第三章第二节 流水作业 联系客服

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一、M个施工段2道工序时,施工次序的确定

对于这类问题可以用约翰逊—贝尔曼法则来解决。这个法则的基本思想是:先行工序施工工期短的要排在前面施工;而后续工序施工工期短的要排在后面施工。也即,首先列出m个施工段的“流水节拍表”(各个施工段上各工序的流水节拍的计算,将在第五章讲),然后,在表中依次选取最小数,而且每列只选一次,若此“数”属于先行工序,则从前面排,反之,则从后面排。

具体步骤通过示例详解如下: 1.填列“流水节拍表”。如表3—2;

2.绘制“施工次序排列表”的表格。见表3—3(熟练后可不绘制此表,而在表3—2下边加一栏,直接排序);

流水节拍表(单位:d) 表3—2 施工段 工序 A 4 7 B 4 4 C 6 5 D 8 1 E 3 6 F 2 3 a b

施工次序排列表 表3—3 施工次序 填表次序 1 2 3 4 5 6 列中最小数 1 F 2 2 E 3 3 A 4 4 C 5 5 B 4 6 D 1 施工段号 F E A C B D 3.填表排序。即按约翰逊—贝尔曼法则填充表3—3,从而可将各个施工段的施工次序排列出来。

本示例中,根据表3—2,各施工段的施工次序排列如下:

第一个最小数是1,属于后续工序,所以填列在表3—3中施工次序的最后一格,并将表3—2中D施工段这一列划去;

第二个小数是2,属于先行工序,所以填列在表3—3中施工次序的最前面一格,并将表3—2中F施工段这一列划去;

余此类推,将表3—3填列完毕,可确定各个施工段的最优施工次序为:F、E、A、C、B、D。

4.绘制施工进度图,确定施工总工期。本示例按流水作业法组织施工,其施工进度图,如图3—11,其总工期为28天。

若不按约翰逊—贝尔曼法则所确定的施工次序,一般不能取得最短施工总工期。如:本示例,若按表3—2的施工次序,即按A、B、C、D、E、F的次序施工,则总工期至少需要34天,比28 天多6 天。 工 作 日 进度 工序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 a b 施工段图例: F, E, A, C, B, D。

图3—12 最优施工次序流水作业进度图

二、M个施工段3道工序时,施工次序的确定

对于这类问题,如果符合下列两种情况中的一种,就可采用约翰逊—贝尔曼法则,这两种情况是:

① 第1道工序中最小的施工期amin,大于或等于第2道工序中最大的施工期bmax,即amin ≥ bmax;

② 第3道工序中最小的施工期cmin,大于或等于第2道工序中最大的施工期bmax,即cmin ≥ bmax;

对于m个施工段3道工序时,施工次序的排序问题,只要符合上述两条中的一条时,即可按下述步骤来求得最优施工次序:

第一步:将各个施工段中第1道工序a和第2道工序b的流水节拍(施工期)依次加在一起,即a + b;

第二步:将各个施工段中第2道工序b和第3道工序c的流水节拍(施工期)依次加在一起,即b + c; 第三步:将上两步中得到的流水节拍表(施工工期表),看作两道工序的流水节拍表(施工工期表);见表3—4中的a + b和b + c。

第四步:按上述m个施工段2道工序时的排序方法,求出最优施工次序;

第五步:按所确定的施工次序绘制施工进度图,确定施工总工期。 现举例说明,见表3—4。

流水节拍表(单位:d) 表3—4 施工段 工序 A 3 5 5 8 10 B 2 2 6 4 8 C 8 3 7 11 10 D 10 3 9 13 12 E 5 4 7 9 11 a b c a + b b + c 最优次序 B A E D C 本例按上述方法确定出最优施工次序为B、A、E、D、C,总工期为39天;若按A、B、C、D、E的顺序施工,则总工期为42天。

如果m个施工段3道工序,不满足上述特定条件,应如何确定最优施工次序呢?对于这种情况,我们采用穷举法,找出最优施工次序。即还是按照上述原理,将工序重新组合成虚拟的2道工序(包括所有可能的情况),再按约翰逊—贝尔曼法则确定最优施工次序。

举例说明:见表3—5。

表3—5为4个施工段,3道工序,但是不满足上述特定条件,我们可以把a、b、c三道工序重新组合成以下2道工序(包括了所有组合情况):(a,b + c);(a + c,b);(a + b,c);(a + b,b + c);(a + c,b + c);(a + b,a + c)。注意:先行工序和后续工序的位置不能颠倒,即(a + c,a + b)的组合是错误的。

流水节拍表(单位:d) 表3—5 施工段 工序 A 3 3 5 B 4 5 6 C 7 6 8 D 9 4 7 a b c 三、M个施工段工序多于3道时,施工次序的确定及直接编阵法计算工期

