单元2公路施工组织设计（PPT45页)

公路施工组织与概预算单元2公路施工组织设计2.1公路施工组织设计的分类与内容一.公路施工组织设计的概念按照施工的客观规律和施工现场的实际情况，从工程的全局出发,统筹考虑施工过程的人力、材料、机械、资金等诸多因素后，对整个工程作出的统筹计划和安排。二.公路施工组织设计的分类与内容三、施工组织设计的编制原则及程序1.施工组织设计的编制原则1)认真贯彻我国基本建设的方针政策；2)合理安排施工顺序；3)采用先进的施工技术和设备；4)应用科学方法合理地安排冬、雨季施工；5)确保工程质量和安全。2.施工组织设计的编制依据1)设计文件和合同文件;2)自然条件调查资料；3)各种定额及技术规范；4)施工时可能调用的资源；5)类型相似或相近项目的经验资料；6)其他资料。3.施工组织设计的编制程序1)分析研究资料2)计算工程数量3)确定施工方案4)编制施工进度图5)编制主要材料计划6)编制临时工程计划7)布置施工平面图8)编制说明2.2施工方法及施工机具的选择一施工方法的选择施工方法的确定主要考虑以下问题：1.工程特点2.工期要求3.施工条件4.安全性和经济性二．施工机具的选择1.公路常用机械的类型共11大类，746个型号。2.机械的选择与配型1)选择施工机械的原则质量要求、安全性、经济性、适用性、组合性2)选择施工机械的方法按作业内容选择按土质条件选择按运距选择按配套机械选择2.3施工过程的时间组织一.施工过程的组织原则1.连续性——施工过程中各阶段、各工序在时间上是连续的，是紧密衔接的，不出现不合理的中断现象。2.协调性——施工的各阶段、各环节中，人工、材料、机械设备等资源的调配是协调的，各工序间的衔接也是相互协调的，没有发生脱节或比例失调现象。3.均衡性——划分施工任务的数量要均衡，不要出现时紧时松的现象。4.经济性——保证质量的前提下，获得最大的经济效益。二.施工进度图1.施工进度图的类型横道图、垂直图和网络图等三种形式。1）横道图用横向水平线的位置、长短表达施工段、工序与时间的相互关系2)垂直图用垂直线的位置、长短表达施工段、工序与时间、施工地点的关系。3)网路图用箭线、节点、流等要素表示各工序间的逻辑关系。2.施工进度图的绘制步骤1）划分施工项目将整个工程划分成若干个施工项目，并列出工程项目一览表。2）计算工程量计算单位应与相应的定额或合同文件中的计量单位一致。3）计算劳动量P=Q/S式中：P—劳动量（工日或台班）；Q—工程量；S—产量定额；4）确定施工期限5）编制施工进度图三.时间组织的基本作业方式1.顺序作业法1)概念：依次完成各施工段的任务。即将一个施工段的各项工序全部结束之后，再去完成下一施工段的任务，这样依次进行，直至完成全部施工段的作业。2)特点：①工期长，不能充分利用各工作面争取时间；②不利于专业化施工，所有工序都由一个施工队来完成；③劳动力需求波动大；④单位时间内投入的资源量较少，有利于资源供应，现场组织管理比较简单。此法适于小型项目，且工期要求不严的工程。2.平行作业法1)概念：同时完成各施工段任务的方法。即各施工段同时开工，相同工序平行作业，同时完工的作业方法。2)特点：①工期短，能充分利用各工作面平行施工；②不利于专业化施工，所有工序都由一个施工队来完成；③资源均衡性差，劳动力常出现高峰和窝工，从而增加生活设施的支出；④单位时间内投入的资源成倍增长，人力、材料、机械设备等资源投入集中，现场组织管理比较复杂。此法适于工期紧，资源供应有保障且有足够工作面的工程。3.流水作业法1)概念：各施工段的相同工序间隔一定时间在不同的施工段上依次投入施工生产，不同的工序在各施工段上同时进行的一种作业方法。2)特点：①工期比较短，能尽可能地利用各工作面进行施工。②有利于专业化施工。每个专业队只完成一道工序，并在各施工段流水作业，有利于提高工人操作水平，提高劳动效率。③单位时间内投入的资源较均衡，专业施工队实行连续作业，相邻专业队搭接紧凑，有利于资源的供应和现场施工组织管理。