第三章 施工過程組織原理

第三章

施工過程組織原理

第一節(jié)施工過程的組織原則

一、公路施工過程的概念1、公路施工過程含有兩方面的含義：（1）勞動過程，離不開人、材料、機(jī)械等；（2）自然過程，如水泥混凝土硬化過程養(yǎng)生，乳化瀝青分裂過程等。

2、按施工過程所需勞動性質(zhì)及在基本建設(shè)中起的作用不同，可將施工過程劃分為：

1).施工準(zhǔn)備過程

施工準(zhǔn)備過程指建筑產(chǎn)品在投入生產(chǎn)前所進(jìn)行的全部生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，如：可行性研究、勘察設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備等。2).基本施工過程基本施工過程指為完成產(chǎn)品而進(jìn)行的生產(chǎn)活動即施工現(xiàn)場所發(fā)生的活動，如：路基、路面、橋涵等的施工。

3).輔助施工過程:輔助施工過程指為保證基本施工過程的正常進(jìn)行所需的各種輔助生產(chǎn)活動，如：一、公路施工過程的概念如：機(jī)械設(shè)備維修、動力的生產(chǎn)、材料加工等。

4).服務(wù)施工過程服務(wù)施工過程指為基本施工過程和輔助施工過程服務(wù)的各種服務(wù)過程，如：原材料、半成品、機(jī)具、燃料等的供應(yīng)與運(yùn)輸?shù)取?/p>

一、公路施工過程的概念施工過程劃分情況施工準(zhǔn)備過程基本施工過程

輔助施工過程服務(wù)施工過程施工過程劃分情況公路施工過程是按照上述分部、分項(xiàng)工程按結(jié)構(gòu)順序施工。為了更好地管理施工過程，使施工組織設(shè)計(jì)做得更科學(xué)、合理、詳細(xì)，將施工過程依次劃分為：動作與操作

工序

操作過程

動作是指工人在勞動時一次完成最基本的活動

工序由若干個操作組成。工序是指施工技術(shù)相同，在勞動組織上不可分割的施工過程，是一個工人或一組工人，在一個工作地上，對同一種勞動對象連續(xù)進(jìn)行的施工生產(chǎn)活動。工序作為最小子目。操作過程是由幾個在技術(shù)上相互關(guān)聯(lián)的工序所組成的，可以相對獨(dú)立完成某一分部、分項(xiàng)工程。在施工組織設(shè)計(jì)時，我們一般把工序作為最小的施工過程要素

三、公路施工過程的組織原則

影響施工過程組織的因素有很多但是不管施工過程的組織怎樣變化，為了降低工程成本，縮短施工工期，保證工程質(zhì)量，都應(yīng)遵守以下基本原則：

施工過程的連續(xù)性

組織原則

施工過程的均衡性

施工過程的協(xié)調(diào)性

施工過程的經(jīng)濟(jì)性

三、公路施工過程的組織原則

通過以上幾點(diǎn)可以看出：連續(xù)性、協(xié)調(diào)性和均衡性是相互制約的，有關(guān)聯(lián)的，施工組織過程中，連續(xù)性、協(xié)調(diào)性和均衡性使用的好，施工過程的經(jīng)濟(jì)性自然就能保證

第二節(jié)施工過程的時間組織

一、施工過程時間組織的類型

施工組織設(shè)計(jì)包括兩方面：（1）施工過程時間組織；（2）施工過程空間組織。本章主要介紹施工過程時間組織，第五章介紹施工過程空間組織。一、施工過程時間組織的類型公路施工過程時間組織類型主要有以下三種：

1.單施工段多工序型

2.多施工段多工序型

3.混合型

二、施工過程中生產(chǎn)力的組織生產(chǎn)力組織不合理將會導(dǎo)致施工生產(chǎn)不連續(xù)、不協(xié)調(diào)、不均衡，造成資金浪費(fèi)，延誤工期。1.按工藝要求組織生產(chǎn)力2.按施工對象組織生產(chǎn)力

三、施工過程時間組織的表示方法用一種含有大量有關(guān)數(shù)據(jù)、各種信息的圖表方式表示出來，這就是通常稱為的工程施工計(jì)劃進(jìn)度圖?！肮こ淌┕び?jì)劃進(jìn)度圖”主要有如下幾種（1）橫道式工程施工進(jìn)度圖也叫橫道圖或甘特圖。（2）垂直坐標(biāo)式工程施工進(jìn)度圖。也叫斜線圖或垂直圖。（3）網(wǎng)絡(luò)圖形式的工程施工進(jìn)度圖。公路工程常采用雙代號和單代號網(wǎng)絡(luò)圖。上述幾種表示公路工程施工過程時間組織的“工程施工計(jì)劃進(jìn)度圖”，有關(guān)它們的編制方法、應(yīng)用和特點(diǎn)等，

