一级建造师铁路工程实务讲义14.docx
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一级建造师铁路工程实务讲义14
2011一级建造师铁路工程实务讲义14
1c420030铁路工程项目施工组织进度计划的编制
1c420031熟悉铁路工程项目工期的计算
1c420032掌握铁路工程项目施工顺序安排
1c420033熟悉铁路工程项目进度计划图表的编制
熟悉铁路工程项目工期的计算
1c420030铁路工程项目施工组织进度计划的编制
1c420031熟悉铁路工程项目工期的计算
工期计算是一个包含性很宽的工作,分项工程、单位工程、工程项目都有工期的计算,但都需要从最基础的工序循环时间计算开始。
一、工序分解
工序分解是将一个大的工程逐渐分解,直到分解至较小的可控的施工工序的这样一个工作过程。
(一)工序分解目的
工序分解的目的是为了准确地对各单位工程的工期进行计算,同时也是工程项目组织管理的基础性工作。
(二)工序分解方法
我们在编制施工进度计划时,往往把每个标段分成若干工区,各工区单位工程按规定分成若干分项工程,分项工程再划分成若干工序,如图1c420031-1所示。
@#单位工程工期计算
二、单位工程工期计算
计算单位工程工期,必须首先进行工序循环时间确定和分项工程施工进度的确定,然后计算分项工程工期,通过对分项工程工期的叠加计算得到单位工程工期,最终计算出项目总工期,得到项目总体进度计划。
(一)工序循环时间
完成一个工序循环占用的时间等于若干个工艺作业时间、间歇时间和搭接时间的叠加之和。
比如:
隧道掘进循环的时间=钻孔时间+放炮时间+通风时间+出砟时间+锚喷支护时间+间歇时间-搭接时间
单根钻孔桩的时间=钻孔时间+清孔时间+下钢筋笼时间+浇筑时间-搭接时间
工序循环时间受现场管理水平、技术装备力量、工人的熟练程度、施工现场条件情况等方面的影响。
工序的循环时间用t表示,其计算式为:
(二)分项工程的施工进度
分项工程的施工进度是指单位时间内所完成的工程量,单位时间可以是天、周、月,工程量可以是m3、t、片、个。
比如隧道单口掘进进度:
200m/月,钻孔桩成桩单机进度:
3根/月。
施工进度用s表示,计算式为:
(三)分项工程的工期
即完成该项工程的持续时间,根据工程量和施工进度来计算,还应考虑工作面数量。
其工期用d表示,计算式为:
(四)单位工程工期
单位工程工期计算是根据其分项工程工期叠加得到,计算式为:
@#【案例1C420031-1】
【案例1c420031-1】
1.背景
某铁路桥梁基础设计为钻孔桩基础,共1640根,桩径1.2m,桩长40m,桩基通过地
层上层8m为黏土,其他为粉质黏土,拟安排8台钻机参与施工。
2.问题
(1)本工程的钻孔桩施工适合什么样的钻机施工?
(2)根据你的经验,计算单根桩施工时间。
(3)计算该桥梁桩基施工工期。
3.分析与答案
(1)黏土、粉质黏土的地质适合采用循环钻机。
(2)采用循环钻机施工钻孔灌注桩施工循环时间计算见表1c420031-1。
由上表计算可知单根桩施工时间为4.5天。
(3)1640÷8×4.5=922.5d=30.75个月
该桥梁桩基施工工期为30.75个月。
【案例1c420031-2】
1.背景
某新建铁路的控制性工程是新河隧道,长8949m,围岩级别是ⅲ、ⅳ、ⅴ级,设置2座斜井,1座横洞。
设计文件要求:
施工准备工期3个月,明洞及进口段3个月,1号斜井7个月,2号斜井6个月,横洞3个月。
隧道围岩分布如图1c420031-2所示。
根据设计要求横洞只向小里程方向进行一个作业面施工,斜井进行两个作业面施工。
隧道按设计超前地质预报纳入工序,ⅴ级围岩设计小导管超支护,其他为锚喷支护,ⅲ级围岩采用全断面开挖,ⅳ级围岩采用台阶法,ⅴ级围岩采用短台阶预留核心土法开挖。
2.问题
(1)根据你的经验,确定隧道各级围岩的进度指标。
(2)计算隧道掘进工期(含施工准备时间)。
3.分析与答案
(1)隧道掘进循环时间、进度指标计算见表1c420031-2。
