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1、上次课内容回顾上次课内容回顾一、五大交通一、五大交通 公路公路 铁路铁路 航空航空 水运水运 管道管道二、公路建设二、公路建设 内容：内容：新添固定资产、维护原有固定资产新添固定资产、维护原有固定资产 特点：特点：产品特点、技术经济特点产品特点、技术经济特点 基本建设：固定资产的建筑、添置、安装基本建设：固定资产的建筑、添置、安装 基本程序：基本程序：项目建议书项目建议书可行性研究可行性研究设计文设计文件件列入年度基本建设计划列入年度基本建设计划施工准备施工准备施工组织、施工组织、竣工验收竣工验收交付使用交付使用三、施工组织学科发展特点三、施工组织学科发展特点 网络技术网络技术 应用数学理论应
2、用数学理论 计算机技术计算机技术共共20页页第第1页页 第二章第二章 施工过程组织原理施工过程组织原理 一、主要内容提要：一、主要内容提要：本章主要介绍了公路施工过程的组成以及施工过程的组织原本章主要介绍了公路施工过程的组成以及施工过程的组织原则、施工过程的时间组织、空间组织和流水作业的施工原理、则、施工过程的时间组织、空间组织和流水作业的施工原理、类型以及工期的计算类型以及工期的计算二、本章重点难点：二、本章重点难点：1 1、重点：、重点：约贝法则在实际工作中的运用。约贝法则在实际工作中的运用。流水作业。流水作业。2 2、难点：、难点：流水施工的重要参数。流水施工的重要参数。全等节拍流水、成
3、倍节拍流水、分别流水、全等节拍流水、成倍节拍流水、分别流水、无节拍流水等施工类型的总工期的计算。无节拍流水等施工类型的总工期的计算。三、学生掌握要点三、学生掌握要点1 1、掌握流水作业的概念及特点，学会在实际工作中的运用。、掌握流水作业的概念及特点，学会在实际工作中的运用。2 2、掌握流水节拍、流水步距以及流水强度。、掌握流水节拍、流水步距以及流水强度。四、习题四、习题 计算流水作业计划总工期，确定流水步距以及流水强度。计算流水作业计划总工期，确定流水步距以及流水强度。本章内容：本章内容：2-1施工过程的组织原则施工过程的组织原则2-2施工过程的时间组织施工过程的时间组织2-3流水施工原理流水
4、施工原理2-4施工组织中的优化方法施工组织中的优化方法2.1 2.1 施工过程的组织原则施工过程的组织原则施工过程：施工过程：生产建筑产品的过程，由一系列的施工活动组成。是互生产建筑产品的过程，由一系列的施工活动组成。是互相联系的相联系的劳动过程劳动过程和和自然过程自然过程的全部生产活动的总和。的全部生产活动的总和。劳动过程劳动过程自然过程自然过程施工过程施工过程施工准备过程：施工准备过程：可行性研究、勘探、可行性研究、勘探、设计、施工准备设计、施工准备基本施工过程：基本施工过程：基础、构筑等基础、构筑等辅助施工过程：辅助施工过程：动力、机械、材料加工动力、机械、材料加工施工服务过程：施工服务
5、过程：后勤采购、运输后勤采购、运输1 1、施施工工准准备备过过程程：指指产产品品在在投投入入生生产产前前所所进进行行的的全全部部生生产产技技术术准准备备工工作作。如如：可可行行性性研研究究、勘勘测测设设计计、施施工工准准备等。备等。2 2、基基本本施施工工过过程程：指指直直接接为为完完成成产产品品而而进进行行的的生生产产活活动动。如挖基、砌基等。如挖基、砌基等。3 3、辅辅助助施施工工过过程程：指指为为保保证证基基本本施施工工过过程程的的正正常常进进行行所所必必须须的的各各种种辅辅助助活活动动。如如：动动力力的的生生产产（发发电电）、机机械械设备维修、材料开采、加工等。设备维修、材料开采、加工
