34-2 施工组织计划技术.docx
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1、34-2施工组织计划技术34-2-1流水施工基本方法34-2-1-1流水施工表达方式1.横道图(1)水平指示图表流水施工水平指示图表的表达方式,如图34-1所示。其横坐标表示持续时 间,纵坐标表示施工过程或专业工作队编号,带有编号的圆圈表示施工项目或施 工段的编号。图34-1流水施工水平指示图表图中T流水施工的计算总工期;m一一施工段的数目;n一一施工过程或专业工作队的数目;t流水节拍;K流水步距,此图K = t。(2)垂直指示图表流水施工垂直指示图表的表达方式,如图34-2所示。其横坐标表示持续时 间,纵坐标表示施工项目或施工段的编号,斜向指示线段的代号表示施工过程或 专业工作队编号,图中符
2、号同前:图34-2流水施工垂直指示图表2.流水网络图(1)横道式流水网络图横道式流水网络图如图34-3所示。图中粗黑错阶箭线表示施工过程进展状 态,在箭线上面标有该过程编号和施工段编号,在箭线下面标有流水节拍,细黑 箭线分别表示开始步距(Kjj+i)和结束步距(Jj,j+i),带有编号的圆圈表示事件或 结点。式中T流水施工方案的计算总工期;-一最后一个专业工作队(m)在各个施工段上的流水节拍。其他符号同前。 (6)绘制流水施工指示图表。例某工程由I、II、HI、IV 4个施工过程组成;它在平面上划分为6个施 工段;每个施工过程在各个施工段上的流水节拍,如表34-8所示。为缩短计划 总工期,允许
3、施工过程I与H有平行搭接时间Id;在施工过程且完成后,其相 应施工段至少应有技术间歇时间2d;在施工过程III完成后,其相应施工段至少 应有作业准备时间Ido试编制流水施工方案。施工持续时间表表34-8解根据题设条件和要求,该工程只能组织分别流水。施工过程编号流水节拍(d)I454454II322323III243242IV332233(1)确定流水步距。由公式(34-7)得1)Ki. n3) Kui.ivKm,iv=max 2, 3,3, 3, 5, 4) =5d(2)确定计算总工期。由题设条件可知:Ci.ii= Id, Zii,m = 2d, Gm.iv= Ido 代入公式(34-8)可得
4、T= (14+3 + 5) + (3 + 3+2+2+3 + 3) +2+1-1=22+16+2=40d(3)绘制流水施工指示图表。该工程流水施工水平指示图表,如图34-7所示。图34-7分别流水指示图表34-2-1-4流水施工排序优化工程排序优化就是加工过程和加工对象及其排列顺序的优化,也称为流程优 化。它可分为单向工程排序优化和双向工程排序优化两种;施工项目的工程排序 优化属于单向工程排序优化。这里介绍一种新而简捷的工程排序优化方法一一矩阵法。该法是在保证流水 施工条件下,寻求施工项目(或施工段)最优排列顺序的优化方法,其优化目标 是计算总工期最短。故该法实质是流水施匚排序优化。1 .基本
5、概念(1)基本排序任何两个施工项目或施工段的排列顺序,均称为基本排序。如A和B两个 施工项目的基本排序有A-B和B-A两种;前者A-B称为正基本排序,后者 B-A称为逆基本排序。(2)基本排序间歇任何两个施工项目,由于排列顺序不同而造成的施工过程间歇时间的总和, 均称为基本排序间歇,并以Zi.i+i表示。如:A-B基本排序间歇记为Za.b,Bf A基本排序间歇记为Zb.a。(3)基本排序流水步距任何两个施工项目(i)与(i+1),先后投入到第(j)个施工过程开始施工 的时间间隔,均称为基本排序流水步距;即施工项目(i)与(i+l)之间的流水 步距,并以Ki,i+i表不。如:Af B基本排序流水
6、步距记为Ka,b,Bf A基本排序 流水步距记为Kb.ao(4)施工项目排序模式在进行流水施工排序优化时,通常将若干个施工项目(或施工段)排列顺序 的全部可能模式,称为施工项目排序模式。如A、B、C、D 4个施工项目就有AAfBfDfC; ;Bf Df A-*C等24种施工项目排序模式。2 .基本原理矩阵法是从流水施工基本原理出发,通过对工程排序优化问题深入研究之 后,发现并证实影响计算总工期长短的关键是基本排序间歇(Ziw)的数值大小。 这样该法首先根据分析计算法确定出施工项目基本排序流水步距,同时计算出基 本排序间歇,并建立起基本排序间歇矩阵表;然后按照最优工程排序模式确定规 则,由矩阵表
