公路施工组织与概预算02

公路施工组织与概预算02第1页/共70页2第二章施工过程组织原理生产建筑产品?--混凝土面板劳动过程:人、材料、机械投入；

自然过程:自然规则，如混凝土硬化过程。第2页/共70页3第二章施工过程组织原理一、公路施工过程的组成1．动作与操作动作是指工人在劳动时一次完成的最基本的活动，若干个相互关联的动作组成操作。完成一个动作所耗用的时间和占用的空间是制定定额的重要原始资料。如“安装模板”这项操作可分为取运模板、拼装模板等动作。

2．工序工序是指施工技术相同、在劳动组织上不可分割的施工过程，它由若干个操作所组成。从施工工艺流程看，工序在工人编制、工作地点、施工工具和材料等方面均不发生变化。如果上述因素中某个因素改变，就意味着从一道工序转入另一道工序。施工组织往往以工序为最基本对象。

以预制钢筋砼构件为例。安装模板——安置钢筋——浇注砼——捣实——拆模——养生。第3页/共70页4工序路基施工第4页/共70页5第二章施工过程组织原理一、公路施工过程的组成3．作业过程（操作过程）生产过程由若干作业过程组成。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某一种细部工程或分部分项工程，如对整个路面工程而言，包括路槽、路肩、垫层、基层、面层等操作过程。4．综合过程由若干个在产品结构上密切联系的，能最终获得一种产品的施工过程的总和。第5页/共70页6二、施工过程的组织原则1.施工过程的连续性

连续性是指产品在施工过程中的各阶段、各工序在时间上是紧密衔接的，不发生各种不合理的中断现象。2.施工过程的协调性施工过程的协调性也叫比例性，它是指产品施工各阶段、各工序之间，在施工能力上要保持一定的比例关系，各施工环节的工人数、生产效率、设备数量等都必须互相协调，不发生脱节和比例失调现象。3.施工过程的均衡性

施工过程的均衡性又称节奏性，是指企业的各个施工环节都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、前松后紧等现象。4.施工过程的经济性讲究经济效益。上述的连续性、协调性和均衡性，最终都要通过经济效果集中反映出来。第6页/共70页7§2-2施工过程的时间组织

时间组织包括的内容：施工作业方式、施工任务的排序问题、工期安排问题。一、施工过程的时间排序问题施工任务的排序问题属于管理科学中的动态规划。动态规划是解决多阶段决策过程最优化的一种方法。所谓多阶段决策问题是指这样的决策问题：其过程可分为若干个相互联系的阶段，每一阶段都对应着一组可供选择的决策，每一决策的选定即依赖于当前面临的状态，又影响以后总体的效果。当每一阶段的决策选定以后，就构成一个决策序列，称为一个策略，它对应着一个确定的效果。多阶段决策问题就是寻找使此效果最好的策略。

第7页/共70页8§2-2施工过程的时间组织最短路线、库存管理、资源分配、设备更新、排序、装载等问题，用动态规划方法比用其它方法求解更为方便。

第8页/共70页9一、施工过程的时间排序问题例：学院安排打扫卫生：3个教室，分2组。先扫地，后拖地。假定（1）8min、5min(2)7min、6min(3)4、9min。问最短时间？第9页/共70页10一、施工过程的时间排序问题(一)简单排序法1．二道工序，多项任务时的施工顺序

假定工程只有二道工序，即在m项任务的每项任务需要完成A和B两道工序。设tij为第i项任务中完成j工序所需的时间，若各项任务均应首先进行A工序，完成后再做B工序。工期？

第10页/共70页11§2-2施工过程的时间组织

任务工序1号2号3号m号A2342B3232绘制横道图：原则

工艺原则：先后顺序，符合施工规律；（衔接）紧凑原则：相邻工序在同一施工任务上连续；同一工序在各项任务上尽可能紧凑（尽量使所排工序向作业开始方向靠近）。由横道图求T。第11页/共70页12§2-2施工过程的时间组织约翰逊(S．M．Johnson)—贝尔曼(R.Bellman)法则

