24
Основы поточной организации строительства. Строительные потоки, их виды и основные параметры.
Поточный метод может применяться при выполнении отдельных строительных процессов, при строительстве отдельных зданий, возведении комплекса сооружений (жилого квартала и т. п.), при организации работы отдельных строительных подразделений (участков, передвижных механизированных колонн, управлений и трестов). Сущность поточного метода может быть пояснена следующим образом. Предположим, что необходимо построить т одинаковых зданий. Строительство их может быть организовано последовательным, параллельным и поточным методами (рис. 8.7.
При последовательном методе (см. рис. 8.7, а) каждое здание возводится за период (цикл) Т и только после окончания предыдущего. Средняя интенсивность потребления ресурсов при этом равна г. Недостаток такого метода производства работ состоит в том, что удлиняется общий срок строительства (Т = Тт) и образуются вынужденные перерывы в работе бригад, выполняющих отдельные строительные процессы.
При параллельном методе (см. рис. 8.7, б) все здания сооружаются одновременно и срок строительства их равен времени возведения одного объекта (Т = 71). Однако при этом требуется максимальное количество материально-технических ресурсов (rm.
Поточный метод совмещает последовательный и параллельный, в нем устраняются недостатки и сохраняются преимущества каждого из них. При поточном методе (рис. 8.7, в) технологический процесс возведения здания расчленяется на п составляющих процессов (например, устройство фундаментов, возведение стен и перекрытий и др.), для каждого из которых назначают одинаковую продолжительность и совмещают их ритмичное выполнение по времени на разных зданиях, обеспечивая последовательное осуществление однородных процессов и параллельное - разнородных.
Строительство m зданий поточным методом требует меньше времени (Т г.
Рис. 8.7. Графики строительства объектов различными методами: а - последовательным; б - параллельным; в - поточным.
Таким образом, для создания строительного потока необходимо.
• расчленить производственный процесс строительства на со ставляющие процессы.
• разделить труд между исполнителями и закрепить составляю щие процессы за бригадами (звеньями.
• создать производственный ритм, разделив при этом общий фронт работ (здания или сооружения) на захватки и максимально совместив выполнение составляющих процессов во времени и пространстве.
В зависимости от вида и назначения строительных объектов, их конструкции, а также различных условий строительства могут применяться разнообразные способы расчленения и совмещения процессов, разделения труда и создания ритма работы. Однако на основе практики строительства можно сформулировать общие характеристики поточного метода для всего многообразия зданий и сооружений. С точки зрения членения производственного процесса и разделения труда между рабочими, участвующими в потоке, следует различать выполнение работ поточно-операционным, поточно-расчлененным и поточнокомплексным способами.
Поточно-операционный способ применяется в отдельных звеньях. В этом случае производственный процесс между рабочими разделен по операциям, например, кирпичная кладка - звеном «тройка», где каждому из трех каменщиков поручается выполнять определенную операцию (подача кирпича, расстилание раствора, укладка кирпича в дело.
Поточно-расчлененным называется способ, при котором отдельные звенья бригады выполняют простые процессы на определенном участке или делянке, например, при устройстве рулонной кровли, где звенья ведут работы по устройству цементной стяжки и наклейке рулонного ковра.
Поточно-комплексный способ применяется при выполнении сложных процессов комплексными бригадами, где часто трудоемкость отдельных простых процессов различная, а члены бригады владеют несколькими смежными профессиями. Например, при бетонировании фундаментов арматурные работы, как правило, менее трудоемки, чем бетонные и опалубочные, и арматурщики периодически переходят на выполнение смежных работ.
Характер конструкций оказывает значительное влияние на схему передвижения по фронту работ бригад рабочих, участвующих в потоке. Развитие потока в пространстве, как и всего строительного процесса, может носить линейный характер или выполняться по за.
хваткам и ярусам. С этой точки зрения различают поточно-линейный и поточно-захватный способы работ.