(2)掘进工期计算如下:
根据计算的各级围岩指标,计算确定隧道各段的贯通点和各施工作业面围岩长度:
横洞至1号斜井段计算示例如下:
2220÷160+1080÷120+400÷60=29.5个月。
由于1号斜井工期7个月,横洞3个月,横洞作业面比斜井作业面早施工4个月。
横洞作业面施工时间:
29.5÷2+2=16.8个月。
横洞至斜井段施工工期为:
施工准备+掘进时间=3+16.8=19.8个月。
其他各段计算同上。
经计算隧道进口与2号斜井之间所用掘进时间最长,为24个月,所以本隧道的掘进工期为:
24个月。
分析:
施工现场考虑各种因素,在计算工期不超过要求工期的情况下,分界点的设置可适当进行调整,各段均衡施工,同其他作业配合,以便设备、人员的充分利用。
如【案例1c420031-1】,横洞作业面施工距离较长,施工通风的难度加大,涮内作业条件差,在不影响工期的条件下进行调整,更符合工程施工实际。
如图1c420031-3所示。
各单元的工期计算见表1c420031-3。
最长的掘进时间是f单元掘进时间,所以隧道掘进工期为:
731÷30≈24个月,工期没有发生改变。
铁路工程项目施工顺序安排
1c420032掌握铁路工程项目施工顺序安排
一、施工作业顺序的合理性标准
施工顺序安排是施工组织的一个重要内容,施工顺序是一个宽广的概念,涵盖了多层含义,其描述的对象不同含义与称谓也有所不同。
在铁路工程建造施工中,一般要遇到不同的词语表述,由于含义的相近,特别容易混淆,为了易于区别,分别解释定义如下:
总体施工顺序:
是指项目工程内单位工程之间、单元工程之间、工区之间的施工顺序。
施工程序:
是指项目工程或单位工程内的主要工程内容所组成的施工流程。
施工步序:
是指分部工程或分项工程内的主要施工步骤所组成的施工流程。
作业顺序:
是分项工程内的最基本的作业所组成的施工流程。
工艺流程:
是一项工艺操作中最基本的作业动作所组成的施工流程。
上述概念中,最主要的是要掌握作业顺序的安排,熟悉总体施工顺序的表达方式。
1.合理的施工作业顺序必须保证紧前工序为紧后工序提供足够的作业面,紧后工序的开始不影响紧前工序工作的顺利进行。
2.合理的施工作业顺序可以缩短工程项目的施工工期。
3.合理的施工作业顺序可以提高施工机械的合理使用,节约劳力资源的投入。
@#施工作业组织形式
二、施工作业组织形式
施工作业组织形式是指对施工对象在空间时间上的组织安排方式。
施工对象包括工区、单位工程、分项工程、工序等,作业施工组织形式有顺序、平行、流水三种常用形式,一般几个工区按平行作业组织施工;工区内同一类型的单位工程按流水作业组织施工;单位工程内一个工作面上按顺序作业组织施工。
(一)顺序作业法
顺序作业法是将整个工程项目分解成若干个单位工程,按照一定的施工顺序,前一单位工程完成后,后一个单位工程才开始施工。
它是一种最基本的施工组织方式。
适用于规模小、工作量有限、工期不太紧张的工程,其突出的问题在于没有充分利用工作面去争取时间,所以施工工期长;工作队不能实现专业化施工,不利于提高工人技术,不利于提高工程质量和劳动生产率;同时,由于工作面的影响,很可能造成部分工人窝工。
(二)平行作业法
在工程项目任务十分紧迫、工作面允许以及资源保证供应的条件下,可以组织几个相同的施工队,在同一时间、不同的工区(或单位工程)上进行施工,这样的施工组织方式称为平行施工组织方式。
采用平行施工组织方式,可以充分利用工作画,争取时间、缩短施工工期。
但同时单位时间投入施工资源量成倍增长;现场临时设施也相应增加,施工现场组织、管理复杂;与顺序施工组织方式相同,平行施工组织方式工作队也不能实现专业化生产。
(三)流水作业法
流水施工组织方式是将工程项目分解成若干个施工单元,各专业工作队按照一定的施工顺序依次投入到各施工单元进行施工,各专业施工架子队完成本段的施工任务后,转到下一施工段进行施工,各个施工段同时处在施工状态。
