第二章 施工过程组织原理_2017-6-19幻灯片.ppt

1、第二章 施工过程组织原理,05:48:42,2-1 施工过程的组织原则 2-2 施工过程的时间组织 2-3 流水施工原理 2-4 施工组织中的最优化方法,本章内容,05:48:42,2.1 施工过程的组织原则,施工过程受工程性质、产品结构、施工材料、半成品 性质、机械设备、环境条件、自然条件等因素影响，可 变性大，组织困难。 科学、合理地组织施工应遵循以下原则： 1、连续性原则：施工过程中各阶段、各工序在时间上紧密衔接。不发生不合理的停滞现象，保持和提高施工过程的连续性。 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

2、济意义。,05:48:42,2、协调性原则（比例性）： 指在施工过程中的各阶段、各工序之间，在施工能力上保持一定的比例关系。使施工中的人力、设备得到充分利用。 避免施工段和工序之间的停顿和等待，缩短施工周期。 施工过程的协调性取决于施工组织设计的正确性。 3、均衡性原则（节奏性）指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。,全过程维持 工作负荷平衡,避免前松 后紧,突击赶工,质量 成本,抢时间,保证,05:48:42,4、施工过程的经济性：在满足技术要求的前提下，追求经济、实用的施工方法和手段。 本原则贯穿上述连续性、协调性、均衡性原则，最

3、终都将体现为经济效益。 例如： 特殊情况与一般情况的区别处理； 运用先进工艺设备与传统的方法决策； 承担风险与回避、分散风险的选择； 科学、合理的组织施工要综合上述四项原则，使之 有机结合，最终达到确保工期、提高质量、控制成 本的目的。,05:48:42,2.2 施工过程的时间组织,公路工程项目的施工过程组织包括空间组织、时间组织和资源组织两个方面，时间问题是施工组织设计必须解决的最基本问题。,空间组织：施工平面设计,各施工单位 设置,具体工程 项目布置,生产、生活 运输、行政,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。,05:48

4、:42,一、施工过程的时间排序问题,施工任务的排序即系统的动态规划。 （一）简单排序法 1、二道工序，多个施工段 假设工程只有两道工序。即在m个施工段中，完成每个施工段都需要完成A、B两道工序，且应首先完成A工序，方能再作B工序。 tij第i项施工段中完成j工序所需的时间,05:48:42,约翰逊贝尔曼法则基本思想 取min TiA、TiB ，先行工序施工工期短的安排在最前施工，后行工序施工工期短的安排在最后施工；挑出后继续取最小值，先行工序安排在次前，后行工序安排在次后；以此类推，直到完成排序，即可得到最佳施工顺序。,05:48:42,例1：拟对相邻五座小桥挖基、砌基础施工。,已知各道工序生

5、产周期见下表，用约翰逊贝 尔曼法则确定最短施工总工期的施工顺序。,05:48:42,第一步： min TiA、TiB T2B 1天 为2号桥后续工序，即把2号桥放在最后施工； 第二步：去除2号桥，余下的1、3、4、5中取最小值， 得T5A 2天，是前工序，即5号桥施工最前； 第三步 表中1# 桥t1A =4为最小，是先行工序，1# 任务放在第二施工 。,第四步 表中3# 桥t3B =4为最小，是后续工序，3# 任务放在第四施工 。 第五步 4# 桥放在第三施工。 因此五座小桥的施工顺序为：5# 1# 4# 3# 2# 在排定施工顺序得基础上，绘制横道图，可计算最短施工总时间为25天。 注意得问

6、题：一般排序不可能获得上述结果。,5-1-4-3-2,05:48:42,绘制施工进度图，确定总工期,按5# 1# 4# 3# 2#顺序绘制。,所得总工期为25天,05:48:42,例2：某工程划分为六个施工段，每段分为两道工序，各工序在各段的持续时间如下表，确定其总工期最短的最佳施工顺序。,工序,施工段,05:48:42,解： （1）、填列“工序工期表” （2）、绘制“施工次序排列表”（熟练后可不绘）,05:48:42,总工期T=25d,绘制施工进度图，确定总工期。,05:48:42,2、三道工序，多项任务,每项任务都由三道工序A、B、C组成，且工作顺序为ABC，即完成前道工序方能进行后道工序