Поточное строительство может иметь различные темпы. Это зависит от принятого ритма производства работ, т. е. количества времени, отводимого на выполнение отдельных процессов и сроков возведения объекта в целом.
При поточном строительстве жилых кварталов или промышленных предприятий организуется комплексный поток, состоящий из объектных, специализированных и частных потоков.
Частный поток - это элементарный строительный поток, представляющий собой последовательное выполнение одного процесса на ряде захваток. Специализированный поток - совокупность частных потоков, объединенных организационной схемой потока и общей строительной продукцией в виде законченных конструктивных элементов зданий (сооружений) или объемов работ. Объединенные специализированные потоки образуют объектный поток, продукцией которого являются законченные здания (сооружения) или их части.
Комплексный поток является высшей организационной формой строительного потока и состоит из группы организационно связанных объектных потоков, объединенных выпуском общей продукции в виде комплекса сооружений (жилые микрорайоны и пр.
Развитие строительного потока во времени и пространстве может быть изображено в осях координат (время - продукция) как календарный график. На рис. 8.8 представлены графики комплексного потока двух типов: график-циклограмма (рис. 8.8, а), обычно применяемый при проектировании и в исследовательских работах, и линейный календарный график (рис. 8.8, б) производственного типа.
В потоке возводится т зданий, каждое из которых рассматривается как захватка. Технологический процесс производства работ на объекте разделен на п составляющих процессов или циклов (в данном случае на четыре). Одноименные процессы образуют специализированные потоки. Для упрощения понимания все специализированные потоки приняты ведущими и рассматриваются как частные, т. е. самые элементарные. Работы в частном потоке ведутся с определенным ритмом.
Рис. 8.8. Графики строительного потока: а - график-циклограмма; б - линейный график производственного типа; в - диаграмма ресурсов.
Окончание рис. 8.8.
устанавливающим цикличность процесса. В рассматриваемом случае продолжительность одного цикла есть время выполнения частного потока на захватке. Можно принять, например, за первый - работы нулевого цикла, за второй - кирпичную кладку стен нт. д. тогда цикличность процесса будет в действительности ритмом бригады в потоке, т. е. продолжительностью выполнения каждой бригадой объема работ на одной захватке.
Промежуток времени между двумя смежными частными потоками называется шагом потока (к). Он указывает на время, через которое бригады включаются («шагают») в поток. В данном случае шаг потока равен ритму бригады. Потоки, в которых ритмы работы бригад постоянны и равны шагу потока, называются ритмичными. Продолжительность частного потока t определяется зависимостью t = тк и является основной его закономерностью.
Продолжительность ритмичного комплексного потока определяется по формуле.
Т = тк + (п - 1) к, или Т = к (т + п - 1.
где т - количество захваток; п - количество частных потоков (процессов.
Если продолжительность возведения одного объекта (продолжительность объектного потока) обозначить через Т = пк, то Т к(т -1.
Выведенная закономерность строительного потока изменится при включении в него прерывных строительных процессов, т. е. требующих технологического перерыва перед началом следующего вида работ на захватке. Это могут быть процессы по устройству монолитных железобетонных конструкций, производству штукатурных и других работ (рис. 8.9, а.
Тогда закономерность строительного потока примет вид.
Для сохранения ритмичности строительного потока в таких случаях необходимо принимать технологические перерывы, равные или кратные ритму бригады (шагу потока). Как показано на рис. 8.9, а, технологический перерыв перед третьим процессом равен ритму бригады, а перед пятым - двум ритмам (кратность равна 2.
Строительные потоки характеризуются числом исполнителей. Количество рабочих N в частных (специализированных) потоках определяется отношением трудовых затрат, необходимых для выполнения заданного объема работ, к продолжительности этих потоков.
трудоемкость работ, в чел.-днях, 1,2. я-го частных потоков.
Максимальное количество рабочих в объектном или комплексном потоке.
среднее количество рабочих.