流水施工综合了顺序施工和平行施工的优点,克服了它们的缺点,科学地利用工作面,争取了时间,工期比较合理;施工架子队及其工人实现了专业化施工,可使工人的操作技术熟练,更好地保证工程质量,提高劳动生产率;专业施工队及其工人能够连续作业,相邻的专业施工队之间实现了最大限度的合理搭接;单位时间投入的资源较为平衡,有利于资源供应的组织工作。
流水法组织施工如图1c420032-1所示。
@#确定施工作业顺序的依据
三、确定施工作业顺序的依据
(一)统筹考虑各工序之间的关系
在一个单位工程项目中,各分部分项工程之间,一方面由于施工工艺的要求而存在的时间先后关系,如桥梁施工,任何一个桥台、桥墩的施工,总是先基础后台、墩身,最后是架梁,这是任何桥梁工程都必须遵守的不变的施工顺序;另一方面也有些不受工艺的限制,有一定的灵活性,为了合理地安排资源,人为因素造成的时间先后关系,如两个小桥,一个施工架子队来完成,只能一先一后完成。
(二)考虑施工方法和施工机械的要求
如桥梁工程钻孔灌注桩基础施工,同一基础的桩不能顺序施工,否则会发生塌孔。
采用间隔施工时,合理安排桩基的施工顺序,就会使钻机移动的次数减少,节约因钻机移动拆卸、重新安装时间,否则将增加施工时间。
(三)考虑当地气候条件和水文要求
在南方施工时,安排施工顺序时应多考虑雨期对施工造成的影响,不能在雨期施工的项目应安排在雨期前或雨期后进行施工。
如土方工程不能安排在雨期施工,而隧道工程即可。
桥梁工程应特别注意水文资料,枯水季节宜先施工位于水中的基础等。
在严寒地区施工时,应考虑冬期施工特点安排施工顺序。
(四)安排施工顺序考虑经济和节约,降低工程成本
安排合理的施工顺序,加速周转材料的周转,可减少周转材料的配备数量,节约资源降低工程成本。
如一座桥的墩、台、基础施工顺序统筹安排好,可加速模板的周转次数,在同样完成任务情况下可少配备一些周转材料,减少施工成本。
@#【案例1C420032】
【案例1c420032】
1.背景
某段铁路以隧道方式下穿一海湾,需要在海域中围堰,抽水清淤后干法施工隧道矩形箱体,周边回填海砂。
隧道暗埋段和开口段之间有80m光栅段,隧底设计有碎石挤密桩。
设计要求围堰合拢后,施作a、b两个分仓堰堤,从南向北顺序抽水清淤,顺序施作箱体。
a、b两个分仓堰堤的拆除,要在暗埋段有一部分回填后方可实施。
工程示意如图1c420032-2所示。
2.问题
(1)根据背景材料,描述隧道施工程序与顺序。
(2)根据基础技术知识,写出隧道暗埋段箱体的施工步序与作业顺序。
3.分析与答案
(1)根据背景材料的提示,该隧道施工程序是:
(分析:
施工程序是指主要工程内容所组成的施工历程,所指的主要工程内容是指根据设计或验收习惯所规定的较大的主要分部分项工程。
)
根据背景材料提示,该隧道施工顺序如图1c420032-3所示。
(分析:
施工顺序是指经合理分解后的各个不同施工单元的主要施工内容之间的先后开工、完成顺序以及逻辑顺序。
施工顺序不同于作业顺序。
简单的施工顺序可以用文字或表格来表达,复杂的施工顺序要靠图示或图表综合表达。
)
(2)隧道箱体的施工步序是:
(分析:
步序是指分部或分项工程的施工步骤所组成的流程,作业顺序是分解到较易掌握和控制的基本作业所组成的流程。
)
铁路工程项目进度计划图表的编制
1c420033熟悉铁路工程项目进度计划图表的编制
在一个工程项目(标段)的管理过程中,一般要编制总体施工进度计划图,对于重要的单位工程,例如特大桥、长大隧道、复杂的站场,还要编制单位工程进度计划图。
铁路工程常见施工进度计划图表有三种:
进度计划横道图、进度计划网络图、进度计划形象图,三种图各有其表现的重点和特点。
一、进度计划横道图
横道图的绘制是在列出的各分项工程(单位工程)后,画一条横道线,以表明进度的起止时间。
表达直观,简单,易读懂,如图10420033-1所示。
二、进度计划网络图
(一)进度计划网络图的概念
进度计划网络图是用网络技术从整个系统着眼,它把一项工程作为一个系统,将系统中相互依存、相互制约的要素之间的关系以进度计划网络图的形式形象地显示出来。