四、施工過程時間組織的基本作業(yè)方法

公路施工的時間組織有三種基本作業(yè)方法：順序作業(yè)法、平行作業(yè)法、流水作業(yè)法。在進(jìn)行公路施工組織設(shè)計(jì)時，這三種作業(yè)方法既可以單獨(dú)運(yùn)用，也可以綜合運(yùn)用；順序作業(yè)法、平行作業(yè)法、流水作業(yè)法及其綜合運(yùn)用法既可以用橫道圖表示，也可以用網(wǎng)絡(luò)圖表示。兩種圖示方法可以互換。例：4座小涵洞的施工任務(wù)（假定4座小涵洞的勞動量相等，施工條件、技術(shù)配備、工程數(shù)量等完全相同）。分析：4座小涵洞自然形成了4個施工段，可把每一個施工段劃分成三道工序，即：基礎(chǔ)、洞身、洞口?？梢圆捎孟旅嫒N基本作業(yè)方法完成該施工任務(wù)。

。

（一）順序作業(yè)法

當(dāng)施工任務(wù)含有若干個施工段時（人為劃分或自然形成），由同一班組工人，完成一個施工段后，再去接著完成另一個施工段，依次按順序進(jìn)行，直至完成全部施工段的作業(yè)方法。見圖3—1。完成一個任務(wù)所需時間t的m倍，即：T=m×t（本例T=4×9天=36天）。由此可見，順序作業(yè)法適用于小型項(xiàng)目，且工期要求不嚴(yán)。特點(diǎn)：1.工期長；

2.專業(yè)化施工差，勞動生產(chǎn)率不高；設(shè)備不充分利用；

3.勞動力需要量波動大；

4.有利于資源供應(yīng)的組織工作；

5.施工現(xiàn)場的組織管理工作比較簡單

圖3—1順序作業(yè)法

進(jìn)度施工段工作日

369121518212427303336涵洞1涵洞2涵洞3涵洞4工期T=36勞動力8分布圖4

人數(shù)486486486486總勞動量216工序圖例：4人基礎(chǔ)8人洞身6人洞口（二）平行作業(yè)法

當(dāng)施工任務(wù)含有若干個施工段時，各個施工段同時開工，平行生產(chǎn)，同時完工的一種作業(yè)方法。即施工任務(wù)含有多少個施工段，就相應(yīng)地組織多少個施工隊(duì)。見圖3—2，由圖3—2可以看出，用平行作業(yè)法組織生產(chǎn)，完成m個施工任務(wù)所需的總施工時間T等于完成一個任務(wù)所需的時間t。即：T=t（本例T=9天）平行作業(yè)法有以下特點(diǎn)：1.縮短工期；

2.不利于提高工程質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率；

3.協(xié)調(diào)性、均衡性差，勞動力需要量出現(xiàn)高峰；

4.給材料供應(yīng)、機(jī)械設(shè)備調(diào)度等帶來困難；5.因?yàn)槭┕り?duì)多，人員集中所以，施工現(xiàn)場的組織管理工作復(fù)雜。由此可見，只有當(dāng)施工任務(wù)十分緊迫，工期緊張，工作面允許及資源充分，能保證供應(yīng)的條件下，才使用這種作業(yè)方法。圖3—2平行作業(yè)法

進(jìn)度施工段工作日369涵洞1涵洞2涵洞3涵洞4工期T=9勞動力32分布圖16人數(shù)163224總勞動量216工序圖例：4人基礎(chǔ)8人洞身6人洞口（三）流水作業(yè)法

當(dāng)施工任務(wù)含有若干個施工段時，其各個施工段相隔一定時間依次投入施工生產(chǎn)，相同的工序依次進(jìn)行，不同的工序則平行進(jìn)行的一種作業(yè)方法由圖3—3可以看出，流水作業(yè)法完成m個施工任務(wù)所需的總施工時間T，比順序作業(yè)法短，比平行作業(yè)法長。本例T=18天其特點(diǎn)是：1總工期比較合理；2.施工隊(duì)采用專業(yè)化施工，保證工程質(zhì)量，同時獲得更高的勞動生產(chǎn)率；3.相鄰專業(yè)施工隊(duì)之間搭接緊湊，體現(xiàn)了施工的連續(xù)性；4.投入施工現(xiàn)場的資源數(shù)量較為均衡，有利于資源供應(yīng)的組織工作；5.施工有節(jié)奏，為文明施工和進(jìn)行施工現(xiàn)場的科學(xué)管理創(chuàng)造了條件。采用流水作業(yè)法組織施工，施工段的數(shù)量和工作面的大小必須滿足一定的要求，流水作業(yè)法才能更好地發(fā)揮它的優(yōu)越性。圖3—3流水作業(yè)法