动态规划的排序问题。

多阶段决策过程转化为一系列单阶段问题。

基本思想：必须在TiA和TiB中挑其最小值，先行工序排在最前，后续工序排在最后。挑出一个以后，任务数量减少一项，但仍可列出上述关系，只是任务项数为m-1个而已。排序方法按此顺序进行，最终可得到最佳施工顺序。

第12页/共70页13§2-2施工过程的时间组织举例1：相邻两座小桥的基础工程施工。

施工段

工序1号2号3号4号5号挖基(A)44862砌基础(B)51483第13页/共70页14§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

仍可参考采用上述法则，但必须满足一定的条件：(1)第1道工序最小的施工周期min(TiA)大于或等于第2道工序的最大施工周期max(TiB)，即：min(TiA)≥max(TiB)(2)第3道工序最小的施工周期min(Tic)大于或等于第2道工序的最大施工周期max(TiB)，即：min(Tic)≥max(TiB)。

符合上述二个条件的一个条件时，即可按下述方法求得最优施工顺序。

第14页/共70页15§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

最优施工顺序确定方法：(1)将第1道工序和第2道工序上各项任务的施工周期依次加在一起；(2)将第2道工序和第3道工序上各项任务的施工周期依次加在一起；(3)将上二步中得到的施工周期序列看做两道工序的施工周期；(4)按两道工序多项任务的计算方法求出最优施工顺序；(5)求出的最优施工顺序就是三道工序上的最优施工顺序。举例

2第15页/共70页16§2-2施工过程的时间组织工序施工段ABC145522263838410395547总和291735第16页/共70页17§2-2施工过程的时间组织一、施工过程的时间排序问题(二)n(n>3)道工序，多项任务的施工顺序当n>3时，求解最优排序比较复杂，但仍可按施工的客观规律采用将前后关联工序的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“合并后工序”相应的周期，最后再按选取最小值的方法求得施工顺序的较优安排。施工顺序的安排，除考虑施工速度快外，同时还要考虑施工费用省、施工质量高和保证安全，因此必须从实际出发全面加以考虑，使施工顺序的确定能够为好、快、省、安全地完成施工任务创造条件。第17页/共70页18§2-2施工过程的时间组织(二)n(n>3)道工序，多项任务的施工顺序分界排序法：（理论+经验）选出一个施工段总时间最长的施工段；分界施工段将第一道工序时间小于或等于最后一道工序时间的施工段，依次按第一道工序时间递增顺序排在施工段总时间最长的施工段前面；剩余施工段依次按最后一道工序时间递减顺序排列，排在施工段总时间最长的施工段后面。

例3P.24第18页/共70页19§2-2施工过程的时间组织工序编号

施工段编号

ABCDEⅠ25343Ⅱ23542Ⅲ32432Ⅳ33535第19页/共70页20§2-2施工过程的时间组织(三)约翰逊一贝尔曼法则使用注意事项

工序划分的相对性。约一贝法则使用的局限性约一贝法则与流水作业第20页/共70页21§2-2施工过程的时间组织二、工程项目施工作业方法在组织同类项目或将一个项目分成若干个施工段进行施工时，可以采用不同的施工组织方式，如顺序（依次）施工、平行施工、流水施工等三种基本组织方式。这三种方式各有特点，适用的范围各异。

第21页/共70页22二、工程项目施工作业方法【引例】

有三座同类型桥台（墩）的基础工程施工，每一座的施工过程和工作时间如表所示，其施工顺序为A→B→C→D。不考虑资源条件的限制，试组织此基础施工。某基础工程施工资料第22页/共70页23二、工程项目施工作业方法顺序作业（施工）

组织思想(一)将这三座桥台的基础一个一个施工，一个完成后再施工另一个，按照这样的方式组织施工，其具体安排如图所示。第23页/共70页24顺序作业T=10×3=30（天）

由图可知工期为30天，每天只有一个作业队伍施工，劳动力投入较少，其他资源投入强度不大。第24页/共70页25顺序作业组织思想(二)

