第二章 施工过程组织与流水施工原理课件.ppt

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1、2022/12/3,1,第二章 施工过程组织与流水施工原理,2-1 公路施工生产过程及组织原则2-2 施工过程的空间组织2-3 施工过程的时间组织2-4 流水施工原理2-5 流水施工的分类及流水总工期2-6 施工项目施工次序的确定2-7 流水作业的作图及施工组织方法,2022/12/3,2,2-1施工生产过程与组织原则,组织定义：是人们为了快速、高效地达到某一特定目的而人为地使其实施过程系统化、秩序化和科学化的一种管理行为。组织分类：空间组织时间组织,2022/12/3,3,2-1施工生产过程与组织原则,施工生产过程：劳动过程、时间过程施工过程划分：根据所需劳动资料及对产品作用生产准备过程：前

2、期准备和施工准备，人、机、料的进场计划；施工现场平面布设；施工测量基础资料等基本生产过程辅助生产过程：如：动力的生产（发电）、机械设备维修、材料开采、加工等。服务生产过程：如：原材料、燃料的供应、运输等。,2022/12/3,4,2-1施工过程的概念、分类与组织原则,施工过程的层次划分,分项工程（操作过程）,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,由若干个操作组成。施工组织往往以工序为对象,注意工序的五要素,工程项目的分解：,初压,复压,终压,建设项目,单位工程,分部工程,工序,操作,2022/12/3,6,三、施工生产类型,1.按产品和工艺特点划分固定性产品生产移动

3、性产品生产2.按产品生产的重复性划分单件生产批量生产大量生产,2022/12/3,7,四、施工过程的组织原则,1.施工过程的连续性:时间上紧密衔接意义：缩短工期包括内容:施工工艺的连续；施工组织的连续2.施工过程的协调性：保证比例关系协调3.施工过程的均衡性：使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,2022/12/3,8,2-2 施工过程的空间组织,空间组织研究内容：建立项目管理机构和生产机构加工厂内部或施工现场各施工作业单位的设置、分布；原材料、半成品、构件等的运输路线问题具体工程项目的各种生产、生活、运输、行政等设施的空间分布问题,施工过程组织包括：时

4、间组织、空间组织,施工平面设计,2022/12/3,9,一、施工生产作业单位的设置原则,1.按工艺原则设置作业单位将同工种的工人和所需机械设备集中于一起有利于专业化管理，但不能独立生产“产品”2.按对象原则设置作业单位将生产“产品”的工人和所需机械设备集中于一起有利于组织流水作业，能独立生产“产品”,根据工程属性及施工方案的需要组建施工生产作业单位,2022/12/3,10,二、施工平面图布置,施工平面图是施工过程空间组织的具体成果。施工平面图设计过程：根据施工过程空间组织的原则，对施工过程所需的工艺路线、施工设备、原材料堆放、动力供应、场内运输、半成品生产、仓库、料场、生活设施等进行空间的，

5、特别是平面的科学规划与设计，并以平面图的形式加以表达，这项工作称平面图设计。,2022/12/3,11,1、施工平面图类型及主要内容,(1)按施工平面图作用划分：施工总平面图单位工程施工平面图分部、分项工程施工平面图(2)按主体工程形成划分：线形工程施工平面图集中型工程施工平面图,绘图比例用地范围内物体位置及尺寸主要项目的位置取土和弃土场位置高压线、水源位置既有公路、铁路位置公路临时设施位置重要地形、地物地质不良路段等与施工有关的内容现场安全和防火施工现场排水设施,2022/12/3,12,(2)单项工程、分部工程施工平面图,重点工程施工场地布置图。独立桥梁、隧道等项目。其他单项局部平面布置图

6、：砂、石场平面布置图。大型沥青混合料拌和场、混凝土构件预制场。临时供水、供电、供热管线布置。主要管理机构平面布置。,1.施工平面图的类型及主要内容,2022/12/3,13,2.施工平面图布置原则,少占地，减少拆迁；考虑自然因素对施工的影响；减少二次搬运，大型构件存放在使用地点附近。加工附属地点靠近原材料基地。符合生产工艺流程。如：砂、石、水泥料场的布置。符合施工安全要求。如：供水、供电的布置。利于指挥、施工、生活。如：指挥部、生产区、生活区的布置。临时设施便于施工，生活房屋放在后面，生产房屋放在前面。符合进度、施工方法、施工工艺流程要求。投资经济。,2022/12/3,14,3.施工平面图设