人们可以预先分析和估计工程项目进行过程中可能发生的各种影响和资源利用的因素,统筹规划和安排,并进行目标优化,使项目能按预定的目标进行。
在实施过程中要根据情况变化进行调整,使施工得以全面地达到优质、节省和快速的要求。
铁路工程常用的两种进度计划网络图类型是双代号时标进度计划网络图(图1c420033-2)和单代号搭接进度计划网络图(图1c420033-3)。
(二)进度计划网络图的特性
网络计划技术不仅是一种编制计划的方法,而且还是一种科学的施工管理方法。
它有助于管理人员合理地组织生产,使他们做到心中有数,知道管理的重点应该放在何处,怎样缩短工期,在哪里挖潜力,如何降低成本。
故采用网络计划技术能够取得好快省的全面效果。
(三)网络计划优点
1.可以把整个工程项目的生产过程的各个环节有机地组织起来,并指明其中的关键所在,从而可使各级管理人员既能统筹安排,考虑全局,又能抓住关键,合理协调资源,实行重点管理。
2.可反映整个生产过程各项工序之间的相互制约和相互依赖的关系。
3.可以进行各种时间计算,能从工序繁多、错综复杂的计划中找出影响工程进度的关键工序,便于管理人员集中精力抓施工中的主要矛盾,确保按期竣工,避免盲目抢工。
4.能够通过网络计划中反映出来的各工序的总时差(即机动时间)和局部时差,更好地运用和调配人力与物力,达到降低成本和加快进度的目的。
5.在计划的执行过程中,当某一工序因故提前或推迟完成时,能够预见到它对工程的影响程度,便于及早采取措施以充分利用有利的条件或有效地消除不利因素,保证自始至终对计划进行有效的控制与监督。
6.能够设计出许多可行方案,并从中选出最佳方案。
7.进度计划网络图可以用逻辑图直接转换,也可以直接绘制网络图转换逻辑横道图。
(四)进度计划网络图的编制
进度计划网络图可用project、p3、pert等软件编制。
三、进度计划形象图
(一)进度计划形象图的特点
能形象地表达工序的起止时间、施工方向以及各工序之间的交叉或平行的关系。
(二)进度计划形象图编制
根据施工进度计划横道图,采用autocad、excel等软件编制,在横向布置施工区与施工单元,按设计里程依一定比例绘出;竖向布置时间,按年度和月份依一定比例绘出,把主要的分项工程或单位工程用不同的线条,在图纸上标注其施工时间和施工方向。
@#【案例1C420033】
【案例1c420033】
1.背景
某铁路工程有两座相连的桥梁,1号桥与梁场相近,首先架梁,2号桥顺序架梁。
施工单代号网络计划图如图1c420033-4所示。
2.问题
(1)图中序4、5工作连线的ff+31d表示什么意思?
(2)用双代号逻辑网络图绘出上述单代号网络计划图。
(3)常见的铁路工程进度计划图除了上述表达形式,还有什么?
(4)计算该两座桥梁工程的总工期。
3.分析与答案
(1)图中ff+31d的表示:
序号为4的任务“2号桥基础”完成31天后,序号为5的任务“2号桥墩台”才可以完成。
(分析:
在单代号搭接网络计划中,对前后工序的搭接有四种表示方法:
完成一开始(fs):
表示在任务a完成之后任务b才可以开始。
开始一开始(ss):
表示在任务a开始之后任务b才可以开始。
完成一完成(ff):
表示在任务a完成之后任务b才可以完成。
开始一完成(sf):
表示在任务a开始之后任务b才可以完成。
ss+15d或ss=15d表示前后两个工序开始时距为15天,ff+31d或ff=31d表示前后两个工序结束时距为31天。
)
(2)单代号网络用节点框表示工作,箭线表示搭接关系;双代号网络用箭线表示工作,用节点表示搭接关系。
上述工程的双代号逻辑网络计划图如图1c420033-5所示。
(3)表达铁路工程进度计划的图形除计划网络图外,常见的还有:
进度计划横道图、进度计划形象图、进度计划斜率图。
常用的计划网络图的形式有:
单代号计划网络图、双代号时标网络图、双代号逻辑网络图。
(4)这两座桥梁工程的总工期为:
60+30+150+30+60+10=340天
大纲要求
1c420040铁路工程项目施工资源配置计划的编制
