Методы организации производства работ в дорожном строительстве
Планирование - это определение порядка использования ресурсов по месту и времени для выполнения поставленных задач. Планирование есть часть системного понятия "организация", в данном случае организации дорожно-строительных работ.
Можно сформулировать ряд основных требований к процессу планирования:
1. Планирование должно быть реальным, то есть исходить из реальных производственных возможностей всех подразделений и сроков, данных на планирование и выполнение задач.
2. Планирование должно учитывать расход ресурсов на основные виды работ, а также на все виды обеспечения (материальное и техническое).
3. Выходные документы планирования должны быть наглядны и формализованы для обработки на ЭВМ.
Выходными документами планирования дорожно-строительных работ являются:
плановая таблица потребности в силах и средствах;
график организации работ.
До составления графика организации работ обязательно (хотя бы в черновике при недостатке времени) должна быть разработана упомянутая таблица. Именно содержащиеся в ней результаты определения необходимых сил и средств для выполнения каждого из видов работ дают исходные данные для комплектования специализированных (при поточном методе организации работ) или комплексных (при непоточной организации) подразделений, отражаемых затем на графике организации работ. Графики организации работ подразделений могут разрабатываться в ленточной, линейной календарной и сетевой формах.
При разработке графиков часто допускается принципиальная ошибка: объемы работ, производственные возможности дорожно-строительных подразделений, а, следовательно, время производства работ исчисляются как деформированные величины. Такой подход игнорирует тот безусловный факт, что все упомянутые величины являются вероятностными, подчиняющимися соответствующим законам их распределения.
Линейный календарный график (график Ганга) - это таблица "работы (объекты) - время", в котором продолжительность работ изображается в виде горизонтальных отрезков линий.
График в виде ленточной диаграммы (рис. 1) предполагает ограниченное количество работ, выполняемых в относительно короткие сроки. При увеличении числа работ (строк) в ленточной диаграмме до нескольких десятков и длительных сроках производства СМР диаграмма вызывает ощутимые осложнения в восприятии общей картины строительного процесса, лишает возможности увязки технологических последовательностей выполнения отдельных операций. К тому же на ленточной диаграмме отсутствуют явные физические адреса мест производства работ.
К достоинствам ленточной диаграммы можно отнести возможность построения в масштабе времени различных графиков (эпюр), отражающих потребность строительства в трудовых и материальных ресурсах, основных строительных машинах, транспортных средствах и т.д. Расположенные одна под другой, такие эпюры позволяют, хотя и со значительными трудозатратами, оптимизировать строительные процессы по ряду важных параметров:
по трудозатратам, а значит, и по потребности в рабочих кадрах;
по потребности в транспортных средствах;
по потребности в материалах, изделиях и конструкциях для согласования с принятой периодичностью их поставок сторонними организациями;
по потребности в строительных машинах для обеспечения установленного по ведомству коэффициента сменности их эксплуатации и равномерной и оптимальной занятости парка строительных машин и т.д.
Однако даже небольшие отклонения сроков начала работ или срывы из-за погодных условий, задержки поставок материалов и конструкций, выхода из строя машин и транспортных средств делают ленточную диаграмму не пригодной к дальнейшему использованию и требуют ее серьезных корректировок, а на практике - составлению заново.
Рис. 1. Ленточная диаграмма (на диаграмме показаны даты начала и окончания работ)
Линейный календарный график. Построение календарного плана строительства в форме линейного календарного графика (рис. 2) позволяет представить уже большее количество процессов, поскольку каждый из воспроизводимых на графике процессов представлен одной линией, хотя и здесь иногда приходится прибегать к некоторым искусственным приемам для достижения наглядности. В отличие от ленточной модели линейная строится в двух осях и графически увязывается со схематическим планом трассы - упрощенным строительным генеральным планом, где трассу представляют в виде масштабной прямой линии в окружении всех (временных и постоянных) инженерных сооружений и сетей. Это обстоятельство значительно повышает уровень восприятия информации всех изображенных на графике технологических и организационных решений с увязкой с физическим адресом СМР.
Линейный календарный график строительства строят в последовательности:
1. Составляются ведомости объемов работ, подлежащих выполнению.
2. Составляют сводную ведомость объемов работ, на основании которой определяют потребность в машинах и механизмах, транспортных средствах, рабочей силе по видам работ.
3. Определяют: темп работ;
направление потока;
необходимую производительность производственных предприятий;
Организацию работ поточным методом наглядно можно изобразить линейным календарным графиком в плоской системе координат. На таком графике в определенном масштабе откладывают по вертикали время, по горизонтали - протяженность дороги.
На графике отображают:
- объемы основных работ;
- места размещения основных производственных предприятий;
- календарные сроки начала и конца отдельных видов работ;
- движение комплексного (объектного), специализированных и частных потоков;
- увязку сосредоточенных и линейных работ.
Работы , которые выполняются с постоянной скоростью, изображают в условных обозначениях наклонными линиями, а выполняемые с переменной скоростью - в виде ломанной линии.
Сосредоточенные работы изображают, используя условные обозначения, вертикальными линиями против их расположения на плане дороги. Сосредоточенные работы должны быть выполнены до подхода потока линейных земляных работ.
Под графиком показывают спрямленный план дороги с расположением всех сооружений, ситуацию местности, ниже - объемы работ по километрам или участкам. Еще ниже показывают потребность материалов для постройки каждого слоя дорожной одежды, зоны обслуживания карьеров, дальность возки материалов на каждый километр, потребность в транспортных средствах в смену.
