Закономерности строительного потока кратко

Обновлено: 05.07.2024

Для ритмичного и непрерывного осуществления всех технологических задач строительный процесс в период \’функционирования должен быть организован в пространстве и времени.
Организация строительного процесса в пространстве обеспечивается разделением объемного пространства возводимых зданий и сооружений на участки и захватки, на которых бригады или звенья рабочих в необходимой технологической последовательности выполняют все операции. Участками называют часть здания и сооружения, в пределах которых существуют одинаковые производственные условия, дающие возможность применять одинаковые методы работ, т. е. использовать одни и те же процессы. В качестве участков принимают температурные блоки одноэтажных промышленных зданий, этаж или часть этажа многоэтажных зданий (рис. II. 1,а), жилые секции в пределах одного этажа и т. д., но неоднородные объекты не удается расчленить на равно изменяемые однородные участки (рис. II. 1,6).

II.1 Развитие строительного процесса пространстве
а — деление жилого дома на пространственные участки: б — то же, промышленного комплекса

Захватками называют часть зданий и сооружений, в пределах которых повторяются одинаковые комплексы строительных процессов, выполняемые каждый в отдельности определенное и равномерное время. В качестве захватки могут быть приняты один или несколько фундаментов под колонны каркаса здания, ряд колонн каркаса здания, стеновое ограждение из панелей в пределах двух-трех шагов колонн и т. д.
Число захваток т на участке равно отношению общего фронта
работ Фр к фронту работ на захватке Ф3, т. е. ~
т = Фр/Ф3.
Фронт работ на захватке должен быть достаточным для одновременной расстановки всей бригады.
Ф3 = НФЧ/Ч,
где Я — число исполнителей в бригаде; Фч — фронт работ на одного человека (делянка); Ч — число рабочих смен.
Строительные процессы на захватках и участках во времени можно осуществлять последовательно, параллельно или поточно (последовательно-параллельно), поэтому такая организация называется соответственно последовательный, параллельный и поточный методы производства работ.

II.2. Сравнительная характеристика выполнения процессов во времени различными методам
а — последовательным, б — параллельным; в —поточным с изображением развития потока в виде линейного календарного графика; г — то же, с изображением в виде циклограммы

Однородные работы в частном потоке выполняются с определенным ритмом, который представляет отрезок времени, являющийся единицей измерения продолжительности строительного потока. Ритм — это время выполнения частного потока на одной захватке.

Промежуток времени между двумя частными потоками на смежных фронтах называется шагом потока (к).

В нашем примере шаг потока равен ритму. Потоки, в которых ритмы выполнения работ бригадами на одной захватке постоянны и равны шагу потока (времени, через которое бригады включаются в поток), называются ритмичными (рис. 1.2 и 1.3) потоками.

Продолжительность частного потока t определяется зависимостью / = mk и является основной его закономерностью. Продолжительность комплексного строительного потока рассчитывается по формуле Т = mk + (n — 1 )k, или Т = k(m+n — 1), где m и n — количество соответственно фронтов работ и частных потоков (видов работ).

Рис. 1.5. Линейный график с технологическими перерывами

Как отмечалось выше, строительные процессы могут иметь определенные технологические перерывы при выполнении некоторых видов общестроительных работ (устройство бетонного основания, устройство бетонных упоров на поворотах трассы и др.). Полученная закономерность строительного потока в этих случаях принимает вид Т = k(m + n— l)+EAt, где EAt— суммарная продолжительность технологических, перерывов (рис. 1.5).

Для того чтобы при этом сохранить ритмичность строительного потока, технологические перерывы принимают равными или кратными шагу потока. Так, на рис. 1.5 технологический перерыв между 2-м и 3-м процессами равен шагу потока, а перед 5-м процессом — двум шагам потока.

