根据施工进度计划的编制程序,编制施工进度计划的步骤和方法主要包括划分施工项目、计算工程量、确定劳动量和机械台班数量、确定各施工过程的天数、编制施工进度计划的初步方案、施工进度计划的检查与调整等。
1.5.3.1 划分施工项目
编制施工进度计划时,首先应按照图纸和施工顺序将拟建单位工程的各个施工过程列出,并结合施工方法、施工条件、劳动组织等因素,加以适当调整,使之成为编制施工进度计划所需的施工项目。施工项目是包括一定工作内容的施工过程,它是施工进度计划的基本组成单元。
单位工程施工进度计划的施工项目仅包括现场直接在建筑物上施工的施工过程,如砌筑、安装等,而对于构件制作和运输等施工过程,则不包括在内。但对现场就地预制的钢筋混凝土构件的制作,不仅单独占有工期,且对其他施工过程的施工有影响,或构件的运输需与其他施工过程的施工密切配合,如楼板随运随吊时,仍需将这些制作和运输过程列入施工进度计划。
在确定施工项目时,应注意以下几个问题:
(1)施工项目划分的粗细程度,应根据进度计划的需要来决定。对控制性施工进度计划,项目可以划分得粗一些,通常只列出分部工程,如混合结构居住房屋的控制性施工进度计划只列出基础工程、主体工程、屋面工程和装饰工程四个施工过程;而对指导性施工进度计划,项目划分要细一些,应明确到分项工程或更具体,以满足指导施工作业的要求,如屋面工程应划分为找平层、隔热层、保温层、防水层等分项工程。
(2)施工过程的划分要结合所选择的施工方案。例如结构安装工程,若采用分件吊装方法,则施工过程的名称、数量和内容及其用装顺序应按构件来确定;若采用综合吊装方法,则施工过程应按施工单元(节间或区段)来确定。
(3)适当简化施工进度计划的内容,进行施工过程的合并,避免施工项目划分过细、重点不突出。因此,可考虑将某些穿插性分项工程合并到主要分项工程中去,如门窗框安装可并入砌筑工程。而对于在同一时间内由同一施工班组施工的过程可以合并,如工业厂房中的钢窗油漆、钢门油漆和钢支撑油漆等可合并为钢构件油漆的一个施工过程。对于次要的零星的分项工程,可合并列入“其他工程”一项中。
(4)水、暖、电、卫和设备安装等专业工程不必细分具体内容,由各专业施工队自行编制计划并负责组织施工,而在单位工程施工进度计划中只要反映出这些工程与土建工程的配合关系即可。
(5)所有施工项目应大致按施工顺序列成表格,编排序号,避免遗漏或重复,其名称可参考现行的施工定额手册上的项目名称。
1.5.3.2 计算工程量(Q)
工程量(Q)计算是一项十分烦琐的工作,应根据施工图纸、有关计算规则及相应的施工方法进行,计算工程量应注意以下几个问题:
(1)各分部分项工程的工程量计算单位应与采用的施工定额中相应项目的单位相一致,以便计算劳动量及材料需要量时可直接套用定额,不再进行换算。
(2)工程量计算应结合选定的施工方法和安全技术要求,使计算所得工程量与施工实际情况相符合。例如,挖土时是否放坡,是否加工作面,坡度大小与工作面尺寸是多少,是否使用支撑加固,开挖方式是单独开挖、条形开挖还是整片开挖,这些都直接影响到基础土方工程量的计算。
(3)结合施工组织要求,分区、分段、分层计算工程量,以便组织流水作业。若每层、每段上的工程量相等或相差不大时,可根据工程量总数分别除以层数、段数,可得每层、每段上的工程量。
(4)如已编制预算文件,应合理利用预算文件中的工程量,以免重复计算。施工进度计划中的施工项目大多可直接采用预算文件中的工程量,可按施工过程的划分情况将预算文件中有关项目的工程量汇总。如“砌筑砖墙”一项的工程量,可首先分析它包括哪些内容,然后按其所包含的内容从预算的工程量中抄出并汇总求得。施工进度计划中的有些施工项目与预算文件中的项目完全不同或局部有出入时(如计量单位、计算规则、采用定额不同),则应根据施工中的实际情况加以修改、调整或重新计算。
设计概算、施工图预算、施工预算等文件中均需计算工程量,故在单位工程施工进度计划中一般不再重复计算,只需直接套用施工预算的工程量,或根据施工预算中的工程量总数,按各施工层和施工段在施工图中所占的比例加以划分即可。
1.5.3.3 确定劳动量和机械台班数量(P)
劳动量和机械台班数量(P)根据各分部分项工程的工程量、施工方法和现行的施工定额并结合当地的具体情况加以确定。一般按式(1-1)、(1-2)计算:
或
P: 完成某施工过程所需的劳动量(工日)或机械台班数量(台班);
Q: 施工过程的工程量(m2,m3,t等);