【工程实例2-1】某桥有4个桥墩，每个桥墩有扎钢筋、支模板、浇混凝土即A、B、C三道工序。已知A工序需3天，B工序需1天，C工序需1天。若将4个桥墩划分为4个施工段，则顺序作业法、平行作业法和流水作业法的施工进度如图所示。四.流水作业法原理1.流水作业法的主要参数1)施工段数m将一个施工项目人为的划分为若干个施工段(单位工程)。2)工序数n施工过程的数量。如：水泥混凝土路面施工分为：制作模板→浇筑混凝土→养生切缝等3道工序。3)流水节拍t：一个专业施工队在一个施工段上完成某一道工序所需的时间；如图t=2d4)流水步距K：两相邻工序同时进入第一个施工段进行流水施工的时间间隔；5）流水开展期to：从第一个工序开始作业时起到最后一个工序开始作业时止的时间间隔；2.流水作业法的类型及总工期1)有节拍流水①全等节拍流水—各施工段上所有的流水节拍均相等②成倍节拍流水—相同工序的流水节拍在各施工段均相等，不同工序的流水节拍互为整倍数关系。③分别流水—相同工序的流水节拍在各施工段上均相等,不同工序的流水节拍则不完全相等。a.紧凑法b.潘特考夫斯基法2)无节拍流水：各工序的流水节拍在各施工段均不相等。主要解决两个问题：(1)确定施工顺序；(2)确定最短施工总工期。【工程实例2-2】某工程有1，2，3，4四个施工段，a,b,c,d各工序的流水节拍如表2-10所示，试分别将各施工段按①1→2→3→4，②4→2→3→1两种不同的施工顺序绘制流水作业横道图，并确定施工总工期。流水节拍表表2-10解：由表2-10可知，a,b,c,d四个工序在各施工段的流水作业属于无节拍流水。若各施工段按1→2→3→4顺序施工，则总工期T=45天，施工进度图如图a)所示，而按4→2→3→1顺序施工，总工期T=38天，施工进度图如图b)所示。(1)确定施工顺序约翰逊-贝尔曼法则：先行工序工期短的排在前面施工，后续工序工期短的排在后面施工。①2道工序多个施工段时，施工顺序的确定：在流水节拍表中，依次选出最小的数，而且每列只选一次，若此“数”为先行工序，则从前面排,反之，则从后面排。【工程实例2-3】某工程有6个施工段，每个施工段有a,b两道工序，每工序所需时间（天）如表2-11所示。试确定最优施工顺序。流水节拍表表2-11解：顺序：6–5–1–2–3–4T=28天顺序：1–2–3–4–5–6T=34天施工段工序123456a446832b745163②3道工序多个施工段时，施工顺序的确定：符合下列情况之一者，仍可按约翰逊-贝尔曼法则:①第1道工序中的最小施工期amin大于或等于第2道工序中最大的施工期bmax即：amin≧bmax②第3道工序中的最小施工期cmin大于或等于第2道工序中最大的施工期bmax即：cmin≧bmax排序步骤：①将各施工段中第1道工序a和第2道工序b的流水节拍依次相加，即：a+b；②将各施工段中第2道工序b和第3道工序c的流水节拍依次相加，即：b+c；③将上两步中得到的流水节拍表当做两道工序的流水节拍表；④按两道工序，多个施工段的方法排序。【工程实例2-4】某工程有1，2，3，4，5个施工段，a,b,c三道工序，各工序流水节拍如表2-12所示，试确定最优施工工序。流水节拍表表2-12解：由表2-12可知，c工序中最小的施工期cmin=5,而b工序中最大的施工期bmax=5,即cmin=bmax符合上述第二种情况，故将三道工序合并为两道工序，如表2-13所示，然后再按m个施工段两道工序的方法，用约翰逊-贝尔曼法则求得最佳施工顺序为2→1→5→4→3，若绘制施工进度图，可知，其总工期为39天，而按1→2→3→4→5顺序施工，则总工期为42天。流水节拍表表2-13(2)确定无节拍流水作业的施工总工期在确定最佳施工顺序后，无节拍流水作业的施工总工期是用潘特考夫斯基法确定的。