将这三座桥台基础施工，组织每个施工过程的专业队伍连续施工，一个施工过程完成后，另一个施工队伍才进场，按照这样的方式组织施工，其具体安排如图所示。由图可知工期也为30天，每天只有一个队伍施工，劳动力投入较少，其他资源投入强度不大。第25页/共70页26顺序作业T=3×3＋2×3＋3×3＋2×3=30（天）第一种思想是以施工任务（建筑产品）为单元依次按顺序组织施工，因而同一施工过程的队伍工作是间断的，有窝工现象发生。第二种思想是以施工过程为单元依次按顺序组织施工，作业队伍是连续的，这样组织施工的方式就是顺序施工或依次施工。第26页/共70页27顺序作业顺序作业的特征按照公路工程内部各分项、分部工程内在的联系和必须遵循的施工顺序，不考虑后续施工过程在时间上和空间上的相互搭接，而依照顺序组织施工的方式。顺序施工往往是前一个施工过程完成后，下一个施工过程才开始，一个工程全部完成后，另一个工程的施工才开始。顺序作业的特点是同时投入的劳动资源较少，组织简单，材料供应单一；但劳动生产率低，工期较长，难以在短期内提供较多的产品，不能适应大型工程的施工。第27页/共70页28二、工程项目施工作业方法平行作业（施工）组织思想将引例中三座桥台基础施工的每个施工过程组织三个相应的专业队伍，同时施工齐头并进，同时完工。按照这样的方式组织施工，其具体安排如图

所示。第28页/共70页29

平行施工T=3＋2＋3＋2=10（天）由图可知工期为10天，每天均有三个队伍作业，劳动力投入大，这样组织施工的方式就是平行施工。第29页/共70页30

平行施工平行施工的特征

平行施工是将一个工作范围内的相同施工过程同时组织施工，完成以后再同时进行下一个施工过程的施工方式。平行施工的特点是最大限度地利用了工作面，工期最短；但在同一时间内需提供的相同劳动资源成倍增加，这给实际施工管理带来一定的难度，因此，只有在工程规模较大或工期较紧的情况下采用才是合理的。第30页/共70页31二、工程项目施工作业方法流水施工组织思想：是比较先进的—种作业方法，它是以施工专业化为基础，将不同工程对象的同一施工过程（工序）交给专业施工队(组)执行。将引例中同一个施工过程组织一个专业队伍在三座桥台基础上顺序施工，如挖土方组织一个挖土队伍，第一座挖完挖第二座，第二座完挖第三座，保证作业队伍连续施工，不出现窝工现象。不同的施工过程组织专业队伍尽量搭接平行施工，即充分利用上一施工工程的队伍作业完成留出的工作面，尽早进行组织平行施工，按照这种方式组织施工，其具体安排如图所示。第31页/共70页32流水施工由图可知其工期为18天，介于顺序施工和平行施工之间，各专业队伍依次施工，没有窝工现象，不同的施工专业队伍充分利用空间(工作面)平行施工，这样的施工方式就是流水施工。第32页/共70页33流水施工流水施工的特征流水施工是把若干个同类型任务划分成若干个施工段，组织若干个在施工工艺上有密切联系的专业队（班组）相继进行施工，依次在各施工段上重复完成相同的工作内容，不同的专业队伍利用不同的工作面尽量组织平行施工的施工组织方式。流水施工综合了顺序施工和平行施工的优点，是公路施工中最合理、最科学的一种组织方式。第33页/共70页34§2-2施工过程的时间组织3种施工作业方式的比较举例。P25-26拟修建跨径6.0m的同类型钢筋混凝土矩形板桥4座。假定4座桥的同一工序工作量相等，每座桥分4道工序：挖基（6人）、砌基（5人）、砌桥台（12人）、矩形板桥安装（3人）。每道工序的生产周期为4天，试分别求总工期及劳动力资源分配。第34页/共70页35§2-2施工过程的时间组织组织施工的三种方式特点比较比较内容顺序施工平行施工流水施工工作面利用情况不充分充分充分工期641628窝工情况窝工窝工合理专业班组分工不专业专业化资源投入情况较少大均衡对劳动生产率和工程质量的影响不利于提高提高第35页/共70页36§2-2施工过程的时间组织三、作业方式的综合运用

