§ 17. Поточный метод организации работ и основы теории потока

Успешное строительство зданий и сооружений невозможно без тщательно отработанной технологии и организации производства работ, основанных на передовых методах и применении новой техники.

Наиболее эффективным является поточный метод производства работ, способствующий внедрению передовой технологии и организации строительства, характеризующийся непрерывным и равномерным перемещением постоянного состава рабочих и предметов труда как внутри строящихся объектов, так и с одного объекта на другой. При поточном методе представляется возможным максимально совмещать во времени выполнение отдельных строительных процессов с выполнением санитарно-технических работ и работ по монтажу технологического оборудования.

Применение поточного метода дает возможность наиболее рационально использовать рабочие кадры и материальные peсурсы, повышает производительность рабочих и машин, сокращает продолжительность строительства и снижает себестоимость работ.

Поточный метод производства работ является особенно результативным при массовом строительстве однотипных или близких по конструкциям зданий и сооружений — жилых домов и промышленных объектов, а также линейных сооружений — трубопроводов, автомобильных дорог, линий электропередачи.

Основы теории потока. Строительство любого здания или сооружения может осуществляться последовательным или поточным способами. На рис. 3, а показан график производства работ последовательным методом, который характеризуется тем, что все работы на объекте выполняются последовательно работающими бригадами. Принимая условно длительность производства всех работ 40 рабочих дней, трудоемкость каждого процесса 400 чел.дней, получаем, что каждая бригада будет занята при работе в одну смену на объекте 10 дней, а в каждой бригаде должно быть по 40 рабочих.

При поточном м е т о д е производства работ строящееся здание разделяется на несколько участков-захваток. На рис. 3,6 показан график производства работ поточным методом с разбивкой здания на две захватки. В этом случае первая бригада, окончив порученную ей работу на первой захватке, переходит на вторую захватку, где выполняет ту же работу. В это время на первой захватке появляется вторая бригада и выполняет последующую работу. Первая бригада, окончив работу на второй захватке, переходит на строительство другого объекта, а вторая бригада — с первой на вторую захватку. На первую захватку в это время вступает третья бригада и т. д. до полного окончания всех работ на объекте.

Принимая те же условия, что и в первом примере, получаем, что время работы каждой бригады на объекте 16 дней, а количество рабочих в каждой бригаде 25 человек.

Рис. З. Графики производства работ: а — последовательный; б и в — поточные; на графиках бив цифрами обозначены номера захваток

На рис. 3,0 здание разбито на пять захваток. В этом случае продолжительность работы каждой бригады на объекте составит 25 дней, а количество рабочих в каждой бригаде — 16 человек.

Сравнивая рассмотренные выше способы производства работ, можно установить, что при поточном методе продолжительность работы каждой бригады на объекте увеличивается, а численность рабочих уменьшается. Это происходит в результате совмещения во времени выполнения отдельных видов работ на объекте. Чем большее количество видов работ совмещается во времени, тем значительнее уменьшается численность рабочих в каждой бригаде, но увеличивается продолжительность их работы на объекте. Поскольку каждая бригада выполняет при этом одну и ту же работу, производительность труда повышается.

Во избежание простоев при поточном методе производства продолжительность работы отдельных бригад на захватках, а также промежутки времени, через которые отдельные бригады вступают в работу, должны быть увязаны между собой.

На рис. 4, а приведен самый простой случай поточного метода производства, при котором отдельные бригады, выполняющие определенный вид работ, включаются в поток равномерно, через определенный промежуток времени, называемый шагом потока гш, и также равномерно заканчивают работу на объекте. Время, в течение которого каждая бригада работает на захватке, называется ритмом работы и обозначается tp. В данном случае ритм работы всех бригад на захватках является одинаковым и равняется шагу потока.

В зависимости от характера строящегося здания и выполняемой работы все бригады, участвующие в потоке, могут иметь одинаковые или кратные друг другу ритмы работ либо неодинаковые и некратные. Поток с равным или кратным ритмом работы отдельных бригад называется ритмичным, а с неодинаковым и некратным — неритмичным.