Все строительные потоки характеризуются числом исполнителей. В частных потоках это число определяется отношением трудовых затрат, необходимых для выполнения заданного объема работ, к продолжительности этих потоков: N1 = Q1/t;. \ Nn = Qn/t (где Qi, . Q„ — трудоемкости частных потоков).

Число рабочих, участвующих в объектном потоке, определяется по формуле Nmax (Q1 + Q2 + . + Qn)/t =EQ/t;
среднее количество рабочих в объектном потоке
Ncp = E Q/T.

Изменение числа рабочих в строительном потоке характеризуется коэффициентом равномерности движения рабочих, равном 1,5. 1,6.

Процесс развития строительного потока во времени и пространстве состоит из трех периодов: развертывания потока, установившегося потока и свертывания потока. Первый и последний периоды равны между собой. Период установившегося потока характеризуется участием в нем всех частных потоков.

Рис. 1.6. Периоды строительного потока а — установившийся поток; б — неустановившийся поток, доведенный до полной мощности; в — неустановившийся поток, не доведенный до полной мощности

Рассмотрим три состояния потока. В первом случае (рис. 1.6, а) поток, достигнув полной мощности за период Т', является установившимся на период Т". Во втором случае поток достигает полной мощности (рис. 1.6, б), но не приобретает установившегося характера (Т" = О, а период развертывания потока Т равен продолжительности частного потока). Из диаграммы видно, что в случаях, когда число объектов на единицу меньше числа процессов, период установившегося потока равен 0. В третьем случае число объектов еще меньше, чем во втором. Из этого следует, что установившася форма потока достигается в том случае, когда минимальное число фронтов работ (объектов) на единицу больше числа частных потоков (процессов) m min>n + 1.

Одной из характеристик потока является его интенсивность i, определяющаяся выпуском объема готовой строительной продукции V в единицу времени t. Интенсивность частного потока выражается в единицах объема работ (м 3 грунта, количество стыков и т. п.): i = V/t = V/mk, а объектного потока — в единицах конечной продукции (метры сети): I = V/t = V/ [k (m + n — 1) ].

Во всех приведенных примерах имеют место различные потоки с постоянным шагом или потоки с разными объемами работ на отдельных захватках, но с кратным шагу потока ритмом работы бригад. Ритмичный поток характеризуется простотой организации на строительстве однотипных объектов.

При строительстве неоднотипных объектов, имеющих различные объемы работ и отличающихся конструктивными элементами, организуют неритмичные потоки. Методика расчета и построения таких потоков более сложная и требует значительных подготовительных работ. При проектировании организации строительства наружных сетей водоснабжения и канализации и других инженерных сооружений устанавливаются очередность строительства; структура и особенности организации специализированных (частных), объектных и комплексного потоков; общий срок строительства; состав строительных подразделений; потребность в материально-технических ресурсах и сводный календарный план строительства.

Для оценки эффективности поточных методов строительства принята система показателей, определяющих его продолжительность, производительность труда и себестоимость строительно-монтажных работ.

Продолжительность строительства определяется двумя показателями: первый показатель сопоставляется с заданным директивным сроком строительства К1 = Т/Тдир ✖

Основные закономерности поточного строительства и строительного потока

Важнейшим принципом организации поточного строительного производства является бесперебойная и равномерная работа всех рабочих при равномерном и полном использовании машин.

Строительный поток характеризуется следующими основными параметрами: – число частных потоков – число захваток – ритм потока – шаг потока

Параметрами потока называются основные элементы, которые характеризуют поток, его построение и организационные особенности.

Ритмом потока называется продолжительность выполнения одного цикла работ на одной захватке, выражается в сменах, часах.

Шагом потока называется отрезок времени, по истечении которого на данной захватке начинается выполнение нового цикла работ, т. е. начинает работать новая бригада рабочих, выражается числом смен, часов.