6、等。4 4、施施工工服服务务过过程程：指指为为基基本本施施工工和和辅辅助助施施工工服服务务的的各各种种服务过程。如：原材料、燃料的供应、运输等。服务过程。如：原材料、燃料的供应、运输等。一、公路施工过程的组成一、公路施工过程的组成1 1、公路工程的八个分部工程、公路工程的八个分部工程 临时工程临时工程 路基路基 路面路面 防护工程防护工程 桥梁涵洞桥梁涵洞 隧道隧道 其他工程及沿线设施其他工程及沿线设施管理、养护、服务、房屋管理、养护、服务、房屋 根据上述八个分部，进行公路工程设计概预算文件编根据上述八个分部，进行公路工程设计概预算文件编制，对应每个分项工程再细分为若干目。制，对应每个分项工程
7、再细分为若干目。2 2、公路施工过程的划分、公路施工过程的划分 动作与操作：如路床整形、铺料、碾压动作与操作：如路床整形、铺料、碾压动作动作操作操作劳动中最基劳动中最基本的单元活动本的单元活动若干关联若干关联动作组合动作组合工序工序 指劳动组织上不可分，施工技术相同的施工过指劳动组织上不可分，施工技术相同的施工过程。它由若干个操作组成。施工组织往往以工序为程。它由若干个操作组成。施工组织往往以工序为对象。垫层、基层、面层。对象。垫层、基层、面层。施工组织通常以工序为施工组织通常以工序为最基本控制对象。最基本控制对象。工序划分工序划分基本要素基本要素工人编制工人编制工作地点工作地点施工工具施工工
8、具施工材料施工材料本工序本工序下道工序下道工序上道工序上道工序改变改变改变改变 施工段施工段 由由若干个技术上相互关联的工序组成若干个技术上相互关联的工序组成。通常是一个可以。通常是一个可以相对独立完成的相对独立完成的细部工程细部工程或或分部分项工程分部分项工程。如：基层施工、面层施工等。如：基层施工、面层施工等。综合过程综合过程 若干个在产品结构上相互联系的的操作过程所组成。若干个在产品结构上相互联系的的操作过程所组成。操作过程操作过程半成品半成品 综合过程综合过程产品产品 根据工程性质、复杂程度，上述划分并非统一标准。根据工程性质、复杂程度，上述划分并非统一标准。对一些简单项目无需经历四个
9、过程，但对复杂工程对一些简单项目无需经历四个过程，但对复杂工程可能要几个综合构成可能要几个综合构成。一般情况一般情况二、施工过程的组织原则二、施工过程的组织原则 施工过程受施工过程受工程性质、产品结构、施工材料、半成品工程性质、产品结构、施工材料、半成品性质、机械设备、环境条件、自然条件性质、机械设备、环境条件、自然条件等因素影响，可等因素影响，可变性大，组织困难。变性大，组织困难。科学、合理地组织施工应遵循以下原则：科学、合理地组织施工应遵循以下原则：1 1、连续性原则、连续性原则 施工过程中各阶段、各工序在时间上紧密衔接。不发生施工过程中各阶段、各工序在时间上紧密衔接。不发生不合理的停滞现
10、象，保持和提高施工过程的连续性。不合理的停滞现象，保持和提高施工过程的连续性。加工状态加工状态检验过程检验过程自然过程自然过程连续工作连续工作建设周期建设周期流动资金流动资金窝工损失窝工损失生产效率生产效率经济经济效益效益2 2、协调性原则（比例性）、协调性原则（比例性）指在施工过程中的各阶段、各工序之间，在施工能力上指在施工过程中的各阶段、各工序之间，在施工能力上保持一定的比例关系。保持一定的比例关系。使施工中的人力、设备得到充分利使施工中的人力、设备得到充分利用。用。避免施工段和工序之间的停顿和等待，缩短施工周期避免施工段和工序之间的停顿和等待，缩短施工周期 施工过程的协调性取决于施工组织
11、设计的正确性施工过程的协调性取决于施工组织设计的正确性3 3、均衡性原则（节奏性）、均衡性原则（节奏性）指各个施工环节都应按照施工生产计划的要求，工作负指各个施工环节都应按照施工生产计划的要求，工作负荷保持相对稳定，不发生时松时紧，前松后紧的现象。荷保持相对稳定，不发生时松时紧，前松后紧的现象。全过程维持全过程维持工作负荷平衡工作负荷平衡避免前松避免前松后紧后紧突击、赶工突击、赶工质量质量成本成本抢时间抢时间牺牲牺牲4 4、经济性原则、经济性原则 在满足技术要求的前提下，追求在满足技术要求的前提下，追求经济、实用经济、实用的施工的施工方法和手段。方法和手段。本原则贯穿上述连续性、协调性、均衡性