7、。与2道工序的情形相比，该排序情况要相对复杂，通常取决于一些条件。 参考条件： a）min TiA maxTiB b）min TiC maxTiB 两条件同时成立，或其中一项成立，则可用下述方法进行最优施工顺序排列。,05:48:42,三道工序，多项任务排序法,第1步：将第1、2道工序上各项任务的施工周期依次分别相加； 第2步：将第2、3道工序上各项任务的施工周期依次分别相加； 第3步：将前两步计算所得的施工周期序列看作“2 道工序，多项任务”的情形； 第4步：用约翰逊贝尔曼法则求最优工序； 第5步：所得最优顺序即三道工序上的最优工序。,05:48:42,例2：某工程具备三道工序，五项任务。,

8、各工序施工周期见表，求优施工顺序。,3工序5任务施工周期表,第1步：计算AB 第2步：计算BC,相当：2工序5任务 施工周期表,第4步：按约翰逊贝尔曼法则排序得最佳工序排列： 2、5、1、3、4。（作横道图）,满足条件b）： min TiC maxTiB ,第3步 计算列表,05:48:42,第4步：按约翰逊贝尔曼法则排序进行最优排序：,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，

9、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# (P24多个答案),第5步结论：施工周期41天（满足前提条件，排序正确）,05:48:42,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。,总工期T=41d,05:48:43,（二）、多道工序多施工段的最优排序方法：,采用分界排序法：,选出一个施工时间最长的施工段； 第

10、一道工序时间小于或等于最后一道工序的施工段，一次按第一道工序时间递增顺序排在施工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在施工总时间最长的施工段之后。,05:48:43,（三）运用约翰逊贝尔曼法则的注意事项,1、经验方法 由于影响施工过程的因素很多，理论计算通常只是 重要参考，随着不断增加的资源和额外投入，有关计划 需滚动调整。 简捷的缩短施工工期的理论途径 复杂施工条件下缩短工期 2、注意事项 工序划分的相对性 使用的局限性，注意灵活应用 流水作业为基础，使时间排序与流水作业紧密联系 除考虑进度加快外，同时保证施工质量和安全、降低 工程费用,05:48:43,二

11、、工程项目施工作业方式：,2、平行作业,1、顺序作业,3、流水作业,05:48:43,1、顺序作业：,当有若干作业任务时，按工艺流程和施工程序确定的先后顺序进行施工操作。 如路面工程：路槽、底基层、基层、联结层、面层、路肩 组织方式：只组织一个施工队，该队完成所有施工段上的所有工序。 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。,05:48:43,2、平行作业：,当有若干作业任务时，各个施工任务同时开工，各自独立生产，同时完成。 组织方式：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。

12、特点： 可以充分利用时间和空间，工期最短； 同时投入的人力、设备多，临时设施投入过多 资源需求量过于集中 现场施工管理、协调、调度困难 每个工段内仍按顺序施工 适于综合施工队施工，不利于专业化施工和生产率的提高。,05:48:43,3、流水作业：,将不同施工段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。 组织方式：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。,05:48:43,三、作业方式的综合运用：,

13、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。,05:48:43,2-3 流水施工原理,一、流水施工的实质： 1、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。 2、把劳动对象按自然形成或人为地划分成劳动量大致相等的若干施工段。 3、各

14、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，反复完成同类施工。 4、不同工种或同种作业班组完成工作的时间尽可能的相互衔接起来。,05:48:43,流水施工的经济效果主要体现的方面：,1、消除工作时间间歇，避免劳动力过 分集中。 2、提高劳动生产率和工程质量。 3、合理和充分利用机械和劳动力。 4、缩短工期，劳动力和物质消耗均衡，降低工程间接费用和直接费用。,05:48:43,组织流水施工，主要是对各施工过程在时间和空间上的开展情况及相互依存关系进行组织安排。为了说明组织流水施工时，各施工过程在时间和空间上的展开情况及相互制约关系，必须引入一些描述

15、流水施工的工艺流程、空间布置和时间安排等方面的特征和各种数量关系的状态参数，这些参数称为流水施工参数。,二、 流水施工的主要参数,05:48:43,（一）工艺参数 1、施工过程数n：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V：又称流水能力、生产能力，每一施工过程（工序）在单位时间内所完成的工程量。 如：每工作班浇捣砼的数量 （1）机械施工工程的流水强度： R : 某种施工机械台数 C：该种机械台班产量 X：用于同一施工过程的主导施工机械种数,05:48:43,(二