По характеру организации строительные потоки различают на ритмичные и неритмичные. Ритмичным потоком называется поток, у которого ритмы равны и кратны друг другу, т. е. продолжительность работы отдельной бригады на захватках постоянна. Неритмичным потоком называется поток, в котором ритмы и работа каждой отдельной бригады не равны или не кратны друг другу. Ритмичные потоки разделяются на потоки с постоянным ритмом работы бригады и с кратным ритмом.

Неритмичные потоки бывают с неоднородным и однородным изменением ритма. Практика строительства показала, что не всегда удается разбить здание на захватки равновеликой трудоемкости, в результате чего время выполнения различных циклов или одного цикла на разных захватках приходится назначать не одинаковым. Поэтому неритмичные потоки часто получаются при сложной конфигурации в плане и большой разнородности конструкций здания.

При крупных сосредоточенных и линейно-протяженных объектах рекомендуется применять непрерывные долгосрочные потоки, строительство которых рассчитано на время более одного года.

Для создания условий долговременного потока необходимо, чтобы все строительные организации, заводы или комбинаты, изготавливающие сборные изделия, участвующие в потоке, работали ритмично согласованно между собой. В этом случае для строительных организаций создаются благоприятные условия наиболее полного использования строительных машин, транспорта, материальных и трудовых ресурсов и т.п. По принципу долговременного потока работают передовые домостроительные комбинаты в Москве, Ленинграде, Киеве, Алма-Ате и других городах страны.

По структуре различаются потоки: специализированные, объектные и комплексные. Специализированные потоки состоят из ряда поточно выполняемых на захватках процессов и выдают продукцию в виде отдельных видов работ или конструктивных элементов здания или сооружения. Объектные потоки представляют собой совокупность специализированных потоков и выдают продукцию в виде законченных объектов: зданий, сооружений, трассы наружных трубопроводов, дорог и т.п. Комплексные потоки состоят из группы объектных потоков и выдают продукцию в виде комплекса зданий и сооружений (жилые кварталы, микрорайоны, промышленные предприятия и т.п.).

Рис. 18.1. График организации строительства с постоянным и единым
ритмом

Ритмичные потоки. В ритмичных потоках ритмы работ всех бригад одинаковы и равны ритму потока. Ритмичный поток можно изобразить в виде графика. Графики с наклонными линиями принято называть циклограммами. Принципиальный график организации строительного производства с постоянным и единым ритмом в виде горизонтальных линий показан на рис. 18. 1, а его циклограмма показана на рис. 18.2.

На графике (рис. 18. 1) показана работа бригады, выполняющей какой-либо процесс потока; переход бригады с одной захватки на другую обозначается уступом в линии и над каждым отрезком линии работы бригады ставится цифра, означающая номер захватки. По вертикали с левой стороны графика указываются номера процессов и номера бригад или звеньев, а с правой стороны в каждой графе — время работы. Из рис. 18. 1 видно, что в потоке участвует несколько специализированных бригад. Также видно, что каждая новая бригада к работе на захватке приступает сразу же после того, как на ней закончит работу предыдущая бригада.

Рис. 18.2. Циклограмма поточного метода организации строительства 466

При расчете потока удобно за единицу времени принимать один рабочий день. Если те или иные процессы выполняются в две или три смены, то в расчет принимаются бригады, работающие только в первую смену. В нашем случае я =5. Тогда в формуле (36) п означает число бригад, работающих в первую смену.

В процессе выполнения строительно-монтажных работ неизбежны перерывы, вызванные технологией производства. Перерывы в производстве работ различают технологические и организационные.

Техно логическим перерывом называется отрезок времени, который необходим для удовлетворения требований технологии производства. Например, при производстве штукатурных и малярных работ, распалубке монолитных железобетонных конструкций и других работ необходим технологический перерыв: перед распалубкой монолитных железобетонных конструкций необходимо определенное время для того, чтобы бетон, уложенный в опалубку, мог приобрести достаточную прочность; после окончания штукатурных работ необходимо, чтобы штукатурка достаточно подсохла, после чего можно было бы начать покраску поверхностей водяным или масляным колером.

