施工过程组织原理.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+1002号：K1+9003号：K2+6004号：K3+9005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：,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。,按15的自然顺序绘制：,练习,例：五个施工任务，各工序工作时间如下表：,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。,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,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。,按1-5顺序，绘制施工进度图，确定总工期,确定下表的最优施工顺序及最短工期。,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 5A+B 14 5 8 13 9B+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。,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=RiCiR：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=RcR：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/RQ 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。,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）,绘制施工进度图。(垂直）,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：t1=53=15 t2=52=10 t3=54=20 t4=55=25 t2=10t1=15 取ta=2天B12=15+2-10=7t3=20t2=10 取B23=2天 t4=25t3=20 取B34=4天 t0=B12+B23+B34=7+2+4=13T=t0+te=13+25=38天,绘制进度图,4无节拍流水：,（1）定义：同类工序的流水节拍在各施工段上不相同，不同类工序的流水节拍也不相同的流水作业。（2）最小流水步距：确定最小流水步距的目的：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。,例,现有一钢筋混凝土结构物，分为、四个施工段，每个施工段又分为三道工序、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。,解：（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 3-14 B12=3,（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相减，取大差得B23 3 7 9 14-）2 5 8 103 5 4 6-10B23=6,（3）计算总工期T：,T=t0+te=B12+B23+te=3+6+（2+3+3+2）=19,（4）绘制施工进度图：,作业：,1.流水施工有哪些类型,其定义是什么；2.说明成倍节拍流水总工期的计算步骤?3.说明各类流水的流水步距确定方法。,4.某工程有四个施工段,每个施工段有四道工序,其工作时间如下表,确定施工组织方法,计算流水步距,总工期,绘制进度图.,