工期目标； 规划建筑设计特点； 主要工程结构类型； 设备系统的配置与性能等等 B、 施工条件分析，主要包括： 施工合同条件 工程质量标准及验收，工程款支付与结算方式，工期及奖罚办法等；3 33 3 施工组织设计的内容施工组织设计的内容 现场条件 如：水文地质及气象条件 周围建筑物、构筑物、 道路管线 临时设施 拆除

6、和搬迁的障碍物和树木 施工临时供电、供水、排水、排圬等 法规条件法规条件 如：施工噪音；渣土运输与堆放，交通管制，消防保安，环境保护与公害防治等。33 施工组织设计的内容C、编制依据： 图纸、合同、规定、标准、规程、手册、定额等 分期分批系统划分； 施工区段的划分和流向顺序的安排； 施工组织系统、合同结构和施工队伍协调关系； 施工阶段的划分和各阶段的任务目标； 开工前的施工准备工作； 施工交叉、穿插和衔接关系及其工作界面划分；（2） 施工总体部署战略性的施工程序及施工展开方式的总体构想策划。3 33 3 施工组织设计的内容施工组织设计的内容技术攻关、技术论证，试验分析的工作的安排；施工技术物资

7、的采购、加工和运输。（3） 施工总进度计划全部工程项目的施工顺序及其进程的时间计划。例如：商品住宅小区 （融资能力和市场营销）（4） 主要施工机械设备及设施配置计划主要施工机械设备及各类设施配置现场临时道路及围墙的修建现场供电、供水、供热等3 33 3 施工组织设计的内容施工组织设计的内容工地材料物资堆场及仓库；现场办公、生活等所需临时房屋（5） 施工总平面图（施工现场平面布置图）3 33 3 施工组织设计的内容施工组织设计的内容单位工程施工组织设计：单位工程施工组织设计：基本内容：“一案一表一图一算”即施工方案、施工进度表、施工平面图和施工预算。图3-233 施工组织设计的内容3 34 4

8、施工组织设计的评价施工组织设计的评价主要内容： 施工总体部署和施工程序的合理性。 建设工期及施工均衡性。 主要工程施工方案的可行性、经济性。 质量、安全措施的针对性与有效性。 施工总平面布置的合理性及施工用地情况。 (1) 施工组织总设计 （2 2）单位工程施工组织设计）单位工程施工组织设计 计划施工工期是否满足合同工期要求。 施工方案的可行性、可靠性与经济性。 施工质量和安全管理的重点是否明确，保证措施的针对性 与有效性。 冬雨季施工措施的有效性34 施工组织设计的评价施工资源配置施工资源配置概概 述述7.1 施工资源的分类 按施工所需资源的内容分:人力、物资设备、资金和技术资源。7.2 施

9、工资源计划7.2.1 编制方法其编制步骤为：1）确定各分部分项工程量2）套用定额，求需要量3）根据施工进度计划，分解资源需要量4）汇总、形成资源曲线或资源计划的表格形式 施工资源配置计划，落实资源类型、来源渠道、需要时间及使用方法，满足施工进度和降低成本的目标。7. 2. 2 7. 2. 2 资源曲线资源曲线 （1 1）资源需用量曲线）资源需用量曲线 （2 2） 资源累计曲线资源累计曲线图7-17. 2. 3 7. 2. 3 资源需要量计划资源需要量计划1)综合劳动力及主要工种劳动力计划 2)资金需要量计划 3)施工机具需要量计划 4)主要材料及构配件需要量计划 5)大型临时设施需要量计划 序

10、号工种名称总劳动量（工日）每月需要量（工日）123456789101112木工钢筋工泥工综合表7- 主要工种劳动力需要量计划表7. 2. 3 资源需要量计划序号工种名称劳动量（工日）工业建筑及全工地性工程居住建筑仓库、加工厂等临时建筑20年20 年工业建筑道路铁路上下水道电气工程永久性住宅临时性住宅1季2季3季4季1季2季3季4季主厂房辅助附属表7-施工项目劳动力汇总表7. 2. 3 资源需要量计划施工类别每月使用量（万元）工业建筑及全工地性工程工业建筑1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月居住建筑永久性临时性仓库、加工厂等临时设施综合表7-资金月需要量计划表7. 2. 3 资