S、H:分别为该分项工程的产量定额(m2,m3,t 等/工日)和时间定额(台班/ m2,m3,t等)。
经常还会遇到施工进度计划所列项目与施工定额所列项目的工作内容不一致的情况,具体处理方法如下:
(1)若施工项目是由两个或两个以上的同一工种,但材料、做法或构造都不同的施工过程合并而成时,或需要适当减少施工过程项目,使控制性单位工程进度计划简洁一些,可用其产量定额的加权平均值来确定合并后的劳动量或机械台班数量。
合并后的工程量(Q)按式(1-3)计算:
加权平均产量定额()的计算,可按式(1-4)进行:
Q1,Q2,…,Qn:同一施工过程中各分项工程的工程量;
S1,S2,…,Sn:同一施工过程中各分项工程的产量定额(或机械产量定额);
:施工过程的加权平均产量定额(或平均机械产量定额)。
合并后的总劳动量(P)按(式1-5)计算:
例:施工过程的合并
土方工程中有两个施工过程,分别为人工挖地槽和人工运土,工程量分别是170m3和119m3, 产量定额分别为每工日3.45 m3和每工日3.70m3,求合并后的加权平均产量定额及总工程量。
合并后项目名称:“人工挖运土”,合并后总工程量:Q = 170 + 119 = 289(m3)
合并后加权平均产量定额:()= 289/(170/3.45+119/3.7)≈ 3.55 (m3/工日)
合并后总劳动量:P = Q/()= 289/3.55 ≈ 81.4(工日)
(2)对于有些采用新技术、新材料、新工艺或特殊施工方法的施工项目,若其定额在施工定额手册中未列入,则可参考类似项目或实测确定,也可采用三时估算法计算。三时估算法求平均产量定额的参考式如(1-6):
:平均产量定额;
a:最乐观估计的产量定额;
b:最悲观估计的产量定额;
m:最可能的产量定额。
(3)对于“其他工程”项目所需劳动量,可根据其内容和数量,结合施工现场的具体情况,以占总劳动量的百分比(一般为10%~20%)计算。
(4)水、暖、电、卫设备安装等工程项目,一般不计算劳动量和机械台班数量,仅安排与一般土建单位工程配合的进度。
1.5.3.4 确定各施工过程的天数(T)
确定各施工过程的天数(T)和完成此施工过程所需要的工人人数或机械台数有着密切的关系,在劳动量和机械台班数量(P)一定的前提下,两者成反比例关系。
计算各分项工程施工天数的方法有两种:
(1)根据合同规定的总工期和施工单位的施工经验,确定各分部分项工程的施工时间,然后按各分部分项工程需要的劳动量或机械台班数量,确定每一分部分项工程每个工作班所需要的工人数或机械台班数。这是当前常采用的方法,此时可根据所安排的作业时间来确定所需要的工人人数或机械台数,如式(1-7):
T:完成某分部分项工程的施工天数;
n:某分部分项工程所配置的工人人数或机械台数;
b:每天工作班次,八小时为一班,此时b=1,当组织每天两班或三班工作时,b= 2,3。
(2)按计划配备在各分部分项工程上的各专业工人数或施工机械数量确定,即式(1-8):
在安排每班工人数或机械台数时,应综合考虑各分项工程各班组的每个工人都应有足够的工作面,以发挥高效率并保证施工安全。在安排班次时宜采用一班制,如工期要求紧时,可采用二班制或三班制,以加快施工进度,充分利用施工机械。
式(1-8)也是组织流水施工时,确定每个施工段的流水节拍所用式。为了准确确定施工项目的持续时间,必须选择合理的工作班制及配备每班合理的劳动力人数和机械台数。
1)选择合理的工作班制
根据现场施工条件、进度要求和施工需要,确定一天采用一班制还是两班制或三班制。在通常情况下,多采用一班制。特殊情况下,如要赶工期、抢进度,可选择两班制。对要求必须连续作业的施工项目,如大体积混凝土浇筑,可选择三班制。选择两班制或三班制会引起技术、组织、安全和照明等费用的增加,应慎重选用。
2)在配备每班劳动力人数时应注意的事项
①最小劳动组合:即某一施工过程进行正常施工所必需的最低限度的班组劳动力人数及其合理组合。如砌墙,只有技工还不行,必须有普工配合,并且技工和普工还必须有一个合理的比例组成施工班组,人数过少、过多或比例不当,都将引起劳动效率的下降。最小劳动组合,要求每班作业人数不能少于这一人数比例。