潘特考夫斯基法步骤：①用相邻对组每段作业时间累加数列错位相减取大差法,求出最小流水步距；②按连续作业原则绘制施工进度图，则：T=∑B+tn式中：∑B—最小流水步距之和；tn—最后一个专业施工队的作业持续时间潘特考夫斯基法求解步骤：①分别将两相邻工序的每段作业时间逐项相加，得出两个数列；②将后工序的累加数列向后错一位对齐，逐个相减，得到第三个数列(仅取正值)；③从第三个数列中取大值即为相邻两工序的流水步距。【工程实例2-5】某工程有A、B、C、D四个施工段，每个施工段有a、b、c三道工序，其流水节拍如表2-14所示，试确定其流水步距及总工期。流水节拍表表2-14解:将a工序各施工段的作业时间依次相加得：3，6，9，12，将b工序各施工段的作业时间依次相加得：2，4，6，8，得Kab的流水步距为：6同理：求A施工段上b,c两工序的最小流水步距流水节拍表表2-14已知b工序各施工段的作业时间依次相加得：2，4，6，8，再将c工序各施工段的作业时间依次相加得：4，8，12，16，得Kbc的流水步距为：2总工期：T=6+2+(4+4+4+4)=24天施工总工期：T=6+2+(4+4+4+4)=24天施工进度图如下：2.4施工过程的空间组织施工过程的组织：1.时间组织：最优施工顺序、最短总工期2.空间组织：根据施工过程所需的工艺路线对施工现场的设备、原材料堆放、场内运输、仓库、料场、生活设施等进行合理的规划和布置，并以平面图的形式表达空间组织的成果。一.施工平面图的类型及主要内容1.施工总平面图施工总平面图是以整个工程为对象而绘制的施工平面布置图。如图所示：2.重点工程及其他工程施工平面图重点工程及其他工程施工平面图是在施工总平面图的控制下设计的。其内容比施工总平面图更深入、更详细。2.施工平面图规划设计原则(1)少占农田，并考虑自然因素影响；(2)减少二次搬运及场内运输距离；(3)附属企业内外部的布置应以生产流程为依据，减少运输并保证生产的连续性；(4)场地布置应与施工进度、方法、工艺流程、机械设备相适应(5)符合保安、消防、防灾要求。3.施工平面图的设计步骤(1)分析有关调查资料；(2)合理确定起重、吊装、运输机械的位置；(3)确定水泥混凝土、沥青混合料拌和站的位置；(4)各种材料、半成品的堆放位置；(5)临时设施、临时电力线路等。单元2公路施工组织设计小结本单元应重点掌握以下内容1.施工组织设计的核心内容主要有四个方面：①确定施工方案；②选择施工机具；③施工过程的时间组织；④施工过程的空间组织。应掌握这四方面的设计内容、设计原则和设计方法。2.无节拍流水作业最符合施工的实际情况。掌握流水参数、约翰逊-贝尔曼法则、潘特考夫斯基法则.3.掌握施工进度横道图的绘制原理和方法。4.结合工程实例掌握实施性施工组织设计的编制内容和文件组成。自我检测一．问答题：1.何谓施工组织设计？按设计、施工阶段不同，施工组织设计有哪些分类？2.施工方案的确定与哪些因素有关？3.选择施工机具时应遵循哪些原则？4.时间组织的基本作业方式有几种？其各自特点如何？5.流水作业法的主要参数有哪些？6.无节拍流水作业的最优施工顺序、最小流水步距、施工总工期是如何计算的？7.施工平面图设计的依据和原则是什么?8.实施性施工组织设计文件的主要内容有哪些？二．填空题1.按设计阶段分，施工组织设计分为、、。2.公路施工组织设计研究的主要内容有、、、等四个方面。3.施工过程是由、两方面组成的。4.施工过程的时间组织应遵循、、、等原则。5.时间组织的基本作业方式有、、。6.流水作业法的参数主要有、、、、。7.无节拍流水主要解决两个问题，一是；二是。8.施工进度图的类型主要有、、。9.施工平面图的类型主要有和两种。三．判断题1.施工过程的组织主要有时间组织和空间组织两个方面。（）2.潘特考夫斯基法主要解决无节拍流水作业各施工段的施工顺序问题。（）3.施工段的划分不能太零碎，每段应有足够的工作面。（）4.约翰逊—贝尔曼法则主要解决各相邻工序最小流水步距问题。（）5.施工过程的空间组织就是合理地设计施工现场的平面布置图。（）6.顺序作业法是指各施工段同时开工，不同工序依