7、计的依据,1.工程平面图2.施工进度计划和主要施工方案3.各类材料、半成品的供应计划和运输方式4.各类临时设施的性质、形式、面积和尺寸5.各加工车间、场地规模和设备数量。6.水源、电源。7.其它有关设计资料,2022/12/3,15,4、施工平面图的设计步骤,1.分析调查资料2.绘制路线平面图3.进行现场平面规划分区4.合理确定起重、吊装、运输机械的位置 如：主梁吊装的龙门架、轨道的布置。5.确定拌和站、加工厂、仓库、材料等的堆放位置。6.办公用房、生活等临时设施的布置7.场内运输道路的布设8.水、电线路的布置。多方案分析、比较、修改和定案,2022/12/3,16,2022/12/3,17,

8、2-3 施工过程的时间组织,时间组织的主要任务建筑工程:主要解决具体工程项目施工的时间分配问题;各工序之间的施工次序排序问题安装工程:解决劳动对象在工序之间的移动方式问题;加工任务在关键设备上的排序问题,2022/12/3,18,2-3 施工过程的时间组织,时间组织的主要分类单施工段多工序型多施工段多工序型混合型,一个施工段含有若干道工序,1.合理安排工艺顺序,多个施工段含有若干道路工序,1.确定施工顺序2.合理配置资源,1.以上两种方式的组合2.公路工程多属于此种类型,2022/12/3,19,2-3 施工过程的时间组织,时间组织的表示方法横道图斜线图网络图,分析这三种图的优缺点,(1)横向

9、工序式(2)横向工段式,(1)用斜线表示(2)绘图由下往上,1.斜线工序式2.斜线工段式,2022/12/3,20,(1)横道图,2022/12/3,21,花果山大道立交桥工程进度横道图,2022/12/3,22,横道图画法,2022/12/3,23,横道图的特点与适用范围,特点：优点：直观、易懂、易制。缺点：分项工程间关系不明确；施工日期地点无法表示；不能突出重点工作，工程量实际分布不具体，工程数量无法表示；仅反映平均流水速度。适用简单的小型项目。集中工程、材料供应计划、下达任务的辅助图。,2022/12/3,24,(2)垂直图,2022/12/3,25,(2)垂直图的画法,(1)组成：上方

10、：各工程数量及其位置。下方：施工平面图。左侧：进度日历。右侧：资源平衡图（劳力曲线图）。正图：以施工日期为纵坐标，里程为横坐标，将各分部分项工程用不同的符号在图中绘出。,2022/12/3,26,(2)垂直图的特点及适用范围,优点：工程项目的关系、施工速度一目了然。在图中可找出任何一天，各施工队的地点及完成的工程量。缺点：不反映某项目的提前或推迟对整个工程工期的影响；反映不出主要工程，关键工程；计划优劣不易评价；不能使用计算机适用范围:适用于线形工程。,2022/12/3,27,(3)网络图,表示整个计划各道工序的先后次序，相互逻辑关系和所需时间的网状矢线图。,2022/12/3,28,2-3

11、 施工过程的时间组织,施工过程时间组织的基本作业方法顺序作业法平行作业法流水作业法,分析这三种作业法的优缺点,2022/12/3,29,(1)顺序作业,根据工艺流程和施工程序，按先后顺序进行施工操作。组织：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：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。,2022/12/3,30,(2)平行作业,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。特点：总工期短，劳动力需要量增加、设备、机具供应不易实现，出现人力高峰，

12、易造成窝工，增加生活福利设施的支出，材料供应集中而间歇。,2022/12/3,31,(3) 流水作业,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。,2022/12/3,32,流水施工实质,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。,2022/12/3,33,

13、流水作业特点,（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）流水作业法使用专业队施工，工程质量有保证。,2022/12/3,34,(4)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。,

14、2022/12/3,35,复习,1.施工过程组织包括哪些内容?2.施工过程空间组织主要组织哪些内容?3.施工过程平面设计图设计依据有什么?4.施工过程时间组织表示方法有哪几种?5.施工过程时间组织作业方法有哪几种,试分析其优缺点?,2022/12/3,36,2-4 流水作业法的原理,组织流水作业的前提条件具备若干个施工段每个施工段的施工过程基本相同每道工序组建专业施工队组来完成,2022/12/3,37,2-4 流水作业法的原理,组织流水作业的步骤划分流水施工段划分工序确定施工顺序确定流水作业参数,2022/12/3,38,2-4 流水作业法的原理,流水作业法的主要参数时间参数：流水节拍、流水

15、步距、流水展开期空间参数：工作面、施工段数m工艺参数：工序数n、流水强度,2022/12/3,39,一、工艺参数,1.工序数n（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工序，其数量n为工序数。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：每一施工过程在单位时间内完成的工程量，称流水强度，也称流水能力或生产能力。 机械施工工程的流水强度：v=RiCi R：机械台数 C：机械台班产量 i：机械种类,2022/12/3,40,流水强度V案例:,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。