12、原则，最本原则贯穿上述连续性、协调性、均衡性原则，最终都将体现为经济效益。终都将体现为经济效益。例如：例如：特殊情况与一般情况的区别处理特殊情况与一般情况的区别处理 运用先进工艺、设备与传统的方法决策运用先进工艺、设备与传统的方法决策 承担风险与回避、分散风险承担风险与回避、分散风险 科学、合理的组织施工要综合上述四项原则，使之科学、合理的组织施工要综合上述四项原则，使之 有机结合，最终达到有机结合，最终达到确保工期、提高质量、控制成确保工期、提高质量、控制成 本的本的目的。目的。2.2 2.2 施工过程的时间组织施工过程的时间组织 公路工程项目的施工过程组织包括公路工程项目的施工过程组织包括
13、空间组织空间组织和和时间组织时间组织两个方面，时两个方面，时间问题是施工组织设计必须解决的最基本问题。间问题是施工组织设计必须解决的最基本问题。本章节着重介绍时间组织本章节着重介绍时间组织。空间组织：空间组织：施工平面设计。施工平面设计。时间组织：时间组织：施工过程对基本作业时间顺序科学、合理地组织。施工过程对基本作业时间顺序科学、合理地组织。主要解决主要解决工程项目的施工作业方式，以及施工作业单位的排序和衔接问题。工程项目的施工作业方式，以及施工作业单位的排序和衔接问题。各施工单位各施工单位设置设置具体工程具体工程项目布置项目布置生产、生活生产、生活运输、行政运输、行政时间组织的目的时间组织
14、的目的生产作业单位之间按设计的工序生产作业单位之间按设计的工序顺序紧密衔接，在符合工艺条件的基顺序紧密衔接，在符合工艺条件的基础上，充分利用工时、设备，尽量缩础上，充分利用工时、设备，尽量缩短生产周期。短生产周期。主要研究和解决加工厂内部主要研究和解决加工厂内部或施工现场各施工作业单位或施工现场各施工作业单位的设置、分布、以及原材料、的设置、分布、以及原材料、半成品、构件等的运输路线半成品、构件等的运输路线问题。问题。一、施工过程的时间排序问题一、施工过程的时间排序问题 施工任务的排序即系统的动态规划。施工任务的排序即系统的动态规划。（一）简单排序法（一）简单排序法1 1、二道工序，、二道工序
15、，m m项任务（施工段）项任务（施工段）假设工程只有两道工序。即假设工程只有两道工序。即在在m m项任务中，完成每项任务中，完成每项任务都需要完成项任务都需要完成A A、B B两道工序，且应首先完成两道工序，且应首先完成A A工序，工序，方能再作方能再作B B工序工序。针对。针对A A、B B，总时间计算有：，总时间计算有：T TA ATTiAiAT TmBmB T TB BTTiBiBT TmAmA式中：式中：T TA AAA工序的施工总时间工序的施工总时间 T TB BBB工序的施工总时间工序的施工总时间 t tijij第第i i项任务中完成工序所需的时间项任务中完成工序所需的时间mmi1
16、i11 1、两道工序，多项任务横道图、两道工序，多项任务横道图约翰逊贝尔曼法则基本思想约翰逊贝尔曼法则基本思想 取取minmin T TiAiA、T TiBiB ，先行工序安排在最前施工，先行工序安排在最前施工，后行工序安排在最后施工后行工序安排在最后施工；挑出后继续取最小值，先；挑出后继续取最小值，先行工序安排在次前，后行工序安排在次后；以此类推，行工序安排在次前，后行工序安排在次后；以此类推，直到完成排序，即可得到最佳施工顺序。直到完成排序，即可得到最佳施工顺序。例例1 1：拟对相邻五座小桥挖基、砌基础施工。：拟对相邻五座小桥挖基、砌基础施工。已知各道工序生产周期见下表，用约翰逊贝已知各道
17、工序生产周期见下表，用约翰逊贝尔曼法则确定最短施工总工期的施工顺序。尔曼法则确定最短施工总工期的施工顺序。工段工段工序工序1号桥号桥2号桥号桥3号桥号桥4号桥号桥5号桥号桥挖基挖基4天天4天天8天天6天天2天天砌基础砌基础5天天1天天4天天8天天3天天第一步第一步：minTiA、TiBT2B1天天为为2号桥后续工序，即把号桥后续工序，即把2号桥放在最后施工；号桥放在最后施工；第二步：第二步：去除去除2号桥，余下的号桥，余下的1、3、4、5中取最小值，中取最小值，得得T5A2天，是前工序，即天，是前工序，即5号桥施工最前；号桥施工最前；依此类推依此类推第第三三步步 表表中中1 1#桥桥t t1A