7、上寻求其最优排序方案。根据分析计算法原理,任意相邻两个施工项目基本排序流水步距,均可由公 式(34-9)确定;而其基本排序间歇,可由公式(34-10)计算。(34-9)(34-10)式中Ki,i+i一一施工项目 与(i+1)基本排序流水步距;lWiWm-1, m为 施工项目总数;max取最大值;kjii+,施工项目(i)与(i+1)在施工过程(j)上的“假定项目步距”; iWjWn, n为施工过程总数;从施工过程(1)至(j)依次累加,逢过程求和;施工项目(i)与(i+1)在施工过程(j)上的流水节拍之差,即;6一施工项目(t)在施工过程(j)上的流水节拍:tji+,一一施工项目(i+1)在施
8、工过程(j)上的流水节拍;Zi.i+i一施工项目(i)与(i+1)基本排序间歇;Zji.i+i施工项目(i)与(i+1)在施工过程(j)上的排序间歇。3 .基本步骤(1)根据公式(34-9)和(34-10),分别计算出全部施工项目各种可能的基 本排序流水步距和基本排序间歇数值。(2)列出基本排序间歇矩阵表。(3)确定最优工程排序模式规则:1)从矩阵表中选出基本排序间歇数值相对最小的有关基本排序;2)从选出的基本排序中,找出两个施工总持续时间相对最短的施工项目; 先将两者中第一个流水节拍数值相对最小的施工项目排在最前面,再将另一个施 工项目排在最后面;3)在满足矩阵表上排序要求的前提下,尽可能将
9、施工总持续时间相对最长 的施工项目排在中间;4)根据施工项目之间的矩阵关系,找出其余施工项目的最佳排列位置;5)在选出的几个工程排序模式中,将工程排序总间歇数值最小者,作为最 优工程排序模式,其中工程排序总间歇数值,可由公式(3411)确定。(34-11)式中Z工程排序总间歇时间;其他符号同前。(4)做出优化前后两种方案对比。例某群体工程由A、B、C、D、E五个施工项目组成;它们都要依次经 过I、II、III、IV 4个施工过程;每个施工项目在各个施工过程上的流水节拍如 表34-9所示。如果上述5个施工项目排列顺序是可变的,那么如何安排它们的 排列顺序,才能使计算总工期最短?施工持续时间表34
10、-9解该例属于单向工程排序优化问题。施工项目名称流水节拍(周)Ti (周)IIIIIIIVA545317B453214C345416D234514E454518(1)计算基本排序流水步距和排序间歇。1) Af B 和 Bf AA-*B* KA.B=max kA,B =max 5, 5, 5, 5 =5 (周)/. Ke.A=max 4, 4, 3, 0) =4 (周)Zb.a=4X4- (4+4+3+0) =5 (周)同理可得:2) A-C 和 C-AKa,c=7, Za,c=5 : Kc,a=3, Zc,a=23) A-D 和 D-*AKa.d=9 Za,d=7; Kd,a=2, Zd,a=
11、64) Af E 和 E-*AKa.e=5, Za,e=1; Ke,a=4, Ze,a=O5) BE 和 C-BKb,c=6, Zb,c=7; Kc,b=4, Zc,b = 36) Bf D 和 D-*BKb,d=7, Zb,d=5: Kd,b=3, Zd,b=37) B-*E 和 E-BKb,e=5, Zb.e=4; Ke,b = 5, Ze.b = 28) C-D 和 D-CKc,d=7, Zc,d6; Kd,c=2, Zd,c=O9) CfE 和 E-CKc,e=3,Zc,e=O; Ke,c=6,Ze,c= 110) D-E 和 E-*DKd.e=2, Zd,e=4; Ke,d=9, Z
12、e,d=8(2)列出基本排序间歇矩阵表,如表34-10所示。基本排序间歇矩阵表表34-10(3)确定最优工程排序模式。由表34-10看出,基本排序间歇数值相对最小的基本排序有:A-B、C-E、D-C 和 E-*A4个,其数值均为零。其中施工项目B和D施工总持续时间(Ti)相对最 短,而施工项目D的流水节拍依次为2、3、4、5 (周),施工项目B的流水节 拍依次为4、5、3、2 (周);故施工项目D应排在最前面,而施工项目B应排 在最后面。再分析一下上述4个基本排序的矩阵关系,便可以找到最优工程排序 模式:D-CEAB图34-8优化前水平指示图表图34-9优化后水平指示图表(4)优化前后对比优化