По характеру готовой продукции, которая получается в результате проведенной поточным методом работы, различают потоки:

1) специализированные, продукцией которых являются; законченные отдельные виды работ, конструктивные элементы зданий или сооружений, потоки по монтажу каркаса промышленных и жилых зданий, потоки по отделочным работам и т.п.;

2) объектные, состоящие из нескольких специализированных потоков, конечной продукцией которых являются: законченные строительством здание, сооружение, сети наружного трубопровода и т: п.;

3) комплексные, состоящие из группы объектных потоков, продукцией которых являются комплексы различных зданий и сооружений (жилой квартал, промышленное предприятие и т.п.).

Определение продолжительности работ. Как видно из рис. 4, а, общая продолжительность выполнения работ поточным методом может быть разбита на два периода: первый период от начала работ до полного их окончания на первой захватке, равный ntm, где tm — количество последовательно работающих бригад на захватке; второй период t2 продолжается от окончания работ на первой захватке до полного окончания работ на всех захватках и равен:

Рис. 4. Производство работ поточным методом с постоянным ритмом

а — график работы бригад; б — сводный график движения рабочих (цифры на графиках означают номера захваток)

Из формулы видно, что продолжительность производства работ при поточном методе зависит от шага потока, длительности работы всех бригад на одной захватке и- общего количества захваток на объекте. Следовательно, чтобы выполнить работы в заданный срок, нужно правильно подобрать величины или, как их принято называть, параметры потока.

На рис. 4, б показан сводный график движения рабочих, из которого видно, что в течение времени ab, когда происходит развертывание работ, количество рабочих увеличивается, в период be количество рабочих остается постоянным, а затем после окончания всех работ на первой захватке происходит (в течение времени ей) постепенное уменьшение количества рабочих.

Рис.5. График производства работ поточным методом с кратным ритмом два и четыре дня

Рассмотренный график производства работ с равными шагом и ритмом работы бригад на захватке является наиболее простым и удобным для организации производства работ. Практически же в ряде случаев приходится выполнять работы с более сложной организацией потока.

Предположим, что в результате произведенных расчетов ритм работы всех бригад на захватках получился равным двум дням и только у одной бригады — четырем дням. В этом случае работа может быть организована двумя способами. Можно принять ритм работы всех бригад, а также шаг потока равным четырем дням, что, упрощая организацию работ, приведет к значительному удлинению общего срока производства работ. Этого можно избежать, выделив для выполнения работы, имеющей ритм четыре дня, две бригады //' и //" (рис. 5), выполняющих одну и ту же работу; при этом бригада //' после выполнения работ на первой захватке переходит на третью захватку, а затем — на пятую и т.д., работая на каждой захватке по четыре дня. Бригада начинает работать на второй захватке, затем переходит на четвертую, шестую и т. д.

При подобной организации работ шаг потока может быть принят равным двум дням; ритм работы для бригад I к III — также равным двум дням, а у бригад //' и //" — четырем дням. Организованный таким путем поток называют потоком с кратным ритмом.

Ритм работы отдельных бригад при потоке с кратным ритмом может быть равен шагу потока или быть кратным ему. Если шаг потока равен tm, а продолжительность работы какой-

Рис. 6. График производства работ поточным методом с кратным ритмом два, четыре и шесть дней

Цифры на графиках означают номера захваток либо бригады равна mtm, то для этого вида работ должно быть создано m одноименных бригад.

На потоках с кратным ритмом продолжительность работы определяется по формуле (см. стр. 43 внизу) для случаев, когда шаг потока равен ритму работы бригад на захватке.

Для организации работ ритмичными потоками необходимо, чтобы трудоемкость работ каждой бригады на всех захватках была одинаковой. При строительстве зданий сложной конфигурации с разнородными конструкциями (например, театров, имеющих сложную планировку) не всегда удается разбить здание на захватки равновеликой трудоемкости. В этих случаях различие в трудоемкости работ на отдельных захватках вызывает необходимость для сохранения постоянного состава бригад и бесперебойной их работы назначать различную продолжительность выполнения работ на разных захватках.