18、1A =4=4为为最最小小，是是先先行行工工序序，1 1#任务放在第二施工任务放在第二施工 。第第四四步步 表表中中3 3#桥桥t t3B3B =4=4为为最最小小，是是后后续续工工序序，3 3#任务放在第四施工任务放在第四施工 。第五步第五步 4 4#桥放在第三施工。桥放在第三施工。因此五座小桥的施工顺序为：因此五座小桥的施工顺序为：5 5#1 1#4 4#3 3#2 2#在排定施工顺序得基础上，绘制横道图，可计算最在排定施工顺序得基础上，绘制横道图，可计算最短施工总时间为短施工总时间为2525天。天。注意得问题：一般排序不可能获得上述结果。注意得问题：一般排序不可能获得上述结果。绘制施工进
19、度图，确定总工期绘制施工进度图，确定总工期按5#1#4#3#2#顺序绘制。进度工序2468101214161820222426挖基5#1#4#3#2#砌基5#1#4#3#2#按按15的自然顺序绘制：的自然顺序绘制：工序进度246810121416182022242628303234挖基1#2#3#4#5#砌基1#2#3#4#5#2 2、三道工序，多项任务、三道工序，多项任务 每项任务都由每项任务都由三道工序三道工序A A、B B、C C组成，且工作组成，且工作顺序顺序为为ABCABC，即完成前道工序方能进行后道工序。，即完成前道工序方能进行后道工序。与与2 2道工序的情形相比，该排序情况要相对
20、复杂，道工序的情形相比，该排序情况要相对复杂，通常取决于一些条件。通常取决于一些条件。参考条件：参考条件：a）minTiAmaxTiBb）minTiCmaxTiB两条件同时成立，或其中一项成立，则可用下述两条件同时成立，或其中一项成立，则可用下述方法进行最优施工顺序排列。方法进行最优施工顺序排列。三道工序，多项任务排序法三道工序，多项任务排序法 第第1 1步：将第步：将第1 1、2 2道工序上各项任务的道工序上各项任务的施工周期依施工周期依 次分别相加；次分别相加；第第2 2步：将第步：将第2 2、3 3道工序上各项任务的道工序上各项任务的施工周期依施工周期依 次分别相加次分别相加；第第3 3
21、步：将前两步计算所得的施工周期序列看作步：将前两步计算所得的施工周期序列看作“2“2 道工序，多项任务道工序，多项任务”的情形；的情形；第第4 4步：用步：用约翰逊贝尔曼约翰逊贝尔曼法则求最优工序；法则求最优工序；第第5 5步：所得最优顺序即三道工序上的最优工序。步：所得最优顺序即三道工序上的最优工序。例例2 2：某工程具备三道工序，五项任务。：某工程具备三道工序，五项任务。各工序施工周期见表，求优施工顺序。各工序施工周期见表，求优施工顺序。工序工序工段工段ABC1455222638394103955473工序工序5任务施工周期表任务施工周期表第第1步：步：计算计算AB第第2步：步：计算计算B
22、CA+BB+C9104811121312911相当：相当：2工序工序5任务任务施工周期表施工周期表 第第4 4步：步：按约翰逊贝尔曼法则排序按约翰逊贝尔曼法则排序 得最佳工序排列：得最佳工序排列：2 2、5 5、1 1、3 3、4 4。（作横道图）（作横道图）满足条件满足条件b）：）：minTiCmaxTiB第第3步步计算列表计算列表第第4步：按约翰逊贝尔曼法则排序进行最优排序：步：按约翰逊贝尔曼法则排序进行最优排序：在在ti（A+B）和和ti（B+C）中中找找出出最最小小值值，先先行行工工序序排排在在最最前前，后续工序排在最后施工。后续工序排在最后施工。t2（A+B）=4=ti（A+B）mi