②最小工作面:工作面又叫工作前线,与工作地不同,工作地是指施工对象能提供出安排工人和布置机械作业的地段,而工作面是指供给工人或工人班组操作对象的数量,如砼以立方米为单位,钢筋以吨为单位,抹灰以被抹墙面的面积按平方米为单位(不是指工人站的地面面积),来反映施工过程在空间布局的可能性。最小工作面是指某一施工过程的施工班组为保证安全生产和有效操作所必需的工作面,某一施工项目在组织施工时,安排人数的多少受到工作面的限制,不能为了缩短工期而无限制地增加工人的人数,否则将造成工作面的不足而导致窝工,从而将降低劳动效益,有时甚至引发安全事故。所以,最小工作面决定了安排劳动力人数的最高限度。
最小工作面参考数据见表1-2。
表1-2 主要工种工作面参考数据
③可能安排的人数:指施工企业所能配备的人数。一般根据现场实际情况,在最低限度和最高限度的范围内,安排劳动力人数即可。有时为了抢进度,可在保证足够工作面即不突破最高限度要求的情况下组织人员支援。如果在最小工作面的情况下,安排了最高限度的劳动人数仍不能满足工期要求时,可组织两班制或三班制施工。
3)机械台数的确定
机械台数的确定与施工班组劳动力人数确定情况相似,也应考虑机械生产效率、施工工作面、可能配备机械台数及工期、机械维修保养时间等因素来确定。
1.5.3.5 编制施工进度计划的初步方案
各分部分项工程的施工顺序和施工天数确定后,应按照流水施工的原则,力求主导工程连续施工。在满足工艺和工期要求的前提下,尽可能使最大多数工作能平行进行,使各个工作队的工作最大可能地搭接起来,其方法步骤如下:
(1)首先划分主要施工阶段,组织流水施工。主要安排其中主导施工过程的施工进度,使其尽可能连续施工,然后安排其余分部工程,并使其与主导分部工作最大可能地平行进行或最大限度地搭接施工。
(2)按照工艺的合理性和工序之间尽量穿插、搭接或平行作业方法,将各施工阶段流水作业最大限度地搭接起来,即得单位工程施工进度计划的初始方案。
工程施工中通常的流水施工组织分为:一般成倍节拍专业流水、加快成倍节拍专业流水和分别流水三类,现通过一个例子来讲述三者的关系。
已知:某分项工程有四个施工过程,各施工过程的流水节拍分别为:t1 =2天,t2 =1天,t3 =2天,t4 =1天,试按一般成倍节拍专业流水和加快成倍节拍专业流水和分别流水组织施工。(www.xing528.com)
1)一般成倍节拍专业流水
一般成倍节拍专业流水工期(T)计算,见式(1-9):
式中 T: 总工期(天);
n : 施工过程数;
∑Ki :流水步距之和;
Tn :最后一项施工过程的持续时间,Tn = m ×tn ;
∑Z :间歇时间之和。
当ti ≤ ti+1 , Ki = ti ;
ti > ti+1 , Ki = m ti -(m - 1) ti+1
其中m :流水施工段数;
本例解:由于n = 4 ,取 m = 4
因为t1>t2 , K1=4×2 - (4-1)×1 = 8-3 = 5(天)
t2<t3 , K2=1天
t3>t4 , K3=4×2-(4-1)×1=5(天)
所以T = K1 + K2 + K3 + T4 = 5+1+5+4×1 = 15(天)
一般成倍节拍专业流水施工组织图如图1-7。
图1-7 一般成倍节拍专业流水施工组织图
图中:①、②、③、④ 指第一、二、三、四施工段
上述施工组织,以劳动力连续作业为基础进行组织,总工期15天。为使施工队连续作业,第二施工过程第一施工段的安排中,比最早可能开始时间第3天晚了3天,但实现了施工队连续作业的目的,第四施工过程的安排也同样如此。
2)加快成倍节拍专业流水
加快成倍节拍专业流水的工期(T )计算,见式(1-10):
式中N:工作队总数。
工作队的总数(N ),由各施工过程的工作队数之和求得,见式(1-11):
各施工过程的工作队数(iN)按下述方法计算:
先确定各施工过程流水节拍的最大公约数(0K),即可得出计算式(1-12):
式中ti为第i施工过程的流水节拍。
为组织流水施工,取m = N 即可组织流水施工。
本例解:由于t1 =2天,t2 =1天,t3 =2天,t4 =1天, 则最大公约数K0 = 1天。
得:N1 = t1 / K0 = 2 / 1 = 2 (队)
N2 = t2 / K0 = 1 / 1 = 1 (队)
N3 = t3 / K0 = 2 / 1 = 2 (队)
N4 = t4 / K0 = 1 / 1 = 1 (队)
取m = N = 6, 则T =(m + N –1) K0 + ∑Z =( 6 + 6 - 1)× 1 + 0 =11(天)
加快成倍节拍专业流水施工组织图如图1-8。