顺序作业法、平行作业法、流水作业法在生产过程中不仅可以单独运用，而且可以根据具体条件，将三种基本作业方式加以综合运用，从而形成平行流水作业法、平行顺序作业法以及立体交叉平行流水作业法。1．平行流水作业法：在平行作业法的基础上，按照流水作业法的原则组织施工，以达到适当缩短工期，而又使劳动力、材料、机具需要量保持均衡的目的。

2．平行顺序作业法：这种方法的实质是用增加施工力量的方法来达到缩短工期的目的。它使顺序作业法和平行作业法的缺点更加突出，故仅适用于突击性施工情况。

3．立体交叉平行流水作业法：它是在平行流水作业法的原则上，采用上、下、左、右全面施工的方法。它可以充分利用工作面和有效地缩短工期，一般适用于工序繁多、工程特别集中的大型构造物的施工，如大桥、立体交叉、隧道等工程量大、工作面狭窄、工期短的情况。第36页/共70页37§2-3流水施工原理

讲述流水施工的组织原理、有关参数的概念、流水施工的类型及工期计算方法。一、流水施工的特点组织原理（过程）

把劳动对象的施工过程划分为若干工序或操作过程，每个工序或操作过程分别由按工艺原则建立的专业班组来完成；把一个劳动对象尽可能地划分为劳动量大致相等的若干施工段；各个作业班组按照一定的施工顺序，携带必要的机具，依次地、连续地由一个施工段转移到另一个施工段，反复完成同类工作；不同工种或同种作业班组完成工作的时间尽可能地相互衔接起来。第37页/共70页38§2-3流水施工原理一、流水施工的特点特点：流水施工法的特点是生产的连续性和均衡性

消除了工作的时间间歇，避免施工期间劳动力的过分集中，从而减少临时设施工程量，节约基建投资；由于实行工程队(组)生产专业化，为工人提高技术水平和进行技术改造、革新创造了有利条件，促进劳动生产率和工程质量的不断提高；在采用流水施工方法时，单位时间内完成的工程数量，对于机械操作过程是按照主导机械的生产率来确定的；对于手工操作过程是以合理的劳动组织为依据确定的，可以保证施工机械和劳动力得到合理和充分利用；由于工期缩短，劳动生产率提高，劳动力和物质捎耗均衡，可以降低工程间接费用；同时由于各种资源得到充分的利用，减少了各种不必要的损失，可以降低工程直接费用。第38页/共70页39§2-3流水施工原理二、流水施工的主要参数(一)工艺参数

1．施工过程数n根据具体情况，可把一个综合的施工过程划分为若干具有独自工艺特点的个别施工过程。划分的数量n称为施工过程数(工序数)。由于每一个施工过程一般由专业班组承担，故施工班组(或队)数等于n。施工过程数划分得当，使各工序持续时间大致相等，便于安排流水作业，使各专业队分工比较合理和便于发挥组成人员的特点。划分的数量：工程的特点、规模、施工方法确定。一般等于需要建立的专业对数。举例第39页/共70页40二、流水施工的主要参数

(一)工艺参数2．流水强度V

流水强度又称流水能力、生产能力，每一施工过程在单位时间内所完成的工程量(如浇筑混凝土时，每工作班浇筑的混凝土的数量)叫流水强度。机械：人工：第40页/共70页41二、流水施工的主要参数(二)空间参数

1．工作面A工作面又称工作前线L，它的大小可表明施工对象上能安置多少工人操作和布置机械地段的大小，也就是反映施工过程在空间上布置的可能性。在确定一个施工过程必要的工作面时，不仅要考虑前一施工过程为这个施工过程可能提供的工作面大小，也要遵守安全技术和施工技术规范的规定。在施工作业时，无论是人工还是机械都需有一个最佳的工作面，才能发挥其最佳效率。最小工作面对应安排的施工人数和机械数是最多的。它决定了某个专业队伍的人数及机械数的上限，直接影响到某个工序的作业时间，因而工作面确定是否合理直接关系到作业效率和作业时间。单位：m/人，m3/人等。第41页/共70页42(二)空间参数

2．施工段数m（流水段）

在组织流水施工时，通常把施工对象划分为所需劳动量大致相等的若干段，这些段就叫施工段。每一施工段在某一时间内只供一个施工队完成其承担的施工过程。施工段的数目用m表示。