11、源需要量计划序号机具名称简要说明（型号、生产率等）数量电动机功率（kW）需要量计划20年20 年一二三四一二三四表7-施工机具需要量计划7. 2. 3 资源需要量计划序号类别构件、半成品及主要材料名称运输线路上下水道电气工程工业建筑居住建筑其他临时建筑需要量计划主要辅助及附属永久性住宅临时性住宅20 年20 年一二三四一二三四主要建筑材料石灰砖水泥构件及半成品钢筋钢筋混凝土及混凝土木结构表7-施工项目主要材料及构配件需要量计划表7. 2. 3 资源需要量计划序号项目名称需用量面积（ m ）形式造价（万元）修建时间单位数量表7-大型临时设施需用量计划表7. 2. 3 资源需要量计划7. 2. 4

12、 7. 2. 4 材料设备供应计划材料设备供应计划编制依据编制依据是需求计划、储备计划和货源资料等，之后还有采购 计划、使用计划等。 必须掌握的信息：必须掌握的信息： （1）所需材料设备名称和数量的清单 （2）确定得到材料设备需要的时间 （3）材料设备必需的设计、制造和验收等时间 （4）材料设备进货来源序号材料名称规格质量计量单位需要量期初库存节约量平衡结果合计工程用料储备需要其他需要多余不足数量单价金额甲乙丙丁12345678910表7- 7 施工材料供应计划7. 2. 4 材料设备供应计划7. 3 7. 3 施工资源调整与优化施工资源调整与优化 一定限度供应制约 合理使用、均衡消耗7.3.

13、1 资源限制条件下的工期安排（1） 基本原理 针对资源是有限的情况，利用工作的总时差,调整原施工进度计划，使其产生的工期延长时间为最短。装饰工程(油漆工)吊装工程(吊装机械)图7-87. 3. 1 7. 3. 1 资源限制条件下的工期安排资源限制条件下的工期安排设工作 i-j单位时间资源需要量为r i-j =常数，k为第i种资源 则第i种资源总数:则整个网络计划第k种资源总需求量为： 那么，对满足物资供应限制的条件下，施工计划工期必然满足：( )( )kkijijijwrD( )( )( , )( , )kkijijijt i jt i jwrD( )( , )1max,max)kijt i

14、jTLcpk(2) 方法 按工作推迟对工期的影响程度从大到小的次序,来表现资源排序的优先分配原则，即按工期影响程度来排队。 工作推迟对工期影响程度指标： T=(k +1 ES i-j ) TF i-j 式中:T 工期影响程度； k +1资源曲线中对应于时 区段（k,k+1) 的右端点； ESi-j工作i-j的最早开始时间； TFi-j工作i-j的总时差。kk+1ESi-jTFi-j7. 3. 1 资源限制条件下的工期安排（3 3）资源限制、工期最短优化示例）资源限制、工期最短优化示例假设工程只需一种资源，且单位时间资源需要量为常数。 r i-j -框内工作每天(单位时间)资源需要量 D i-j

15、 -持续时间 图7-97. 3. 1 资源限制条件下的工期安排假定: 每天可能供应的资源数量: Ra=12单位， 时段0,2，2,4和4,5 超出了可能供应的限制条件。图7-107. 3. 1 资源限制条件下的工期安排1） 研究第一时段0=0,1=2 工作有01，02和03，按照资源优先分配原则，它们的优先顺序如表所示。优先顺序工作名称每天资源需要量(ri-j)资源累计需要量(ri-j) 判断依据(T） 1 0-1 6 6 (2-0)-0=2 2 0-3 5 11 (2-0)-1=1 3 0-2 3 14 (2-0)-3=-1表7-7. 3. 1 资源限制条件下的工期安排2）研究时段 1=2,

16、2=5。 工作为02，03，13和14。 优先顺序工作名称每天资源需要量(ri-j)资源累计需要量(ri-j) 判断依据(T） 1 0-3 5 5 (5-0)-1=4 2 1-3 4 9 (5-2)-0=3 3 0-2 3 12 (5-2)-1=2 4 1-4 7 19 (5-2)-7=-4表7-图7-117. 3. 1 资源限制条件下的工期安排优先顺序工作名称每天资源需要量(ri-j)资源累计需要量(ri-j) 判断依据(T） 1 0-3 4 4 (6-2)-0=4 2 0-2 3 7 (6-2)-1=3 3 1-4 7 14 (6-5)-4=-33） 时段2=5,3=6 工作有02，13和