Справа от графика вычерчивают эпюру потребности в автомобилях в смену. Далее справа может быть показана потребность в рабочей силе, в дорожных машинах.
Рис. 2. Линейный календарный график организации строительства автомобильной дороги:
1 - подготовительные работы; 2 - строительство водопропускных труб; 3 - возведение насыпей и разработка выемок; 4 - строительство комплекса дорожно-эксплуатационной службы;
5 - устройство основания из щебня и пескоцемента; 6 - устройство основания обочин;
7 - устройство цементобетонного покрытия; 8 - устройство разделительной полосы;
9 - устройство асфальтобетонного покрытия обочин
Следует учитывать, что календарный график жестко фиксирует один из многих возможных вариантов строительства. Когда в ходе работ появляются отклонения от плана, а это неизбежно, то отразить эти изменения на графике, т.е. провести его корректировку для сложного комплекса работ весьма трудно, зачастую требуется полная переделка графика. Поэтому календарный график отличается малой динамичностью на стадии управления, что приводит нередко к несоответствию его реальной производственной обстановке.
Из общего комплекса работ, отражаемых на линейном календарном графике, трудно выделить наиболее напряженные, сосредоточить на них основное внимание, а также оценить величины резервов менее напряженных работ и определить порядок их использования. В современных условиях эти недостатки становятся особенно ощутимы. В связи с возросшими объемами строительных работ и ограниченным временем на их выполнение особое значение приобретает выявление имеющихся резервов и их правильное использование.
В последние 15 - 30 лет проводились активные поиски новых методов планирования работ, свободных от указанных недостатков и позволяющих использовать достижения современной математики и вычислительной техники. Одним из таких методов является сетевое планирование.
Первые опыты внедрения сетевого планирования в СССР относятся к 1962 г. Системы сетевого планирования и управления (СПУ) были успешно применены на строительстве ряда промышленных объектов (Бурштынской ГРЭС и Лисичанского химкомбината). В дорожном строительстве СПУ впервые были внедрены управлением строительства автомобильной дороги Москва — Волгоград в 1965 г. По данным нашей и зарубежной печати общий срок строительства объектов по сетевым графикам сокращался в среднем на 15%.
Учитывая экономический эффект, полученный от внедрения сетевого планирования в различных отраслях народного хозяйства, Совет Министров СССР принял специальное постановление № 639 от 16 августа 1966 г. «О мерах по внедрению в народное хозяйство систем сетевого планирования и управления на основе комплексных сетевых графиков», которое определило конкретные задачи и основные направления применения сетевого планирования и управления (СПУ).
Чтобы лучше уяснить сущность метода СПУ и его основные преимущества, целесообразно напомнить основные понятия и термины, используемые в сетевом планировании.
Сетевым графиком называется логико-математическая модель некоторого процесса, представленная в виде событий и работ.
Событием называется момент начала или окончания какой-либо работы. Оно не имеет длительности и не потребляет ресурсов. Самое первое событие определяет момент начала работ, последнее — завершение их. Эти события называют исходным и завершающим. Ввиду сложности комплекса дорожных работ общий сетевой план получают путем «сшивки» частных сетевых планов, каждый из которых разрабатывается компетентными исполнителями соответствующей специальности. «Сшивка» производится по так называемым переходным событиям.
Таким образом, переходное событие является общим для нескольких сетей и может одновременно являться конечным событием для одного частного сетевого плана и начальным для другого.
На дорожных работах переходными событиями часто могут быть моменты приемки и сдачи выполненных работ на смежных захватках комплексного потока. Так, при устройстве цементобетонного покрытия на битумогрунтовом основании в частном сетевом графике по устройству основания может быть событие: «основание на 1-й захватке сдано». На частном сетевом плане по устройству цементобетонного покрытия может быть событие: «основание на 1-й захватке принято». Так как эти события тождественны, то оба частных сетевых плана могут быть «сшиты» по данному переходному событию, образовав уже комплексный сетевой план, показывающий как работы по устройству основания, так и работы по устройству покрытия.
Работа — деятельность исполнителей в период времени между двумя смежными событиями. Работы подразделяются на следующие виды: а) «действительная работа», характеризующаяся потреблением ресурсов и затратами времени (транспортные, земляные работы, разработка карьеров и т.п.); б) «ожидание», т.е. процесс, требующий затрат времени, но не потребляющий ресурсов (формирование покрытия, набор прочности цементогрунтом или бетоном, если не требуется дополнительных мер по уходу и т.д.); в) «фиктивная работа» или «зависимость» - работа, не потребляющая ресурсов и не имеющая продолжительности, связь двух смежных событий. Например, при устройстве гравийного покрытия методом смешения на дороге после события «конец розлива битума» может непосредственно наступить событие «начало перемешивания» без перерыва во времени и без каких-либо затрат ресурсов между упомянутыми событиями. Поэтому связь этих событий должна быть отражена на сетевом графике как фиктивная работа.
Действительные работы показываются на графике сплошными линиями со стрелкой, а ожидание и зависимости (фиктивные работы) - пунктиром.
Путь – последовательности работ, конец каждой из которых совпадает с началом последующей. Сетевой график представляет собой совокупность множества путей, имеющих начало в исходном событии (момент начала работ) и конец в завершающем событии (момент окончания строительства). Наиболее важными являются те пути, которые не имеют резервов. Они определяют срок выполнения строительных работ и называются критическими. На одном сетевом графике может быть несколько критических путей.
События и работы характеризуются количественными оценками. Каждая работа имеет длительность teij, которая выражается в часах, сменах, сутках и записывается над стрелкой работы.