16、) 时间参数:,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 /（CRn）=Pi /（Rn ） 式中：Q i 某施工段的工作量。 C每一工日（或台班）的计划产量（产 量定额） R施工人数（或机械台数） 。 P某施工段所需要的劳动量（或机械台 班量） n 作业班组； 资源的使用效率,05:48:43,例6：,05:48:43,1.定额计算法 流水节拍ti ：某个工序在某个施工段上的持续时间. ti =Qi /CR=Pi /R Qi :工程量 C：日产量 R：人、机械数量 P：工日数。 例：人工挖运土方工程Q=24500m3 C=24.5m3 /工日 R=20人求：

17、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，即开始时间之差。 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)保持各施工过程的连续作业。 (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。,05:48:43,流水展开期T0：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

18、的时间间隔,流水稳定期Tn：从第一个施工段的末道工序开工时间算起，至最后一个施工段的末道工序结束时间为止的时间称为流水稳定期。,技术间歇时间：指满足工艺或质量要求必须等待的时间，如混凝土的养生、油漆的干燥,组织间歇时间：指由于技术和组织原因造成流水步距以外增加的间歇时间，如：仪器和设备检修、机械转移、或由于工艺顺序和流水节拍长短不一造成。,（三）空间参数：,1、作业面A：是指施工对象的场地或空间可能安排工人或机械进行有效率地工作的地段，用来反映施工过程在空间布置的可能性。 2、施工段数m： 定义：把施工对象划分为劳动量大致相同的施工段。 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，

19、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。,05:48:43,（1）施工段的分界同施工对象的结构界限取得一致； （2）施工段上所消耗的劳动量大致相等； （3）必须考虑各作业班组有合宜的工作面，以及发挥机械能力之可能性； （4）数量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。,施工段数划分要点：,Mn 即施工段数大于或等于工序数。,（四） 充分流水条件：,05:48:43,三、流水施工的类型及总工期的计算,05:48:43,有节拍流水 全等节拍流水 成倍节拍流

20、水 分别流水 无节拍流水,1、全等节拍流水：,定义：指各施工过程在所有施工段上的流水节拍均相等。即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。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=流水步距=常数 每道工序组建一个专业班组 施工班组能实现连续作业 是一种理想的作业方式,05:48:43,1、全等节拍流水：,特点：ti=Bij=常数。 总工期计算公式： T=(n-1)Bij+mti=(m+n-1)ti,05:48:43,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

21、制施工进度图，计算总工期。,解：,流水开展期t0=（n-1）Bij 最后工序作业时间 tn=m ti 总工期T= t0+ tn=（n-1）Bij + m ti =（m+n-1）ti T=（3+5-1）2=14天。,05:48:43,例：某分部工程由四个分项工程组成，划分成五个施工段，流水节拍均为3天，无技术、组织间歇，试确定流水步距，计算工期，并绘制流水施工进度表。,解：m=5 n=4 ti=3T=（5+4-1）3=24,05:48:43,2、成倍节拍流水,定义：各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）计算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“

22、公共流水步距”，仍称流水步距。 （2）计算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）将专业队数综合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,05:48:43,例：有6座类型相同的管涵，每座管涵包括四道工序。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） 施工队数目： b1 =1 b2=2 b3=3 b4=

23、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=（m+bi1）K =（6+7-1）2=24天。 （5） 绘制施工进度图。,05:48:43,练习：,某项目划分为4个施工段，由、等三个施工过程组成，流水节拍分别为天、天、天，试组织成倍流水施工专业流水施工。,05:48:43,解：（1）由t1=2 t2=6 t3=4 ，得K=2天。 （2） 施工队数目： b1 =1 b2=3 b3=2 bi =1+3+2=6 （3） 按6个专业队，流水步距为2 组织施工。 （4） 总工期T=（m+bi1）K =（4+6-1）2=18天。 （5） 绘制施工进度图。

24、,05:48:43,3、分别流水：,（1）定义：指各道工序（施工过程）在各个施工段的流水节拍保持不变（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。 （2）特点： 1）各工序本身的流水节拍ti=常数，但相互间并不全部相等. 2）各工序间的流水步距Kij常数，一个施工段流水步距及不同施工段上的同类流水步距等也不全部相等。,05:48:43,（3）流水步距Bi,A：第一种类型：当后一道工序的作业持续时间ti+1 等于或大于前一工序的作业持续时间ti 时，流水步距根据后一工序所要求的时间间隔确定，即：Bti,一般不小于1天。 B 第二种类型：当后一个施工过程的作业持续时间

25、ti+1 小于前一个施工过程的作业持续时间tn 时： Bm（ti-ti+1)ti+1 式中：m-施工段数,05:48:43,（4）总工期计算：,T=t0+tnBtn B-各相邻工序之间流水步距之和； tn-最后一个专业施工队的作业持续时间； t0-第一个施工过程开始至最后一个施工过程开始之间的时间间隔。,05:48:43,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： t2=2t1=3 B12 =5(3-2)2=7 t3=4t2=2 B23=2天 t4=5t3=4 B34=4天 t0=