Для определения изменения характера движения рабочих в потоке может быть построена специальная диаграмма ресурсов (см. рис. 8.8, в), а отношение А'іі[с и N характеризует коэффициент равномерности движения рабочих А = / У ^, который для поточного строитель.
ства принимается равным или менее 1,5-1,6. Из диаграммы ресурсов.
Рис. 8.9. Графики строительного потока с технологическими перерывами: а - циклограмма; б - линейный график.
видно, что при организации поточного производства работ с постоянным ритмом бригад, равным шагу потока, процесс поточного строительства состоит из трех периодов (см.
рис. 8.8, б): развертывания потока Т', установившегося потока Т и свертывания потока V . Сначала поток постепенно развивается за счет включения в него новых бригад рабочих и строительных машин, потребление ресурсов постепенно увеличивается; в завершающий период происходит выключение бригад, и соответственно сокращается потребление ресурсов.
Периодом установившегося потока считается такой период, в котором поток функционирует на всю свою мощность, т. е. в нем участвуют все п строительных процессов (частных потока). В приведенном примере на рис. 8.9, б имеется четыре процесса (п = 4), поэтому период, в котором участвуют все процессы, будет установившимся. Из диаграммы видно, что продолжительности периода развития и периода свертывания потока равны.
ГТеПИОТ ГТЯ НО R И R П Г (' ГО Г'Л потока.
В практике строительства встречаются три случая, характеризующие различную степень состояния потока. В первом Т > 0 (рис. 8.9). Поток, достигнув полной мощности, является установившимся на период Т, где происходит равномерное потребление ресурсов. Во втором случае (рис. 8.9, а) поток, достигнув почти производственной мощности, не приобретает установившегося характера. Здесь Т = 0, а период развития потока N равен продолжительности частного потока /. т. е. Т' = t, или (п - 1 )к = тк. Таким образом, во всех случаях, когда т = п - 1, т. е. число захваток (объектов) на единицу меньше принятого числа процессов, или частных потоков, установившийся период потока равен нулю. В последнем случае, показанном на рис. 9, б, Т t, или (п - 1 )к> тк, т. е. т п 1. так как в этом случае сохраняется установившаяся форма потока.
Период установившегося потока может иметь различную продолжительность в общем сроке строительства, и чем она будет больше, тем поток будет более эффективным по своим показателям.
В качестве таких показателей при сравнении различных вариантов запроектированных потоков могут быть применены.
• показателъ равномерности потока а, который определяет удельное значение установившегося периода в общей продолжительности строительного потока.
Рис. 8.10. Неустановившиеся формы потока: а - неустановившийся поток, доведенный до полной мощности; б - то же, не доведенный.
Очевидно, что чем выше показатели а и (3 и чем меньше 5 и у, тем лучше организован поток.
Существенное значение в организации потока имеет степень расчленения производственного процесса. Повышение глубины расчленения вызывает увеличение числа частных потоков (увеличение числа г) и создает условия для большего совмещения процессов, что в конечном счете сокращает продолжительность комплексного потока.
Совмещение работ характеризуется показателем совм, который определяется по формуле.
При проектировании потоков пользуются также величиной периода выпуска готовой продукции. Этот период продолжительности завершающего частного потока Т = тк и называется производственным циклом. Время в потоке, предшествующее производственному циклу, есть технологический цикл Т = (п - 1 )к. который включает частные потоки, вошедшие в период развития строительного потока (рис. 8.11). Окончание технологического цикла свидетельствует о начале выпуска готовой продукции.
Интенсивность потока может быть измерена также в денежном или натуральных показателях и определяется для специализированного потока по формуле.
где Р - общий объем работ в специализированном потоке (бетона, м3, окраски поверхностей, м2, и т. д.); t - продолжительность специализированного потока; для объектного или комплексного потока формула принимает вид.
где Р - общий объем работ в объектном (комплексном) потоке в натуральных показателях (жилая площадь, м2) или в денежном выражении; Т- продолжительность объектного или комплексного потока.