13、前工程排序模式为:A-B-C-D-E;其水平指示图表,如图34-8所 示;计算总工期为37周。优化后工程排序模式为:DfCEfAB;其水平指示图表,如图34-9所 示;计算总工期为28周;比优化前缩短9周。34-2-2普通工程网络图34-2-2-1 概述1 .基本概念(1)工程网络计划技术它是在20世纪50年代后期发展起来的一种科学计划管理方法;并广泛应用 于工业、农业、建筑业、国防和科学研究等项目的计划管理;目前它已形成关键 线路法(CPM)、计划评审技术(PERT)和图示评审技术(GERT)等分支系统。工程网络计划技术是以规定的网络符号及其图形表达计划中工作之间的相 互制约和依赖关系,并分
14、析其内在规律,从而寻求其最优方案的计划管理新方法。(2)普通网络图工程网络图主要用于工程项目计划管理,它首先将施工项目整个建造过程分 解成若干项工作,以规定的网络符号表达各项工作之间的相互制约和相互依赖关 系,并根据它们的开展顺序和相互关系,从左至右排列起来,最后形成一个网状 图形。这种网状图形就是普通网络图。其表示方法主要有:双代号表示法详见本 章34-2-2-2普通双代号网络图,单代号表示法详见本章34-2-2-3普通单代号网络 图。2 .基本原理(1)把一项工程全部建造过程分解成若干项工作,并按各项工作开展顺序 和相互制约关系,绘制成网络图。(2)通过网络图各项时间参数计算,找出关键工作
15、和关键线路。(3)利用最优化原理,不断改进网络计划初始方案,并寻求其最优方案。(4)在网络计划执行过程中,对其进行有效地监督和控制,以最少的资源 消耗,获得最大的经济效益。3.基本类型(1)普通双代号网络图它是以双代号表示法绘制的网络图。它是采用两个带有编号的圆圈和一个中 间箭线表示一项工作,其持续时间多为肯定型。这种网络图分为:有时间坐标和 无时间坐标两种。(2)普通单代号网络图它是以单代号表示法绘制的网络图。它是采用一个大方框或圆圈表示一项工 作,工作之间相互关系以箭线表达,工作持续时间多为肯定型。34-2-2-2普通双代号网络图1 .普通双代号网络图组成普通双代号网络图是由工作、事件和线
16、路三个基本要素组成,如图34-10所 zK o工作工作是指能够独立存在的实施性活动。如工序、施工过程或施工项目等实施 性活动。工作可分为:需要消耗时间和资源的工作、只消耗时间而不消耗资源的工作和不消耗时间及资源的工作三种。前两种为实工作,最后一种为虚工作;工作表 示方法,如图34-11所示。图3470某现浇工程双代号网络图(2)事件事件是指网络图中箭线两端带有编号的圆圈,也称作结点。事件表示工作开 始或结束的时刻;它既不消耗时间,也不消耗资源。在双代号网络图中,第一个事件称为原始事件,最后一个事件称为结束事件, 其余事件均称为中间事件。事件编号方法有:沿水平方向或沿垂直方向编号;按 自然数连续
17、编号;按奇数或偶数编号。不管采用什么编号方法,都必须保证:箭 尾事件编号小于箭头事件编号。(3)线路线路是指从网络图原始事件出发,顺着箭线方向到达网络图结束事件,中间 经由一系列事件和箭线所组成的通道。完成某条线路所需的总持续时间,称为该 条线路的线路时间。根据每条线路的线路时间长短,可将网络图的线路区分为关 键线路和非关键线路两种。关键线路是指网络图中线路时间最长的线路,其线路时间代表整个网络图的 计算总工期。关键线路至少有一条,并以粗箭线或双箭线表示。关键线路上的工 作,都是关键工作,关键工作都没有时间储备。在网络图中,除了关键线路之外,其余线路都是非关键线路。在非关键线路 上,除了关键工
18、作之外,其余工作均为非关键工作,非关键工作都有时间储备。在一定条件下,关键工作与非关键工作、关键线路与非关键线路都可以相互 转化。2 .普通双代号网络图绘制(1)绘图基本规则1)必须正确地表达各项工作之间的网络逻辑关系,如表34/1所示。图3471工作示意图(a)实工作;(b)虚工作3 )在同一网络图中,只允许有1个原始事件,不允许再出现没有前导工作 的“尾部事件”。3)在同一单目标网络图中,只允许有1个结束事件,不允许再出现没有后续工作的“尽头事件”。4)在双代号网络图中,不允许出现闭合回路,如图34-12所示。图34-12闭合回路示意图5)在双代号网络图中,不允许出现重复编号的工作,如图3