16、解：v=11562.5+3223.2=2232.1m3/台班（2）手工操作流水强度：v=Rc R：施工人数 C：每人工日产量人工开挖土阶工程：C=22.2m3 /工日 R=5人 v=522.2=111m3/工日,2022/12/3,41,二、时间参数流水节拍ti,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 /RQi :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：t=？若R=50人，则t=？解：P=24500/24.5=1000工日 R=20人 t=1000/2

17、0=50天 R=50人 t=1000/50=20天,2022/12/3,42,二、时间参数流水节拍ti,2.三种时间估算法 ti =(a+4c+b) /6式中:ti根据三种估算时间计算的加权平均时间; a根据经验估算的最快完成时间; b根据经验估算的最慢完成时间; C最有可能完成该道工序的时间.,2022/12/3,43,二、时间参数流水节拍ti,3.倒排工期法 ti =Tz /m式中:tZ施工作业总持续时间 m施工段数; 需检查反算的流水节拍是否大于工作面限制的最小流水节拍. ti =Amin单位面积所劳动量或作业量. =QS/A,2022/12/3,44,二、时间参数流水步距,流水步距K：

18、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：保证作业班组在不同施工段上连续作业，不出现窝工现象。,2022/12/3,45,二、时间参数流水步距,确定流水步距要求(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。,2022/12/3,46,二、时间参数流水展开期t0,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。,2022

19、/12/3,47,二、时间参数流水展开期t0,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。,2022/12/3,48,三、空间参数,工作面：工人及机械设备所需操作的空间范围。根据工艺及施工组织需要确定。如：钻孔平台的大小施工段数m定义：把施工对象划分为劳动量大致相同的施工段落划分施工段的目的：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。考虑的因素：结构界限、劳动量大致相同、足够的施工作面、施工机械、人员、材料、安全

20、等因素。,2022/12/3,49,第五节、流水施工的分类及总工期,有节拍流水全等节拍流水成倍节拍流水分别流水无节拍流水,2022/12/3,50,1 全等节拍流水,定义：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Kij 完全相等的流水作业。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,2022/12/3,51,1 全等节拍流水,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，Kij=2天。试绘制施工进度图，并计算总工期。,例：,流水开展期t0=（n-1）K,最后专业队作业时间 te=m ti,202

21、2/12/3,53,计算总工期,总工期T= t0+ te=（n-1）Bij + m ti =（m+n-1）ti T=（3+5-1）2=14天。,2022/12/3,54,2.成倍节拍流水,定义:同一工序的流水节拍相同,不同工序的流水节拍互成倍数。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)求各施工过程需配置施工专业队伍数目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 看成施工工序数n，K看成流水步距，按全等节拍流水组织施工。（4）总工期：T=（m+n-1）ti =（

22、m+bi 1）K,2022/12/3,55,2.成倍节拍流水案例,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； 洞口铺砌：2天 试求：总工期T，并绘制施工进度图。,2022/12/3,56,2.成倍节拍流水案例,解：（1）求各流水节拍的最大公约数K：即：由t1=2 t2=4 t3=6 t4=4 ，得K=2天。（2）求各施工过程需配置施工专业队伍数目bi =ti/K ： 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=

23、（m+bi 1）K =（6+7-1）2=24天。,绘制施工进度图（横道图）,绘制施工进度图。(斜线图）,2022/12/3,59,3.分别流水,定义：指同一工序的流水节拍各自相等,不同工序的流水节拍不等,也不存在最大公约数，流水步距Bij 是变量。要求：避免各施工过程之间发生矛盾；减少作业面间歇，安排应紧凑，缩短工期。流水作业组织方法：紧凑法、潘特考夫斯基法流水步距Bij 总工期计算：T=t0+te,2022/12/3,60,3.分别流水紧凑法,紧凑法：也即直接编矩阵法编制原理：只要具备开工要素就可开工编制方法：第一行各新元素，可以直接累加（对应施工段）第一列各新元素，可以直接累加 （对应工序

24、）其它表列元素：旧元素加左边或上边各新元素，取其大值,2022/12/3,61,复习,流水作业法的时间参数有哪些?流水作业法的空间参数有哪些?流水作业法的工艺参数有哪些?流水作业法的分类有哪些?流水作业法的工期计算方法在哪几种?,2022/12/3,62,单项选择题,1、对确定流水步距没有影响的是（ ）。A技术间歇 B组织间歇 C流水节拍 D施工段数2、某分部工程有甲、乙、丙3道工序，分4段施工。甲施工过程的流水节拍是3周、5周、2周、4周，乙施工过程的流水节拍是4周、3周、3周、3周，丙施工过程的流水节拍是5周、2周、4周、2周，为了实现连续施工，乙、丙两个施工过程的流水步距应是（ ）。A3