在划分施工段时，应考虑以下几点：

(1)施工段的分界同施工对象的结构界限(温度缝、沉降缝和单元尺寸等)取得一致；

(2)各施工段上所消耗的劳动量大致相等；相差不宜超过10～15%

(3)每段要有足够的工作面，使工人操作方便，既有利于提高工效，又能保证施工安全；

(4)划分段数的多少，应考虑机械使用效能、工人的劳动组合、材料供应情况、施工规模大小等因素。施工段数m与施工过程数n的关系？第42页/共70页43(三)时间参数1、流水节拍ti

流水节拍是某个施工过程(或作业班组、专业队)在某个施工段上的持续时间。它的大小关系着投入的劳动力、机械和材料量的多少，决定着施工的速度和施工的节奏性。通常有两种确定方法，一种是根据现有能投入的资源(劳动力、机械台班数和材料量)来确定；另一种是根据工期要求来确定。流水节拍按下式计算：

式中：Qi—---某施工段的工程数量（i=1，2，3………m）

C—----每一工日（或台班）的计划产量（产量定额）

S------完成单位工程量所需的工日（或台班）（时间定额）

R—-----施工人数（或机械台数）

Pi-----每某施工段所需要的劳动量（或机械台班量）n-----作业班制

δ-----资源使用效率。第43页/共70页44(三)时间参数1.流水节拍ti例：某土方工程施工，工程量为352.94m3，分三个施工段，采用人工开挖，每段的工程量相等，每班工人数为15人，一个工作班次挖土，已知劳动定额为0.51工日/m3,试求该土方施工的流水节拍。t=？4天第44页/共70页45(三)时间参数1.流水节拍ti根据施工工期确定流水节拍流水节拍的大小对工期有直接影响，通常在施工段数不变的情况下，流水节拍越小，工期就越短。当施工工期受到限制时，就应从工期要求反求流水节拍，然后用公式求得所需的人数或机械数，同时检查最小工作面是否满足要求及人工机械供应的可行性。若检查发现按某一流水节拍计算的人工数或机械数不能满足要求，供应不足，则可采取延长工期从而增加大流水节拍以减少人工、机械的需求量，以满足实际的资源限制条件。若工期不能延长则可增加资源供应量或采取一天多班次(最多三次)作业以满足要求。第45页/共70页46(三)时间参数2．流水步距Bij两个相邻的施工队(组)先后进入第一个施工段进行流水施工的时间间隔，叫流水步距。其数目取决于参加流水的施工过程数，如施工过程数为n，则流水步距的总数为(n-1)个。

确定流水步距的基本要求是：始终保持两施工过程的先后工艺顺序；保持各施工过程的连续作业；做到前后两施工过程施工时间的最大搭接；流水步距与流水节拍保持一定关系，它应满足一定的施工工艺、组织条件及质量要求。例如钻孔灌注桩工程，必须保证钻孔与灌注混凝土两道工序紧密衔接(防止塌孔)。第46页/共70页47§2-3流水施工原理三、流水施工类型及总工期

三种类型：1、全等节拍流水所谓全等节拍流水，是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完全相等的流水施工，即ti=Bij=常数，也即是各专业施工队在所有施工段上的作业时间均相等。特点：流水节拍彼此相等，为一常数流水步距彼此相等，而且等于流水节拍每个专业队都能够连续施工若没有间歇要求，可保证各工作面均不停歇。第47页/共70页48§2-3流水施工原理三、流水施工类型及总工期1、全等节拍流水工期计算：举例：5个施工段，3道工序。每道工序的流水节拍均为2天，且等于流水步距。试求总工期。T=(n-1)Bij+mti=(m+n-1)ti

第48页/共70页49全等节拍流水施工【例】某一基础施工的有关参数如表2-4所示，划分成四个施工段，试组织全等节拍流水施工(要求以劳动量最大的施工过程来确定流水节拍)。第49页/共70页50