進(jìn)度施工段工作日369121518涵洞1涵洞2涵洞3涵洞4工期T=18勞動力16分布圖8人數(shù)4121818146總勞動量216工序圖例：4人基礎(chǔ)8人洞身6人洞口

以上是假定在施工條件、技術(shù)水平、工程數(shù)量等完全相同的條件下，僅就三種施工組織方法的施工工期和勞動力需要量進(jìn)行比較，而實(shí)際工程中的情況要復(fù)雜得多。在此，主要是為了說明這三種施工組織方法的基本概念

第三節(jié)流水作業(yè)法的原理

一、流水作業(yè)法的組織組織流水作業(yè)的基本方法如下：

劃分施工段

劃分工序估算流水時間

確定施工順序

施工過程的時間組織一、流水作業(yè)法的組織例：有5道涵洞，對其基礎(chǔ)施工采用流水作業(yè)法。分析：①5道涵洞，自然形成5個施工段；②將基礎(chǔ)分成三道工序：施工放樣、挖基坑、砌基礎(chǔ)；③分別組成三個專業(yè)施工隊(duì)，即施工放樣3人、挖基坑4人、砌基礎(chǔ)8人；④施工順序是：施工放樣挖基坑砌基礎(chǔ)。具體時間組織成果見圖3—4。由圖3—4可見，當(dāng)涵洞1的施工放樣工序完成后，涵洞1的挖基坑作業(yè)可以進(jìn)行；同時，涵洞2的施工放樣和涵洞1的挖基坑作業(yè)平行地進(jìn)行施工；依此進(jìn)行下去，形成流水作業(yè)。圖3—4流水作業(yè)施工進(jìn)度圖

進(jìn)度工序工作日(單位：天)12345678910111213施工放樣a

挖基坑b砌基礎(chǔ)c流水步距Ka

Kbc

總工期T=13天流水展開期t圖例：涵洞1涵洞2涵洞3涵洞4涵洞5

二、流水作業(yè)法的主要參數(shù)用流水作業(yè)法組織施工時，施工過程的連續(xù)性、均衡性和協(xié)調(diào)性，取決于一系列參數(shù)的確定，以及它們之間的相互聯(lián)系，反映這些關(guān)系的參數(shù)就稱為流水參數(shù)。一般把流水作業(yè)法的參數(shù)分為：空間參數(shù)、工藝參數(shù)和時間參數(shù)。（一）空間參數(shù)

1.工作面2.施工段數(shù)m（二）工藝參數(shù)

1.工序數(shù)n2.流水強(qiáng)度v

流水強(qiáng)度又稱流水能力或生產(chǎn)能力，每一工序（專業(yè)班組）在單位時間內(nèi)所完成的工程量（如：瓦工組在每工作班砌筑的圬工體積數(shù)值）叫流水強(qiáng)度。

二、流水作業(yè)法的主要參數(shù)①機(jī)械施工時的工序流水強(qiáng)度按式（3—1）計(jì)算：（3—1）式中：Vi

—

工序ｉ的機(jī)械作業(yè)流水強(qiáng)度；

Ri

—

某種施工機(jī)械臺數(shù)；

Ci

—

該種施工機(jī)械的臺班產(chǎn)量定額（時間定額的倒數(shù)）；

x

—

投入同一工序的主導(dǎo)施工機(jī)械種類。②人工操作時的工序流水強(qiáng)度按式（3—2）計(jì)算：（3—2）式中：Vi

—

工序ｉ的人工作業(yè)流水強(qiáng)度；

Ri

—

每一專業(yè)班組人數(shù)；

Ci—

平均每一個工人每班產(chǎn)量即產(chǎn)量定額（時間定額的倒數(shù)）。二、流水作業(yè)法的主要參數(shù)（三）時間參數(shù)1.流水節(jié)拍ti

:流水節(jié)拍ti是指一道工序（作業(yè)班組）在一個施工段上的持續(xù)時間.