17、 1 4。 表7-0图7-127. 3. 1 资源限制条件下的工期安排4） 依此类推，最后可得下图所示的的近似解。 资源满足限制条件（Ra=12)的要求，工期为17天， 延长3天。图7-137. 3. 1 资源限制条件下的工期安排7. 3. 2 7. 3. 2 工期约束条件下的资源均衡工期约束条件下的资源均衡（1 1） 基本原理基本原理 为了使各项工作的资源需求的波动最小，在不影响工期的条件下利用非关键工作的时差，将其从资源需求高峰期调出，安排在资源需求较低的时间段。 （2 2）方法和步骤）方法和步骤 常用的衡量资源消耗均衡性的指标有3种: 1） 资源消耗不均衡系数K。 其计算公式为： K =

18、 Rmax/Rm2） 资源需要量极差R。第k天和第l+1天 其计算公式为： R = Rmax Rmin 3）资源需要量均方差2。其计算公式为：令 2 min , 即令7. 3. 2 工期约束条件下的资源均衡2222( )12tTRRRR22( )11TtmRRTmin第k天第l天jir i-jD i-j资源 Rk Rl R l+1如果工作i-j右移一天，资源需要量变化(减少和增加): Rk= Rk ri-j (第k天） Rl+1= Rl+1+ ri-j (第l+1天） 的变化值等于:图7-14简化后得: V1 = Rl+1 - (Rk ri-j) 当V10时，工作i-j右移一天能使方差减小;7

19、. 3. 2 工期约束条件下的资源均衡2( ) tR222211lijlkKijRrRRRr 当V10时，再考虑工作i-j右移两天，计算右移第二天均方差的 变化量:V2 = Rl+2 - (Rk+1 ri-j) 当V1V20时，说明工作右移两天能使方差减小；反之，再考虑工作i-j能否右移三天。 7. 3. 2 工期约束条件下的资源均衡优化的步骤：优化的步骤：1）绘制时标双代号网络图及资源需要量曲线，确定初始资源需要量的均方差。2）网络图的最后一个节点开始，按节点从右向左顺序依次调整以该节点为结束节点的所有非关键工作的开始时间和结束时间，并使均方差逐步减小。3）经过多轮的调整后，能的资源需要量均

20、方差有所减小。 (近似方法)7. 3. 2 7. 3. 2 工期约束条件下的资源均衡工期约束条件下的资源均衡（3 3） 优化示例优化示例 绘制双代号时标网络图及资源需要量曲线，关键线路为CGHIL，资源需要量曲线中高峰值Rmax=27，低谷值Rmin=7 。 资源平均需要量和均方差为： Rm =16.4 2 =52.51图7-15图7-167. 3. 2 工期约束条件下的资源均衡步骤1: 节点。以节点为结束节点的非关键工作有38和58。 工作58： 调整至区间17,30 工作38： 调整至区间11,27 图7-177. 3. 2 工期约束条件下的资源均衡步骤2：节点。以节点为结束节点的非关键工

21、作有37和57。 工作57：不能右移。 工作37:调整至区间6,13图7-187. 3. 2 工期约束条件下的资源均衡步骤3：节点。以节点为结束节点的非关键工作26,不可 右移。步骤4：节点。考虑以节点为结束的非关键工作13，也不能右移。 经过第一轮的资源调整后，平均资源需要量和均方差分别为： Rm=16.4; 2=8.91 可见，施工计划的资源需要量均方差大大减小。7. 3. 2 工期约束条件下的资源均衡(2)施工组织设计的含义施工组织设计:-以工程或建设项目为对象,针对施工活动做出规划或计划的程序性技术经济文件。 本质上,一种运用行政手段和计划管理方法来进行生产要素配置和管理的一种手段。3

22、1 施工组织设计的概念(2)施工组织设计的含义施工组织设计:-以工程或建设项目为对象,针对施工活动做出规划或计划的程序性技术经济文件。 本质上,一种运用行政手段和计划管理方法来进行生产要素配置和管理的一种手段。31 施工组织设计的概念(2) 方法 按工作推迟对工期的影响程度从大到小的次序,来表现资源排序的优先分配原则，即按工期影响程度来排队。 工作推迟对工期影响程度指标： T=(k +1 ES i-j ) TF i-j 式中:T 工期影响程度； k +1资源曲线中对应于时 区段（k,k+1) 的右端点； ESi-j工作i-j的最早开始时间； TFi-j工作i-j的总时差。kk+1ESi-jTFi-j7. 3. 1 资源限制条件下的工期安排2）研究时段