例题计算各施工过程的劳动量(2)确定主要施工过程的工人数和流水节拍(3)确定其他施工过程的工人数(4)求工期

T=(m+n−1)t=(4+4−1)×4=28(天)第50页/共70页51§2-3流水施工原理2．成倍节拍流水

：

当各施工过程的流水节拍彼此不相等，但有互成倍数的常数关系时，如仍按正常流水组织施工，则会造成施工队窝工或作业面间歇，从而导致总工期延长。例：m=4,n=3.工序A(1d)、工序B(2d)、工序C(4d)，求总工期。第51页/共70页52§2-3流水施工原理2．成倍节拍流水

（1）求各流水节拍的最大公约数K，它相当于各施工过程都共同遵守的“公共流水步距”，为了使用方便和便于与其它流水作业法比较起见，今后仍称这个K为流水步距。(2)求各施工过程的专业施工队数目bi。每个施工过程的流水节拍ti是K的几倍，就应相应安排几个施工队，才能保证均衡施工。同一施工项目的各个施工队依次相隔K天投人流水施工，因此，施工队数目bi按下式计算：

(3)将专业施工队数目的总和∑bi看成是施工过程数n，将K看成是流水步距后，按全等节拍流水的方法安排施工进度。(4)计算总工期T，由于n=∑b，因此可以按下式来计算总工期：T=(m+∑bi-1)K

第52页/共70页53§2-3流水施工原理三、流水施工类型及总工期2．成倍节拍流水

：

举例：6座圆管涵施工，每座圆管涵均有4道工序：挖槽2d、砌基4d、安圆管6d、洞口砌筑2d。求T。工期计算特点第53页/共70页54三、流水施工类型及总工期3．分别流水（无节拍流水）所谓分别流水是指各施工过程的流水节拍各自保持不变(ti=常数)，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。

无节拍流水：在组织流水施工时，ti≠常数，Bij≠常数，ti≠Bij，也非整数倍。

分别流水看作无节拍流水的一种特例。（为简化计算）组织原则：必须保证专业队连续工作（每个专业队在各施工段上能够连续施工），允许工作面出现空闲（施工段可能有空闲），相邻施工过程彼此搭接协调。第54页/共70页55三、流水施工类型及总工期3．无节拍流水（分别流水）组织方法：确定m、n。计算ti、Bij。确定各专业队的流水作业路线，并按照一定的施工顺序、工艺要求，依次搭接起来，使之成为统一的流水作业。关键：如何确定Bij？第55页/共70页56§2-3流水施工原理3．无节拍流水（分别流水）最简单最常用的方法就是用潘特考夫斯基法，“累加数列错位相减取大差”将两相邻工序的每段（在各个施工段）的作业时间逐项累加，得到两个数列，然后将后工序的数列向后错一位对齐，逐个想减，得到第三个数列，取大值。第56页/共70页57§2-3流水施工原理3．无节拍流水例：P34施工段工序1234甲2332乙2233丙3332第57页/共70页58§2-3流水施工原理3．分别流水例：P32-33

m=5,n=4,tA=2,tB=3,tC=3,tD=1T=?第58页/共70页59§2-3流水施工原理1.某挡土墙施工中，拟组织流水作业。现将挡土墙长度分为6个施工段。每个施工段按工艺顺序分解为3道工序：挖基础（3d）、砌墙（9d）、回填（6d）。试求总工期？（绘制横道图）2.某桥梁工程施工中，由于专业队及机械数量的限制，大梁预制、承台浇筑、桥墩浇筑、桥台浇筑四项工程须统一组织流水作业。这四项工程在工艺上有共同的施工过程：支模、扎筋、浇筑。各专业队的流水节拍见下表。试求总工期？（绘制横道图）任务工序大梁预制承台浇筑桥墩浇筑桥台浇筑支模1312扎筋1211浇筑1223第59页/共70页60§2-3流水施工原理思考题某路段有4座性质相同的通道工程，其施工过程均可分为挖基坑A、砌基础B、浇筑墙身C、安装盖板D四道工序，各道工序在各座通道上的持续时间（流水节拍）见下表，试组织流水作业，求总工期（最短).工序ⅠⅡⅢⅣA3432B5645C6546D3223第60页/共70页61§2-3流水施工原理思考题按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ自然顺序：

T=32d按最优顺序：

T=30d第61页/共70页622-4流水施工组织程序

合理组织流水施工，就是要结合各个工程的不同特点，根据实际工程的施工条件和施工内容，合