19、4-13所示。图347 3重复编号工作示意图(a)错误;(b)正确6)在双代号网络图中,不允许出现没有起点事件的工作,如图34-14所示。图3474无起点事件工作示意图(a)错误;(b)正确双代号与单代号网络逻辑关系表达示例 表34-11序 号工作间的逻辑 关系网络图上的表示方法说明双代号单代号1A、B二项工作, 依次进行施工B依赖A,A约束B2A、B、C三项 工作;同时开始 施工A、B、C三项工 作为平行施工方 式3A、B、C三项 工作;同时结束 施工A、B、C三项工 作为平行施工方 式4A、B、C三项 工作;只有A 完成之后,B、 C才能开始A工作制约B、C 工作的开始;B、 C工作为平行
20、施 工方式5A、B、C三项 工作,C工作只 能在A、B完成 之后开始C工作依赖于A、 B工作结束;A、 B工作为平行施 工方式6A、B、C、D 四 项工作;当A、 B完成之后,C、 D才能开始双代号表示法是 以中间事件把 四项工作间的逻 辑关系表达出来图34-3横道式流水网络图(2)流水步距式流水网络图流水步距式流水网络图如图34-4所示。图中实箭线表示实工作,其上标有 施工过程和施工段编号,其下标有流水节拍;虚箭线表示虚工作,即工作之间的 制约关系,其持续时间为零,流水步距也由实箭线表示,并在其下面标出流水步 距编号和数值。图34-4流水步距式流水网络图(3)搭接式流水网络图搭接式流水网络图
21、如图34-5所示。图中的大方框表示施工过程,其内标有: 施工过程编号、流水节拍、施工段数目、过程开始和结束时间;方框上面的实箭 线表示相邻两个施工过程结束到结束的搭接时距,即结束步距;方框下面的实箭 线表示相邻两个施工过程开始到开始的搭接时距,即流水步距。图34-5搭接式流水网络图(4)三维流水网络图详见本章34-2-3-4三维双代号流水网络图和34-2-3-5三维单代号流水网络 图,此处从略。34-2-1-2流水参数确定方法1.工艺参数(1)施工过程在组织流水施工时,用以表达流水施工在工艺上开展层次的有关过程,统称 为施工过程。施工过程数目以n表示,根据过程工艺性质不同,它可分为:制备 类、
22、运输类和砌筑安装类三种施工过程。(2)流水强度1该类流水网络图的各项时间参数计算方法,可参照本章34-2-2-2普通双代号网络图。7A、B、C、D 四 项工作;A完成 之后,C才能开 始;A B完成 之后,D才能开 始A制约C、D的开 始,B只制约D 的开始;A、D之 间引入了虚工作8A、B、C、D、 E五项工作;A、B完成之后,D 才能开始;B、C完成之后,E 才能开始D依赖A、B的完 成:E依赖B、C 的结束;双代号 表示法以虚工作 表达A、C之间的 上述逻辑关系9A、B、C、D、E五项工作;A、 B、C完成之后, D才能开始:B、 C完成之后,E 才能开始A、B、C制约D 的开始;B、C
23、制 约E的开始;双 代号表示法以虚 工作表达上述逻 辑关系10A、B两项工作; 按三个施工段 进行流水施工按工种建立两个 专业工作队;分 别在3个施工段 上进行流水作 业;双代号表示 法以虚工作表达 工种间的关系(2)绘图基本方法I)在保证网络逻辑关系正确的前提下,图面布局要合理、层次要清晰、重 点要突出。2)密切相关的工作尽可能相邻布置,以减少箭线交叉;如无法避免箭线交 叉时,可采用暗桥法表示。3)尽量采用水平箭线或折线箭线;关键工作及关键线路,要以粗箭线或双 箭线表示。4)正确使用网络图断路方法,将没有逻辑关系的有关工作用虚工作加以隔 断。如图34-15所示。图3475某工程双代号网络图由
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- 34-2 施工组织计划技术 34 施工 组织 计划 技术
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