26、 B12 + B23+ B34=7+2+4=13 T= t0+ te=13+25=38天,05:48:43,绘制进度图,B12 =7 B23=2 B34=4 T= t0+ tn=13+25=38天,t1=3d,t2=2d,t3=4d,t4=5d,05:48:43,练习,某路面工程5公里，划分为四个施工段施工。垫层施工的持续时间12天，基层20天，面层20天，保护层8天。计算总工期，并绘制施工进度图。 解： t1=3 t2=5 t3=5 t4=2 t2=5t1=3 B12=3天 t3=t2=5 B23=5天 t4=2t3=5 B34 =4(5-2)2=14 t0= B12 + B23+ B34=

27、3+5+14=22 T= 22+8=30天,05:48:43,绘制进度图,B12 =3 B23=5 B34=14 T= t0+ tn=22+8=30天,t1=3 t2=5 t3=5 t4=2,05:48:44,4、无节拍流水：,（1）定义：各道工序在各施工段上的流水节拍不相同，不同工序的流水节拍也不相同的流水作业。ti常数 B常数 （2）确定最小流水步距目的： 保证各作业组在不同作业面上能连续施工，不出现窝工。 （3）确定方法：累加数列错位相减取大差。所取大差为最小流水步距。潘特考夫斯基法(简称潘氏法),（累加数列、错位相减、取最大差）,05:48:44,现有一钢筋混凝土结构物，分为、四个施工

28、段，每个施工段又分为立模、扎筋、浇混凝土三道工序、各工序工作时间如下表。确定最小流水步距，求总工期，绘制其施工进度图。,05:48:44,（1）计算B12, 将第一道工序的工作时间依次累加后得： 2 5 9 12 将第二道工序的工作时间依次累加后得： 3 7 9 14 将上面两步得到的二行错位相减，取大差得B12 2 5 9 12 （-） 3 7 9 14 2 2 2 3,B12=3,（累加数列、错位相减、取最大值）,05:48:44,（2）计算B23 ：, 将第二道工序的工作时间依次累加后得： 3 7 9 14 将第三道工序的工作时间依次累加后得： 2 5 8 10 将上面两步得到的二行错位

29、相减，取大差得B23 3 7 9 14 （-） 2 5 8 10 3 5 4 6 B23 =6,05:48:44,解： (1) 计算流水步距,B12 =3 B23 =6 （2）计算总工期T： T=t0+te = B12 + B23 +te = 3+6+（2+3+3+2）=19 （3）绘制施工进度图：,05:48:44,绘制施工进度图：,05:48:44,计算：某工程的流水施工参数为：m=6，n=4，Di如下表。 试组织流水施工方案。,05:48:44,【解】,可采用分别流水方式。,确定流水步距：, K,5（天）, K,5（天）, K,3（天）,05:48:44,确定计划工期：,绘制水平图表：,

30、05:48:44,计算：某工程由挖土方、做垫层、砌基础和回填土等四个分项工程组成；在砌基础和回填土工程之间，必须留有技术间歇时间Z=2天；现划分为四个施工段。其流水节拍如下表所示，试编制流水施工方案。,05:48:44,【解】,按分别流水组织施工。四个施工过程建立四个相应的专业工作队。,确定流水步距：, K,3（天）, K,5（天）, K,3（天）,05:48:44,确定计划工期：,绘制水平图表：,05:48:44,作业：某工程由、等施工过程组成；现划分为六个施工段；其流水节拍如下表所示；要求施工过程与之间有技术间歇3天，试编制流水施工方案，并绘制流水施工图。,05:48:44,【解】,按分别

31、流水组织施工。四个施工过程建立四个相应的专业工作队。,确定流水步距：, K,4（天）, K,4（天）, K,2（天）,05:48:45,确定计划工期：,绘制水平图表：,05:48:45,本 章 小 结,施工过程是劳动者利用劳动工具对象生产建筑产品的过程，包含劳动过程和自然过程。 施工过程的组织原则是施工的连续性、协调性、均衡性和经济性。 施工的时间组织有顺序作业法、平行作业法、流水作业法三种基本作业方法，其中流水作业法最科学。,05:48:45,05:48:45,作业：1对下表工程进行排序,并绘制施工总工期图.,2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。,05:48:45,3 .有一施