23、n先行工序，先行工序，2 2#任务第一施工。任务第一施工。t1（A+B）=t5（A+B）=9=tmin都都为为先先行行工工序序，查查其其后后续续工工序序t1（B+C）=10，t5（B+C）=11，t1（B+C）=10t5（B+C）=11，1#任任务务排排在在5 5#任任务务后后面面，5 5#任任务第二务第二,1,1#任务第三。任务第三。t3（A+B）=11=tmin为为先先行行工工序序，3 3#任任务务第第四四施施工工，4 4#任任务第五施工。务第五施工。最优施工顺序为：最优施工顺序为：2#、5#、1#、3#、4#第第5步结论：步结论：施工周期施工周期41天（天（满足前提条件，排序正确）满足前
24、提条件，排序正确）绘制施工进度图，确定总工期。绘制施工进度图，确定总工期。注注意意：第第二二道道工工序序要要在在第第一一道道工工序序完完的的基基础础上上才才能能开开始始；第三道工序要在第二道工序完的基础上才能开始。第三道工序要在第二道工序完的基础上才能开始。工工序序进进度度24681012141618202224262830323436384042A2#5#1#3#4#B2#5#1#3#4#C2#5#1#3#4#按按1-5顺序，绘制施工进度图，确定总工期顺序，绘制施工进度图，确定总工期 工工序序369121518212427303336394245A1#2#3#4#5#B1#2#3#4#5#C
25、1#2#3#4#5#例例3 3：某工程划分为六个施工段，每段分为两某工程划分为六个施工段，每段分为两道工序，各工序在各段的持续时间如下表，确道工序，各工序在各段的持续时间如下表，确定其总工期最短的最佳施工顺序。定其总工期最短的最佳施工顺序。施工段施工段工序工序1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 a a3 32 24 46 62 26 6b b5 51 13 34 43 36 6解：解：（1）、填列）、填列“工序工期表工序工期表”（2）、绘制）、绘制“施工次序排列表施工次序排列表”（熟练后可不绘）（熟练后可不绘）施工施工段段工序工序1 12 2 3 3 4 4 5 5 6 6 a a
26、3 32 24 46 62 26 6b b5 51 13 34 43 36 6排序排序5 5 1 16 6 4 4 3 3 2 2 进度工序2468101214161820222426a5#1#6#4#3#2#b5#1#6#4#3#2#总工期T=25绘制施工进度图，确定总工期。绘制施工进度图，确定总工期。1 2 3 4 5 6 a324626b51343624681012141618202224262830a1#2#3#4#5#6#b1#2#3#4#5#6#总工期T=29按按1-6顺序施工顺序施工 1 2 3 4 5 6 a324626b513436确定下表的最优施工顺序及最短工期。确定下表的
27、最优施工顺序及最短工期。工序1#2#3#4#5#A102694B43245C85967（二）（二）n（n3）道工序，多项任务的施工顺序）道工序，多项任务的施工顺序n n3 3时，按施工的客观规律，采用将前后关联时，按施工的客观规律，采用将前后关联工序的施工周期按一定方式合并的方法，分别工序的施工周期按一定方式合并的方法，分别应用约翰逊应用约翰逊贝尔曼法则，求出贝尔曼法则，求出“合并工序合并工序”相应的周期，最后再按选取最小值的方法求得相应的周期，最后再按选取最小值的方法求得施工顺序的最优安排。施工顺序的最优安排。1、多道工序多施工段的最优排序方法：、多道工序多施工段的最优排序方法：1）工序合并
28、条件：）工序合并条件：三三相相邻邻工工序序的的工工作作时时间间应应满满足足前前后后工工序序中中任任何何一一道道工工序序的的最小工作时间应大于或等于中间工序的最大工作时间。最小工作时间应大于或等于中间工序的最大工作时间。tAmintBmaxtCmintBmax或或tBmintCmaxtDmintCmax若出现若出现tCmintBmax则合并为则合并为a+b与与b+c+d两道工序。两道工序。若出现若出现tDmintCmax则合并为则合并为a+b+c与与c+d两道工序。两道工序。2）合合并并为为两两道道工工序序后后，运运用用约约翰翰逊逊贝贝尔尔曼曼法法则则进行最优排序。进行最优排序。2、分界排序法：