Рис. 7. График производства работ неритмичным потоком

На рис. 7 показан график неритмичного производства работ для здания, где трудоемкость работ на отдельных захватках

неодинаковая. , Выполнение всех работ на объекте ведут четыре, бригады, причем ритм работы первой бригады на всех захватках одинаковый, а для всех остальных бригад неодинаковый и некратный.

При составлении графика основной задачей является обеспечение такой взаимной увязки работы отдельных бригад, при которой у них не было бы простоев, а в целях сокращения общего срока строительства перерывы в работе на отдельных захватках были бы сведены до минимума.

Пример составления календарного графика работ, выполненных поточным методом. При проектировании производства работ во всех случаях следует стремиться к организации ритмичных потоков, подбирая такие значения их отдельных параметров, которые обеспечивали бы выполнение работ в заданный срок.

На строительстве поточным методом отдельных крупных зданий и сооружений приходится организовывать несколько специализированных потоков, взаимно увязанных между собой. Проектирование потока в этом случае ведется в следующей последовательности.

1. Работы, подлежащие выполнению на объекте, разделяют на отдельные циклы. В каждый цикл включают все те процессы, которые можно выполнять на захватке одновременно без снижения производительности труда и машин, без нарушений технологической последовательности выполняемых работ и требований охраны труда

2. Здание или сооружение разделяют в плане на захватки примерно одинаковой трудоемкости. Количество и размеры захваток устанавливают в зависимости от конструктивных особенностей здания или сооружения в соответствии с принятым методом выполнения работ. При строительстве жилых зданий на захватку принимается одна, две или три секции, для промышленных зданий — участок между температурными швами и т. п.

3. Устанавливают количество ярусов, на которые разбивается здание или сооружение по высоте. В зависимости от конструктивных особенностей объекты могут быть одноярусными и многоярусными. К одноярусным относятся такие объекты, у которых все циклы работы могут быть выполнены с одного уровня (отметки) рабочего места, а к многоярусным — объекты, у которых отдельные виды работ не могут быть выполнены с одного уровня (отметки) рабочего места. При строительстве жилых зданий из крупных панелей высота яруса для всех циклов работ равняется одному этажу. Высота яруса здания с кирпичными стенами для цикла кладки принимается равной 1,1 — 1,3 м, а для остальных циклов — одному этажу. Одноэтажные промышленные здания из сборных конструкций для всех циклов работ являются одноярусными, многоэтажные же промышленные здания для всех циклов работ будут многоярусными. К одноярусным объектам относится устройство наружных сетей водопровода и канализации, автодорог и т.д.

4. Для каждого яруса-захватки по каждому ранее установленному циклу работ подсчитывается трудоемкость работ, определяется ритм работы бригад и назначаются их составы. Ритм работы бригады на ярусе-захватке, как правило, устанавливается минимальным, с учетом имеющегося на ярусе-захватке фронта работ. При размере одной захватки (площади или длине S), фронте работ для одного рабочего F необходимое количество рабочих п в бригаде определяется по формуле

Продолжительность работы бригад на каждой захватке обязательно должна равняться целому числу смен или, в крайнем случае, полусмен, иначе неизбежны потери рабочего времени на переходы людей с захватки на захватку.

5. Устанавливается шаг потока и продолжительность работ на объекте. В случае когда ритмы работы всех бригад одинаковые, шаг потока принимается равным ритму работы всех бригад. Для потоков с кратным ритмом работы отдельных бригад шаг потока принимается равным наименьшему значению ритма работы бригады, участвующей в потоке.

6. После расчета всех параметров специализированных потоков производится их взаимная увязка, обеспечивающая правильную технологию и организацию работ и формирование объектного потока.

Поточный метод является наиболее эффективным в том случае, когда каждая бригада, занятая в потоке, многократно выполняет установленный ей цикл работы, что возможно при постройке однородных или однотипных зданий и сооружений, например при массовом жилищном строительстве. При строительстве зданий с разнородными конструкциями здания объединяют в группы по признаку однородности конструкций и для возведения каждой такой группы зданий создают самостоятельный поток. В качестве примера рассмотрим организацию строительства поточным методом восьми четырехсекционных девятиэтажных жилых домов шириной 12,68 м и длиной 122,4 м. Фундаменты здания сборные железобетонные, наружные стены — из трехслойных панелей, внутренние — из бетонных панелей, перекрытия — из плоских железобетонных панелей, перегородки железобетонные, крыша совмещенная, кровля — из рубероида, полы в комнатах — из линолеума, в кухнях — из пластика, стены в комнатах оклеиваются обоями, а в кухнях окрашиваются масляной и клеевой красками.