Организационным перерывом называется некоторый отрезок времени, который необходим между смежными процессами для производства очистки помещений, подготовки рабочего места и других подготовительных работ для выполнения следующего процесса.

При планировании работ всегда стремятся к максимально возможному сокращению сроков строительства объекта, поэтому при организации потока принимают значение ритма потока и ритма работы бригад бр по возможности меньшим. Практически наименьшим значение и бр следует принимать равным одной смене или одному дню.

Рис. 18.3. График организации потока с кратным ритмом работы

Рис. 18.4. Циклограмма потока с кратным ритмом работы

Неритмичные потоки. Установить одинаковую трудоемкость на захватках не всегда представляется возможным. При незначительной разнице в трудоемкости у отдельных захваток обычно уравнивание производится путем увеличения производительности рабочих бригад примерно до 20% и этим самым достигается сохранение общего ритма работы бригад потока. Если имеется значительная разница в трудоемкости захваток, то при со-Я хранении постоянного состава бригады продолжительность ее работы будет различная на разных захваткахИ следовательно, t и /бр переменны. Различные типы потоков с переменным ритмом получаются при строительстве зданий и сооружений, имеющих конструктивные осо-Я бенности. Жилые здания могут отличаться друг от друга Я внутренней планировкой, характером отделки, числом секций, а одноэтажные промышленные — размерами в плане, наличием на одних захватках фонарей и внутренних встроенных элементов.

Когда захватки отличаются друг от друга только размерами при одинаковой структуре работ, тогда трудоемкость всех работ на захватке пропорциональна размерам захваток. В этом случае получается поток с однородными изменениями ритма и возможен он при jj организации строительства жилых зданий с одинаковым конструктивным оформлением, но с различным числом секций или одноэтажных промышленных зданий больших размеров в плане.

Рис. 18.5. Циклограмма неритмичного потока с однородным изменением ритма

Рис. 18.6. График неритмичного потока с однородным изменением ритма

Когда захватки отличаются друг от друга структурой ра,бот, тогда имеет место поток с неоднородным изменением ритма, т.е. такой поток, при котором ритмы работ различны как для одних и тех же бригад на различных захватках, так и для различных бригад на одноименных захватках. Поток с неоднород-дым изменением ритма возможен при строительстве жилых зданий, которые отличаются между собой внутренней планировкой или характером отделки, а одноэтажных промышленных зданий — конструктивным оформлением: на одних захватках имеются фонари и этажерки, а на других —они отсутствуют.

При организации неритмичных потоков характерным является обеспечение бесперебойной работы всех рабочих и перехода их с одной захватки на другую, одинаковая общая продолжительность работы всех бригад потока. Общая продолжительность работы бригад в потоке устанавливается по ведущему процессу, который выполняется краном, экскаватором или другой машиной; эта продолжительность принимается и для работы остальных бригад. По принятой продолжительности определяется численный состав каждой бригады. Далее, зная трудоемкость на каждой захватке, устанавливают продолжительность работы первой бригады и строят график ее работы. То же самое производят для второй, третьей и других бригад с увязкой с первой бригадой, чтобы был обеспечен бесперебойный переход их с захватки на захватку. В общем графически неритмичный поток с однородным изменением ритма можно представить в виде циклограммы (рис. 18.5) и графика с горизонтальными линиями (рис. 18.6).

На рис. 18.5 по вертикали размещены захватки, а по горизонтали — рабочие дни. На сетке графика ломаные сплошные линии указывают работу бригад, а цифры 17, 2, 3, 4 и 5 в кружках — номера бригад, работающих в потоке: буквы ah аг, а3, а4 и аъ означают промежутки времени, в течение которых возникают вынужденные перерывы для работы бригады № 2 к первоначальному варианту ее работы (пунктирная ломаная линия); № 1, № 2 и т.д. — номера пустующих захваток между работой бригад № 1 и 2. На рис. XVIII .6 изображены одинаковые ритмы работы бригад на одноименных захватках в виде горизонтальных отрезков линий. В сетке графика ломаная пунктирная линия означает первоначальный вариант работы бригады № 2, а ломаные сплошные линии— принятый вариант работы всех бригад потока. Цифры над линиями означают номера захваток. Все остальные обозначения соответствуют рис. 18.5.