25、周 B4周 C5周 D6周,2022/12/3,63,单项选择题,3、进行单位工程施工平面图设计时，首先（ ）。A布置临时设施 B引入场外交通道路 C确定起重机位置 D布置水电管线4、某工程组织全等节拍流水施工，共有6个作业队，每队分5段施工，流水节拍为5天，其中第三、第五作业队分别间歇了2天、3天，则该工程的总工期应为（ ）。A35天 B45天 C55天 D65天,2022/12/3,64,单项选择题,5、工程施工组织设计中，计算主要施工机械的需要量要依据（ ）。A工程建筑安装造价 B扩大定额 C建筑面积 D施工方案、进度计划和工程量6、施工组织技术经济分析指标中，节约三大材百分比指标中，不

26、包括（ ）。A钢材 B木材 C水泥 D混凝土,2022/12/3,65,计算题-用紧凑法计算该流水作业的工期,2022/12/3,66,3.分别流水潘特考夫斯基法,潘特考夫斯基法：累加数列错位相减取大差法编制方法：将各工序在各个作业段上的时间累加将后一工序数列向右错一位与前一工序累加数列进行相减减得的各位数中最大正值即为两道工序的流水步距,2022/12/3,67,4.无节拍流水,（1）定义：同道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）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

27、差为最小流水步距。,2022/12/3,68,4.无节拍流水案例分析,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。,2022/12/3,69,解：（1）计算B12 （2）计算B23 ： （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：,4.无节拍流水案例分析,2022/12/3,70,（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

28、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 =3,4.无节拍流水案例分析,back,2022/12/3,71,（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 10 3 5 4 6 -10 B23 =6,back,绘制施工进度图：,2022/12/3,73,流水作业的作图要点,开工要素:具备工作面和生产力工序要衔接工序紧凑法组织流水作业:所排工序尽量向开始

29、方向靠拢专业队连续作业,2022/12/3,74,第五节 确定合理的施工顺序,目的:通过安排合理顺序,确定最短工期1.2道工序,多个施工段数的工期计算工期计算方法:约翰逊贝尔曼法则工期计算步骤:在tiA 和tiB 中挑出最小值，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，仍按上述方法进行排序,最后可得到最佳施工顺序,2022/12/3,75,案例分析-用紧凑法计算工期,五座小桥基础工程，工序工作时间如下表,8,16,22,24,9,10,20,30,33,2022/12/3,76,按15的自然顺序绘制：,2022/12/3,77,案例分析-进行合理排序,五座小桥

30、基础工程,流水节拍如下:,2,5,1,3,4,2022/12/3,78,案例分析按紧凑法计算工期,6,12,20,24,5,11,20,24,25,2022/12/3,79,案例分析按累加数列错位相减取大差法计算工期,计算流水步距: K12=4计算总工期:T=to+te=4+21=25,2022/12/3,80,绘制施工进度图，确定总工期,按5# 1# 4# 3# 2#顺序绘制。,2022/12/3,81,2.3道工序，多项任务的施工顺序,施工顺序进行调整的前提条件:条件1:第一道工序最小的施工周期tmin大于或等于第二道工序的最大施工周期tmax :t（iA）mint（iB）max 。条件（

31、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符合上述一条即可,2022/12/3,82,2.3道工序，多项任务的施工顺序,施工顺序确定方法:,2022/12/3,83,2.3道工序，多项任务的施工顺序,施工顺序确定方法:将三道工序合并为二道,2022/12/3,84,2.3道工序，多项任务的施工顺序,施工顺序确定方法:再利用约翰逊贝尔曼法则,2,5,1,3,4,绘制施工进度图，确定总工期,按1-5顺序，绘制施工进度图，确定总工期,2022/12/3,87,确定下表的最优施工顺序及最短工期,例题,2022/

32、12/3,88,3.n道工序，多项任务的施工顺序,施工顺序确定方法 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。,2022/12/3,89,第七节 流水作业法的经济效果,提高劳动生产率缩短工期降低成本提高质量有利于资源供应工作,2022/12/3,90,习题课,例1: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顺序及总工期。,2022/12/3,91,例2,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。,2022/12/3,92,例3,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， 按管：6天， 洞口：2天，求：总工期T，并绘制施工进度图。,2022/12/3,93,例4,现有一座桥梁分、四个施工段，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。,