В состав работ, подлежащих выполнению, входят:

1) устройство подземной части здания;

2) монтаж надземной части здания;

3) установка металлических ограждений в лестничных клетках, на балконах, в лоджиях;

4.) внутренние плотничные и столярные работы;

5) обработка сопряжений железобетонных конструкций и дверных блоков и штукатурные работы;

6) устройство мягкой кровли;

7) устройство полов;

8) малярные работы и оклейка рбоями;

9) санитарно-технические работы;

10) электротехнические работы;

11) монтаж лифтов.

Основным и ведущим циклом работ является монтаж надземной части здания двумя башенными кранами К.Б-160.1М; при работе в две смены монтаж каждого этажа завершается в четыре дня, а всего здания — в 36 дней. Каждый кран используется на монтаже двух секций здания с разбивкой каждого этажа на две захватки.

Учитывая, что работы по семи циклам (из одиннадцати) выполняются поэтажно, ритм работы бригад на всем здании принимаем тоже равным 36 дням, с продолжительностью работы на одном этаже (в одну смену) в четыре дня. Для возможности выполнения работ поточным методом продолжительность работ по устройству подземной части и устройству кровли принимаем равной 18 дням, продолжительность работ по монтажу лифтов — 36 дням.

Рис, 8. Календарный план производства работ при возведении девятиэтажного четырехсекционного дома

В целях сокращения продолжительности строительства при составлении календарного плана производства работ (рис. 8) выполнение ряда работ совмещаем по времени, соблюдая требования охраны труда. Устройство полов и малярные работы в соответствии с требованиями СНиП выполняются после кровельных работ.

Рис. 9. Сводный календарный план строительства восьми домов поточным методом

1 — устройство подземной части; 2 — монтаж надземной части; 3 — устройства металлических ограждений в лестничных клетках и на балконах; 4 — внутренние плотничные и столярные работы; 5 — устройство мягкой кровли; 6 — устройство полов; 7 — малярные работы и оклейка обоями; 8 — санитарно-технические работы; 9 — электротехнические работы; 10 — монтаж лифтов

В сводном календарном плане строительства восьми домов поточным методом (рис. 9) ритм работы отдельных комплексов равен 18 и 36 дням. Поэтому для выполнения циклов работ по устройству подземной части дома, а также по устройству кровли принимаем по одной бригаде рабочих, которые последовательно переходят с одного дома на другой. Для выполнения остальных комплексов работ принимаем по две бригады: первые бригады работают на домах 1, 3, 5 и 7, а вторые — соответственно на домах 2, 4 и 8. Принятое решение обеспечивает работу всех бригад без каких-либо простоев.

Если жилые здания одинаковой этажности имеют различное количество секций, то работы также можно организовать поточным методом. Например, если дома имеют две, четыре и шесть секций, то двухсекционный дом принимается за один условный объект, четырехсекционный — за два, а шестисекционный — за три.

При строительстве зданий с различными объемно-планировочными решениями, но возводимых из однородных конструкций, комплексный поток осуществляется путем увязки между собой отдельных специализированных потоков, имеющих захватки различной трудоемкости.

Строительство комплекса зданий с неоднородными и неоднотипными конструктивными решениями может производиться неритмичными потоками.

Производство работ поточными методами позволяет сократить сроки строительства; ускорить сдачу объектов в эксплуатацию; уменьшить накладные расходы на содержание административно-технического и хозяйственного аппарата, на амортизацию временных сооружений и таким путем удешевить строительство. В ряде случаев продолжительность строительства, при переходе на поточные методы, сокращалась в 1,5 — 2 раза, а затраты труда снижались на 20 — 40 %.

Глава V Организация производственных процессов