2.流水步距K:流水步距指兩相鄰不同工序（專業(yè)班組）相繼投入同一施工段開始工作的時間間隔，即開始時間之差，通常用K表示。

3.流水展開期:從第一個施工專業(yè)隊(duì)開始作業(yè)起，到最后一個施工業(yè)隊(duì)開始作業(yè)止，其時間間隔叫流水展開期，常用t，表示。

4.技術(shù)間歇時間

:這個等待時間叫技術(shù)間歇時間。

5.組織間歇時間

:在流水作業(yè)中，由于施工技術(shù)或施工組織的原因，造成流水步距以外增加的間歇時間叫組織間歇時間。

三、流水作業(yè)法的分類及總工期流水施工作業(yè)分為：有節(jié)拍流水作業(yè)和無節(jié)拍流水作業(yè)。其中，有節(jié)拍流水又分為：全等節(jié)拍流水、成倍節(jié)拍流水和分別流水。（一）有節(jié)拍流水作業(yè)

1.全等節(jié)拍流水（1）定義在組織流水作業(yè)時，如果所有工序（施工過程）在各個施工段上的流水節(jié)拍彼此相等，這種組織方式的流水作業(yè)稱為全等節(jié)拍流水。圖3—5全等節(jié)拍流水施工進(jìn)度圖a）橫道圖；

進(jìn)度工序

工作日（單位：天）

12345678910111213141516abcdt=（n-1）ｋ

ｔ＝ｍｔi

Ｔ＝（n-1）k+mｔi

圖3—5全等節(jié)拍流水施工進(jìn)度圖b）斜線圖

進(jìn)度工序

工作日（單位：天）

12345678910111213141516abcdt=（n-1）ｋ

ｔ＝ｍｔi

Ｔ＝（n-1）k+mｔi

施工段圖例：A，B，C，D，E。

三、流水作業(yè)法的分類及總工期（2）總工期計(jì)算由圖3—5可知，流水展開期t，為各施工專業(yè)隊(duì)（即工序）之間的流水步距K值之和。因此，施工專業(yè)隊(duì)（即工序）數(shù)為n時，流水步距必然只有（n-1）個，則：

t，=（n-1）ｋ（3—6）最后一個施工專業(yè)隊(duì)（即工序）應(yīng)在每個施工段上依次作業(yè)，它的全部作業(yè)時間t應(yīng)為：

ｔ＝ｍｔi

（3—7）式中各符號意義同前。流水作業(yè)的總工期Ｔ等于t，與ｔ之和，即：

Ｔ＝t，+ｔ（3—8）也即Ｔ＝（n-1）k+mｔi＝（m+n-1）k（3—9）式中各符號意義同前。三、流水作業(yè)法的分類及總工期2.成倍節(jié)拍流水（1）定義相同工序的流水節(jié)拍在所有施工段上都相等，不同工序的流水節(jié)拍彼此不相等，但互為整數(shù)倍數(shù)關(guān)系（1除外）。（2）特點(diǎn)①同一工序在各個施工段上的流水節(jié)拍彼此相等，不同工序在同一施工段上的流水節(jié)拍彼此不相等，但互為整數(shù)倍數(shù)關(guān)系，這也是組織成倍節(jié)拍流水作業(yè)的條件。②施工專業(yè)隊(duì)的數(shù)目大于工序數(shù)。③各施工專業(yè)隊(duì)都能保持連續(xù)施工，施工段沒有空閑，整個施工過程是連續(xù)的、均衡的，各施工專業(yè)隊(duì)按自己的節(jié)奏施工。

三、流水作業(yè)法的分類及總工期（3）成倍節(jié)拍流水施工組織其步驟如下：①求各工序的流水節(jié)拍的最大公約數(shù)Kk。與原流水步距K意義不同，Kk是作為按成倍流水節(jié)拍組織流水作業(yè)的一個參數(shù)，是各道工序都共同遵守的“公共流水步距”

②求各工序的施工專業(yè)隊(duì)數(shù)目Bi。每道工序的流水節(jié)拍ｔi是Kk的幾倍，就相應(yīng)安排幾個施工專業(yè)隊(duì)，即：施工專業(yè)隊(duì)數(shù)目：Bi=ｔi/Kk。同一道工序的各個施工專業(yè)隊(duì)就依次相隔Kk天投入流水作業(yè)施工，這樣才能保證均衡、連續(xù)地施工。③將施工專業(yè)隊(duì)數(shù)目的總和ΣBi看作是“總工序數(shù)n”，將Kk看作是“流水步距”，然后，按全等節(jié)拍流水作業(yè)安排施工進(jìn)度。④計(jì)算總工期Ｔ。