Рис. 8.12. Технологический и производственный циклы потока.
Приведенные зависимости между величинами, характеризующими развитие потока в пространстве и времени, называются параметрами строительного потока (рис. 8.12.
Все параметры строительного потока можно разделить на три группы: пространственные - захватка, объект; технологические - число процессов (частных потоков), объемы работ, трудоемкость, интенсивность потока; параметры времени - шаг потока, ритм бригады, продолжительность частного и строительного потока, а также различных его периодов.
Разновидностью ритмичных потоков являются потоки кратноритмичные. Организация таких потоков может быть вызвана особенностями конструктивного решения объекта и таким фронтом работ, который не позволяет установить единый ритм бригад на захватках.
В целях сохранения ритмичности потока для бригад назначают постоянный ритм, равный или кратный шагу потока. В последнем случае соответственно кратному числу увеличивается число параллельно работающих бригад одной специальности.
В примере, приведенном на рис. 8.13, показано, что ритм бригад, выполняющих второй процесс, в два раза больше, чем это требуется для первого и третьего процессов. Поэтому, сохраняя постоянный шаг потока, для выполнения второго процесса вводится еще одна бригада, а число частных потоков п как бы становится на единицу больше.
Рис. 8.13. График кратноритмичного потока.
Ритмичный поток отличается четкостью и простотой организационного построения. Необходимые для него условия создаются на строительстве однородных объектов и при возведении зданий с повторяющимися секциями, этажами или группами конструктивных элементов, т. е. в основном при массовом жилищном строительстве и значительно реже - в промышленном.
При строительстве неоднородных объектов, т. е. имеющих на захватках разные конструкции или различные объемы работ одного вида, применяют неритмичные потоки. В таких условиях поточная организация становится более сложной. Тогда для каждого конкретного случая строительства проводится большая подготовительная работа, состоящая в выделении однородных признаков (конструктивных элементов, частей сооружений, объемов работ) для отдельных процессов и затем уже в увязке специализированных потоков в общем потоке. Обычно для таких потоков не удается установить одинаковые или кратные ритмы бригад всех профессий, поэтому прежде всего стремятся сохранить постоянный состав бригад и непрерывность их работы, нарушая при этом ритм и шаг потока.
На рис. 8.14 приведены примеры неритмичных потоков: с постоянным, но не единым ритмом бригад (см. рис. 8.14, а и б) и с переменным ритмом бригад (см. рис. 8.14, в и г). Во всех случаях сохранена непрерывность работы бригад, но допущены простои захваток.
Рис. 8.14. Графики неритмичных потоков: а, б - с постоянным, но не единым ритмом бригад; в, г —с переменным ритмом.
Окончание рис. 8.14.
В неритмичных потоках шаг потока к - величина непостоянная и поэтому имеет несколько различных значений.
Для более четкой увязки работы бригад и непрерывного использования захваток рационально организовывать несколько параллельных комплексных потоков. Ход работы всей этой комплексной системы координируется сводным календарным графиком строительства.
В настоящее время отечественная наука располагает теорией и методикой расчета и построения неритмичных потоков, что позволяет распространить метод поточного строительства почти на все виды современных зданий и сооружений.
Особая разновидность поточного строительства (рис. 8.15) возникает при сооружении линейно-протяженных объектов (дорог, инженерных коммуникаций нт. п.). Строительные подразделения в этих случаях формируются из специализированных бригад или звеньев соответственно производственным процессам и оснащаются дорожными или строительными машинами. В зависимости от технологических особенностей производства некоторые строительные процессы выполняются по ходу движения машин (отрывка траншей), другие требуют периодической стоянки машин (опускание трубопроводов) или маневрирования в пределах отдельных участков трассы.
Рис. 8.15. Разновидности строительных потоков.
(планировка). Однако во всех случаях бригады непрерывно движутся вдоль трассы с определенной скоростью, которая является одним из основных параметров потока.
*