29、、分界排序法：1)选出一个施工时间最长的施工段；选出一个施工时间最长的施工段；2)第一道工序时间小于或等于最后一道工序的施工第一道工序时间小于或等于最后一道工序的施工段，一次按第一道工序时间递增顺序排在施工总段，一次按第一道工序时间递增顺序排在施工总时间最长的施工段前面；时间最长的施工段前面；3)剩余施工段依次按最后一道工序时间递减顺序排剩余施工段依次按最后一道工序时间递减顺序排列在施工总时间最长的施工段之后。列在施工总时间最长的施工段之后。例例4：某工程有四道工序：某工程有四道工序5个施工段，各道工序施工时间个施工段，各道工序施工时间见下表，试确定最优施工顺序。见下表，试确定最优施工顺序。工
30、序ABCDE25343235423243233535四道工序四道工序5 5个施工段施工时间列表个施工段施工时间列表解：按解：按“分界排序法分界排序法”步骤步骤1）TA=10,TB=13,TC=17,TD=14,TE=12,施工时间和最大施工时间和最大的施工段是的施工段是C2）第一道工序时间小于或等于最后一道工序的施工段是）第一道工序时间小于或等于最后一道工序的施工段是A、E，按递增顺序排列在施工段，按递增顺序排列在施工段C之前，为之前，为A、E、C3）剩余的施工段有）剩余的施工段有B、D,依次按施工时间的递减顺序排依次按施工时间的递减顺序排列在施工段之后，为列在施工段之后，为C、D、B最优施工
31、排序为：最优施工排序为：A、E、C、D、B绘制施工进度图，确定总工期。绘制施工进度图，确定总工期。注意：注意：下一道工序要在上一道工序完后才能开始。下一道工序要在上一道工序完后才能开始。工工序序进进度度246810121416182022242628AAECDB4#BAECDB3#AECD BCAECDB按按1-5顺序，绘制施工进度图，确定总工期顺序，绘制施工进度图，确定总工期工工序序进进度度2468101214161820222426283032AABCDEBABCDEABCD ECABCDE 当工序当工序n n大于大于3 3时，相关影响因素较多，求解最优排时，相关影响因素较多，求解最优排序
32、较为复杂，通常需借助相应应用软件。序较为复杂，通常需借助相应应用软件。1 1、经验综合法、经验综合法 根据施工客观规律，可将前后相关工序的施工周期根据施工客观规律，可将前后相关工序的施工周期按按一定方式合并一定方式合并，再运用，再运用上述两种方法上述两种方法进行工序安排，进行工序安排，可得施工顺序的可得施工顺序的“较优安排较优安排”。2 2、相关影响因素、相关影响因素 当前讨论的当前讨论的“时间组织时间组织”是以获得是以获得最短工期最短工期为前提，为前提，而实际工程施工顺序排列还应考虑而实际工程施工顺序排列还应考虑成本、质量、安全成本、质量、安全等条件。因此不论等条件。因此不论2 2道、道、3
33、 3道、道、n n道道，有关计算一般只作有关计算一般只作重要参考。重要参考。（三）运用（三）运用约翰逊贝尔曼法则约翰逊贝尔曼法则的注意事项的注意事项1 1、经验方法、经验方法 由于影响施工过程的因素很多，理论计算通常只是由于影响施工过程的因素很多，理论计算通常只是重要参考，随着不断增加的资源和额外投入，有关计划重要参考，随着不断增加的资源和额外投入，有关计划需滚动调整。需滚动调整。简捷的缩短施工工期的理论途径简捷的缩短施工工期的理论途径 复杂施工条件下缩短工期复杂施工条件下缩短工期2 2、注意事项、注意事项 工序划分的相对性工序划分的相对性 使用的局限性，注意灵活应用使用的局限性，注意灵活应用 流水作业为基础，使时间排序与流水作业紧密联系流水作业为基础，使时间排序与流水作业紧密联系 除考虑进度加快外，同时保证施工质量和安全、降低除考虑进度加快外，同时保证施工质量和安全、降低 工程费用工程费用