当工序多于3 道时,求解最优施工次序变的比较复杂,但是,我们仍可以将工序按一

定方式进行组合,将其变成虚拟的2道工序,然后再按约翰逊—贝尔曼法则确定较优的施工次序。

由于组合方式很多,每一次只能得到较优施工次序,只有列出所有组合方式,从众多较优解中找到最优施工次序。但是,即使我们没有列出所有组合方式,也可以得到相对最优解。下面举一例说明本法的应用:

例:某施工任务有4个施工段,每个施工段有4 道相同工序,其流水节拍表(作业时间表)如表3—6,求其最优施工次序及最短施工总工期。

流水节拍表(单位:d) 表3—6 施工段 工序 A 6 4 8 B 2 7 9 C 5 1 3 D 3 2 6 1 5 4 8 若不排序,按直接编阵法(见下文)得施工总工期为43天。 解:组合1:

流水节拍表(单位:d) 表3—7 施工段 工序 a b c d A 10 9 B 9 14 C 6 7 D 5 14 a + b C + d 较优次序 D C B A 较优次序为:D、C、B、A,按直接编阵法得施工总工期为35天。 组合2:

流水节拍表(单位:天) 表3—8 施工段 工序 A 14 5 B 11 12 C 8 5 D 9 10 a + c b + d 较优次序 D B C A 较优次序为:D、B、C、A,按直接编阵法得施工总工期为33天。 组合3:

流水节拍表(单位:天) 表3—9 施工段 工序 a+d b+c A 7 12 B 7 16 C 9 4 D 11 8 较优次序 B A D C 较优次序为:B、A、D、C,按直接编阵法得施工总工期为44天。 组合4:

流水节拍表(单位:天) 表3—10 施工段 工序 A 6 13 B 2 21 C 5 8 D 3 16 a b+c+d 较优次序 B D C A

较优次序为:B、D、C、A,按直接编阵法得施工总工期为37天。 组合5:

流水节拍表(单位:天) 表3—11 施工段 工序 A 18 1 B 18 5 C 9 4 D 11 8 a + b + c d 较优次序 D B C A 较优次序为:B、D、C、A,按直接编阵法得施工总工期为33天。结果同组合2。 从以上五种组合中找出最优顺序为:D、B、C、A,总工期为33天,比按A、B、C、D顺序,施工总工期减少了10天。还有其它组合方式,有兴趣的同学可以继续做下去。 (二)直接编阵法计算工期

在实际工程中,对于小型施工项目的排序问题,就如上例一样,我们可以通过直接编阵法计算工期,而不必每一次都画出进度图来确定施工工期。

直接编阵法计算工期的原理是:只要具备了开工要素就开工,属于紧凑法施工组织安排。具体计算见下例:

例:某施工任务有A、B、C、D四个施工段,每个施工段有a、b、c、d四道工序,各道工序在各个施工段上的作业工期(即流水节拍)见表3—12,表3—12中()外的数字为原始数据,()内的数字为新元素数据。

直接编阵法计算工期的步骤是: ① 计算第一行新元素

对于第一行各新元素,可以直接累加得到。因为,对于a工序来说,所有施工段上的工作面都是闲置的,只要有生产力就可以开工,所以,可以直接用旧元素值加左边新元素值得到该新元素值。也就是说,到第26天,a工序(作业队)就完成了所有施工段上的施工任务。

②计算第一列新元素

对于第一列(即首施工段A)各新元素,也是直接用旧元素值加上面新元素值得到该新元素值。因为,所有工序(专业队)都是闲置的,即生产力能满足要求,只要有工作面就可以开工,所以,每累加一个数,也就是一道工序已完成了在首施工段A上的操作。

③计算其它新元素值 对于其它新元素值,用旧元素值加上面或左边二者新元素中的较大值(之所以加较大值是为了具备开工要素,上面的数值说明有无工作面,左边的数值说明有无生产力)得该新元素值,从第二行起顺序进行,直至完成。具体计算结果见表3—12。本例施工总工期为42天。

流水节拍表 (单位:d) 表3—12 施工段 工序 A 6 3 (9) 5 (14) B 4 (10) 5 (15) 6 (21) C 7 (17) 6 (23) 8 (31) D 9 (26) 4 (30) 7 (38) 3 (42) 4 (18) 7 (28) 8 (39) 注:()中的数值为新元素,施工总工期是42 天。 a b c d 第五节 作业法的综合运用

在前面我们讨论了顺序作业法、平行作业法、流水作业法,在实际工程中,这三种作业法不仅可以单独使用,而且可以根据具体条件将三种基本作业方法综合运用。在实际工程中常用的有:平行流水作业法、平行顺序作业法、立体交叉平行流水作业法。

一、平行流水作业法

在工程量相同的情况下,平行作业法工期最短,但劳动力、材料、机械等物资的需要量