图1-8 加快成倍节拍专业流水施工组织图
图中:①、②、③、④、⑤、⑥ 指第一、二、三、四、五、六施工段。1a、1b为第1项施工过程的2个工作队,2a为第2项施工过程的1个工作队,3a、3b为第3项施工过程的2个工作队,4a为第4项施工过程的1个工作队
此时总工期11天,按加快成倍节拍专业流水组织的施工,在不增加劳动力和各项资源的前提下,通过增加工作队,即达到了缩短工期和连续施工的目的,各工作队均依次投入施工。
3)断续分别流水
分析一般成倍节拍专业流水和加快成倍节拍专业流水施工组织可以发现,一般成倍节拍专业流水为解决劳动力连续施工,而使第三项施工过程晚2天投入施工;加快成倍节拍专业流水虽然解决了劳动力连续施工的问题,但流水施工段划分偏多。施工中常遇到各施工段上流水节拍不相等及部分非主导工作不连续施工的情况,这就是断续分别流水。
断续分别流水施工组织图如图1-9。
图1-9 分别流水施工组织图
图中:①、②、③、④指第一、二、三、四施工段
断续分别流水是工程施工中常采用的组织方式,本例的组织比一般成倍节拍专业流水工期短,比加快成倍节拍专业流水的工作队少,方便施工组织,存在的问题是第二和第四施工过程的工作班组未能连续作业。为此,施工中要求主导施工过程必须连续施工,非主导施工过程在施工安排时,可以以方便组织的方式进行。
断续分别流水施工具有以下特点:
(1)各施工过程在各施工段上的流水节拍不一定全相等;
(2)流水步距不尽相等;
(3)专业工作队数等于施工过程数;
(4)在一个施工层内每个专业工作队都能够连续施工;
(5)施工队可能有空闲。
断续分别流水法是流水施工中最基本的组织方法。它不仅在流水节拍不规则的条件下使用,对于在全等节拍流水和成倍节拍流水的流水节拍有规律的条件下,当施工段数、施工队组数以及工作面或资源状况不能满足相应要求时,也可以按断续分别流水法组织施工。
1.5.3.6 施工进度计划的检查与调整
初步编制的施工进度计划要进行全面检查,对各个施工过程的施工顺序、平行搭接和技术间歇是否合理,编制的工期能否满足合同规定的工期要求,劳动力及物资资源方面是否能连续、是否均衡施工等方面进行检查并初步调整,使不满足变为满足,使一般满足变成优化满足。
施工进度计划检查与调整的目的在于使施工进度计划的初始方案满足规定的目标,一般从以下几方面进行检查与调整:
(1)各施工过程的施工顺序是否正确,流水施工的组织方法应用得是否正确,技术间歇是否合理。
(2)工期方面,初始方案的总工期是否满足合同工期。
(3)劳动力方面,主要工种工人是否连续施工,劳动力消耗是否均衡。劳动力消耗的均衡性是针对整个单位工程或各个工种而言,应力求每天出勤的工人人数不发生过大变动。
为了反映劳动力消耗的均衡情况,通常采用劳动力消耗动态图来表示。对于单位工程的劳动力消耗动态图,一般绘制在施工进度计划表右边表格部分的下方。施工进度及劳动力消耗动态图如图1-10所示。
图1-10 劳动力消耗动态图
劳动力消耗可以反映劳动力消耗的均衡性,劳动力消耗的均衡性指标可以采用劳动力不均衡系数(K)来评估,见式(1-13):
式中的平均出工人数为每天出工人数之和除以总工期而得。
劳动力不均衡系数接近于1为理想化,但实际上不可能。劳动力不均衡系数在2以内可以满足基本施工要求,通常把劳动力不均衡系数控制在1.5以内。
(4)资源方面,主要检查机械、设备、材料等的利用是否均衡,施工机械是否充分利用。
主要机械通常是指混凝土搅拌机、灰浆搅拌机、起重机和挖土机等。机械的利用情况是通过机械的利用程度来反映的。
初始方案经过检查,对不符合要求的部分需进行调整。调整的方法一般有:增加或缩短某些分项工程的施工时间;在施工顺序允许的条件下将某些分项工程的施工时间向前或向后调整;必要时可以改变施工方法或施工组织。总之,通过调整,在工期能满足要求的条件下,使劳动力、材料、设备需要趋于均衡,主要施工机械利用率比较合理,资源均衡。
编制单位工程施工进度计划的步骤不是孤立的,而是互相依赖、互相联系的,有的可以同时进行。由于土木工程施工是一个复杂的生产过程,受周围客观条件的影响较大,在施工过程中,由于劳动力和机械、材料等物资的供应及自然条件等因素的影响,使其经常不符合原计划的要求,因而在工程进展中应随时掌握施工动态,经常检查,不断调整计划。
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