Рис. 18.7. Циклограмма потока с неоднородным изменением ритма работы бригады

Построение потока с однородным изменением ритма в виде графика с горизонтальными линиями и увязка работ смежных бригад производится так же, как и циклограммы того же потока.

На рис. 18.7 представлена циклограмма потока с неоднородным изменением ритма работы бригад. Здесь обозначения те же, что на рис. 18.5, только буквами а, б и в обозначены промежутки времени, в течение которых возникают перерывы для работы смежных бригад по первоначальным вариантам. Увязка работы каждой последующей бригады с последующей производится так, как в потоке с однородным изменением ритма.

Организация неритмичных потоков значительно расширяет возможности применения поточного метода в строительстве. Однако всегда стремятся вначале организовать ритмичные потоки и в случае невозможности переходят к неритмичным, как к наиболее сложным.

3. выполнение технологической увязки работы разных исполнителей на всех частных фронтах в пространстве и во времени.

Виды строительных потоков.

I. По ритмичности:

1) ритмичные (разноритмичные, кратноритмичные, равноритмичные );

2) неритмичные (с однородным и неоднородным изменением ритма ).

Неритмичный поток с однородным Неритмичный поток с неоднородным

изменением ритма изменением ритма

II. По структуре и виду продукции.

1) частные (н-р, выполнение части вида работ, т.е. операции или группы операций — кладка наружной и внутренней верст и забутовка);

2) специализированные (н-р, выполнение вида работ — штукатурные, каменные работы и т.д.);

3) объектные (н-р, выполнение комплекса работ по возведению объектов или их частей);

4) комплексные (потоки по возведению комплекса зданий и сооружений) включают в себя объектные, которые состоят из специализированных, а специализированные могут состоять из частных потоков.

Краткосрочные потоки создаются на возведение одного объекта.

Долгосрочные — продолжительность до 1 года.

Непрерывные — работают постоянно.

III. По направлению развития.

Частные и специализированные могут быть:

3) смешанные (один вид работ выполняется вертикально, а другой горизонтально)

Специализированные и объектные могут быть:

2) неустановившиеся (если τ_св наступает раньше, чем τ_разв )

Параметры потока.

I. Временные параметры:

1) Общая продолжительность работы Т₀.

2) Суммарная продолжительность работы бригады на захватке Т_бр — время работы бригады на всех частных фронтах.

3) Шаг потока К — время, за которое бригады вступают в поток на одном частном фронте.

Ритм — время работы бригады на одном частном фронте.

4) Простои частных фронтов.

5) Период разворачивания строительства τ_разв.

6) Период сворачивания строительства τ_св.

7) Период выпуска потоком готовой продукции Т_прод.

8) Время установившегося потока Т_уст.

9) Длительность цикла потока Т_ц.

II. Пространственные параметры.

Число и размеры фронтов работ.

III. Технологические параметры:

3) число рабочих;

4) выработка на одного рабочего;

5) интенсивность потока;

Закономерности и технологическая увязка потоков.

Основная закономерность равноритмичного потока в том, что технологическая увязка состоит в установлении сроков начал и окончаний всех работ на всех частных фронтах, исходя из принятых условий увязки. Она выполняется во времени и пространстве графическим или аналитическим методами. При увязке, как правило, ориентируются на максимальное совмещение работ, которое обеспечивается следующими условиями увязки:

1) на каждом частном фронте в любой момент времени может работать только одна бригада;

2) смежные, частные и специализированные потоки должны иметь хотя бы одну точку критического сближения.