Ｔ＝（m+n-1）k＝（m+ΣBi-1）Kk

（3—10）

圖3—6成倍節(jié)拍流水施工進(jìn)度圖

工序進(jìn)度代號工作日（單位：天）24681012141618202224a1

Gb21Kk

D2223c3132總工期T（ΣBi-1）Kk

mKk

圖例：施工段代號：ABCDEFG

三、流水作業(yè)法的分類及總工期

例：圖3—6是一個成倍節(jié)拍流水作業(yè)圖，共有7個施工段（A、B、C、D、E、F、G），每個施工段有3道工序（a、b、c），a工序（專業(yè)隊(duì)）在各個施工段上的流水節(jié)拍ta＝2；b工序在各個施工段上的流水節(jié)拍tb＝6；c工序在各個施工段上的流水節(jié)拍tc＝4。各工序的流水節(jié)拍的最大公約數(shù)Kk＝2。由Bi=ｔi/Kk

計(jì)算得：a工序需要1個專業(yè)隊(duì)；b工序需要3個專業(yè)隊(duì)；c工序需要2個專業(yè)隊(duì)。該例m=7ΣBi＝6Kk＝2代入式（3—11）得

Ｔ＝（7+6-1）×2=24（天）三、流水作業(yè)法的分類及總工期3.分別流水

(1)定義分別流水是指各工序的流水節(jié)拍各自保持不變即ti＝常數(shù)，不同工序的流水節(jié)拍不完全相同，但不存在最大公約數(shù)（除1之外），流水步距K也是一個變數(shù)的流水作業(yè)。也就是說，同類工序的流水節(jié)拍在各施工段上相等，而不同類工序的流水節(jié)拍相互不完全相等。（2）作圖由于流水步距是一個變數(shù)，其作圖不能象全等節(jié)拍流水作業(yè)，也不能象成倍節(jié)拍流水作業(yè)那樣。分別流水作業(yè)作圖，可以采用兩種方法即：①緊湊法（只要具備開工要素就開工），見圖3—7a）；②潘特考夫斯基法（各專業(yè)隊(duì)連續(xù)作業(yè)，在后面講），見圖3—7b）。a）緊湊法；

進(jìn)度施工段工作日（單位：天）

24681012141618202224ABCD由圖3—7a），b）可見，總工期都等于24天，即Ｔ=24，不同的組織方法，總工期相同（這是一個特例）。一般來說，哪一種組織方法工期短采用哪一種。但是，該例應(yīng)采用后一種組織方法，因?yàn)楣て谙嗤臈l件下，作業(yè)隊(duì)連續(xù)作業(yè)更經(jīng)濟(jì)。b）作業(yè)隊(duì)連續(xù)作業(yè)

進(jìn)度施工段工作日（單位：天）

24681012141618202224ABCD圖3—7分別流水作業(yè)進(jìn)度圖a）緊湊法；b）作業(yè)隊(duì)連續(xù)作業(yè)（二）無節(jié)拍流水作業(yè)

1.定義無節(jié)拍流水作業(yè)是指同類工序的流水節(jié)拍在各施工段上不完全相同，而不同類工序的流水節(jié)拍相互也不完全相等。對于公路工程來說，沿線工程量并非均勻分布，如：大、中型橋梁或路基土、石方的高填、深挖等屬于集中型工程。在實(shí)際工程中，各施工專業(yè)隊(duì)在機(jī)具和勞動力固定的條件下，流水作業(yè)速度不可能總保持一致。所以，有節(jié)拍流水作業(yè)很少出現(xiàn)，大多是無節(jié)拍流水作業(yè)，即ti≠常數(shù)，K≠常數(shù)。

四、流水作業(yè)的作圖

（一）流水作業(yè)圖的形式按流水作業(yè)圖中的圖形和線條形態(tài)及其所表達(dá)的內(nèi)容可分為：

1.橫線工段式

2.橫線工序式

3.斜線工段

4.斜線工序式（二）流水作業(yè)的作圖流水作業(yè)法的施工組織意圖和內(nèi)容，通過流水作業(yè)圖的形式表達(dá)出來。有關(guān)作圖的要點(diǎn)介紹如下：

1．開工要素2．工序銜接原則3.工序緊湊法流水作業(yè)組織

4.專業(yè)隊(duì)在各施工段間連續(xù)作業(yè)的組織第四節(jié)無節(jié)拍流水作業(yè)施工次序的確定一、Ｍ個施工段２道工序時，施工次序的確定具體步驟通過示例詳解如下：

1.填列“流水節(jié)拍表”。如表3—2；2.繪制“施工次序排列表”的表格。見表3—3（熟練后可不繪制此表，而在表3—2下邊加一欄，直