При построении циклограммы комплексного потока возведения промышленного объекта, потоки увязываются исходя из следующих условий:

1) К началу возведения основных производственных корпусов, т.е. к началу основного периода во втором и других объектных потоках должны быть выполнены работы, которые позволят использовать построенные объекты или их части для нужд строительства в основной период.

Эти работы должны быть выполнены в подготовительный период.

2) К окончанию строительства очереди (1,2,3) в каждом объектном потоке должны быть выполнены работы, позволяющие нормально функционировать рассматриваемой очереди строительства.

5. Показатели оценки качества потока:

1) Общая продолжительность потока Т₀;

2) Степень совмещения работ С=

где j — номер частного фронта;

i — номер бригады;

В — число сумм продолжительностей всех работ на всех частных фронтах;

ååt_ij —сумма всех простоев частных фронтов.

3) Показатели равномерности (основаны на сопоставлении таких параметров как Т₀, Т_уст

Ч_max —максимальное число рабочих;

Ч_ср—среднее число рабочих.

4) Показатель производительности

гдеN —количество частных фронтов

5) Показатель расхода времени на единицу продукции

6) Показатель использования фронта работ

Оптимизация

1) общая продолжительность Т₀;

2) продолжительности выполнения видов работ;

3) продолжительности выполнения фронтальных комплексов работ;

4) себестоимость выполнения работ;

5) производительность труда;

6) приведённые затраты;

7) интегральный показатель, объединяющий, взвешивающий, суммирующий названные выше критерии.

Интегральный критерий оптимальности:

К_н=åЗ_i ´К / åЗ_i — формула объединения частных критериев оптимальности.

где З_i— значимость частного критерия оптимальности;

К — частный коэффициент.

Наиболее часто оптимизация выполняется по общей продолжительности Т₀. Она может быть выполнена за счёт изменения состава бригад и их механовооружённости, изменения количества однотипных бригад, изменения очерёдности освоения частных фронтов работ в неритмичных потоках.

Метод наибольших предпочтений

Задача выбора оптимальной очерёдности освоения частных фронтов впервые была поставлена в 1911г, а решена для 2-х видов работ в 1954г. (для любого количества частных фронтов). Решил её С.М. Джонсон. Соответствующий алгоритм называется алгоритмом Джонсона.

Сущность алгоритма в типизации строительства τ_разв и τ_св, и следовательно в минимизации, в результате этого общей продолжительности, что достигается за счёт упорядочивания, освоения частных фронтов работ, при этом фронты работ по первому их виду располагаются, в основном, в порядке возрастания продолжительности работ, а по второму виду, в основном, в порядке убывания продолжительности работ.

Исходная матрица	Оптимальная матрица 1-го варианта	Оптимальная матрица 2-го варианта
ЧФР	1ВР	2ВР	ЧФР	1ВР	2ВР	ЧФР	1ВР	2ВР
I	II	II
II	IV	IV
III	III	I
IV	I	III
τ_р =19 Т₀=31	τ_р = Т₀=	τ_р = Т₀=

III

Для потоков, состоящих из 3-х видов работ и более разработаны алгоритмы, основанные на методе ветвей и границ — это алгоритмы направленного перебора. Суть этих алгоритмов в направленном переформировании исходной матрицы с выбором на каждом шаге перспективных вариантов и их дальнейшим развитием.

Наряду с обоснованными методами направленного периода существуют эвристические методы, позволяющие получать решения близкие к оптимальному.

В результате использования преимуществ поточного метода обеспечивается повышение ТЭП, продолжительность строительства сокращается на 10-30%, трудоёмкость сокращается на

5-20%, себестоимость работ сокращается на 4-6%.

Создание строительного потока, его основные принципы.

1. разделение производственного процесса на составляющие и закрепление этих составляющих за исполнителями;

2. разделение общего фронта работ на частные фронты;