1c420041掌握铁路工程项目施工机械设备配置计划的编制
1c420042掌握铁路工程项目劳动力配置计划的编制
1c420043熟悉铁路工程项目施工检测仪器配置计划的编制
1c420044熟悉铁路工程项目材料供应计划的编制
1c420045熟悉铁路工程项目临时用地、用水与用电计划的编制
铁路工程项目施工资源配置计划的编制
1c420040铁路工程项目施工资源配置计划的编制
施工资源配置计划是施工组织设计编制不可缺少的内容,铁路工程施工中把机械设备、检测仪器、劳动力、工程材料作为主要的施工资源。
1c420041掌握铁路工程项目施工机械设备配置计划的编制
一、施工机械设备的概念
1.施工机械设备是在工程施工中所需的机器、装置和设施等可供长期使用、并在使用中基本保持原有形态的实物,是工程建设过程中十分重要的生产要素。
2.施工机械是由基础车和工作装置组成,基础车是由动力装置和底盘组成。
有些中小型施工机械没有基础车,动力装置与工作装置一起直接安装在底盘上,但可以依靠外在牵引移动到工作地点,也称为施工机械。
3.施工设备是指直接或间接参加施工的无动力工作装置。
铁路施工中常用的施工设备包括:
挂篮、台架、台座、模具和可拆装钢梁等。
二、施工机械设备类型和种类
1.施工机械设备类型按行走机构形式可分为履带式机械设备、轮胎式机械设备、轨道式机械设备、拖式机械设备、携带式机械设备和可移式机械设备等。
2.施工机械设备类型按动力装置形式可分为电动式机械设备、内燃式机械设备和气动式机械设备等。
3.施工机械设备种类按用途可分为施工专用机械设备和施工通用机械设备。
施工专用机械设备可分为路基工程专用机械设备、桥梁工程专用机械设备、隧道工程专用机械设备和轨道工程机械专用设备等;通用机械设备可分为混凝土机械设备、钢筋机械设备和抽水排水机械设备等。
4.路基工程机械设备可划分为挖装机械设备、运输机械设备、平整机械设备和碾压机械设备等。
5.桥梁工程机械设备可划分为桩基机械设备、浇筑振捣机械设备、张拉机械设备、吊装机械设备和架梁机械设备等。
6.隧道工程机械设备可划分为开挖机械设备、锚喷支护机械设备和衬砌机械设备。
7.轨道工程机械设备可划分为铺轨机械设备和起道、整道机械设备等。
掌握这些机械设备种类和类别的划分是配置机械设备的能力基础。
@#施工机械设备的选择原则
三、施工机械设备的选择原则
1.施工机械设备的选择只能在现有的或可能获得的机械设备中进行选择。
尽管某种机械设备在各方面都是适合的,或对工期的缩短、人力的节省很有利,但如不能得到,则就不能作为一个供选择的方案。
2.施工机械设备的选择应从施工条件考虑机械设备类型与之相符合。
施工条件指施工场地的地质、地形、工程量大小和施工进度等,特别是工程量和施工进度,是合理选择机械设备的重要依据。
一般来说,为了保证施工进度和提高经济效益,工程量大应采用先进的、高效率的大型机械设备;工程量小则应采用适用的中、小型机械设备。
3.施工机械设备的选择应考虑固定资产损耗费与运行费是否经济。
固定资产损耗费与施工机械设备的投资成正比。
固定资产损耗费在机械设备选择中是重点考虑的因素,也是选择机械设备的一项原则。
施工机械的经济选择基础是施工单价,所以必须权衡机械设备费和工程量的关系。
如采用大型机械设备,虽然投资大,但它可以分摊到较大的工程量中去,所以对工程成本影响很小。
4.施工机械设备的选择要考虑各种机械设备的合理组合,这是关系到施工机械设备能否发挥效率的重要问题。
合理组合一方面是指主机与辅助机械设备在台数和生产能力的相互适应;另一方面是指作业线上的各种机械设备互相配套的组合。
5.施工机械设备的选择要从全局出发统筹考虑。
全局出发就是不仅考虑本项工程,而且考虑所承担的同一现场上的其他工程的机械设备的使用。
这就是说从局部考虑选择的机械设备可能是不合理的,但从全局考虑则是合理的。
四、施工机械设备的配置方法
在施工前根据工程施工任务、施工方案和工期要求,将选择的各种施工机械设备和数量配置到各个施工架子队(工作面)。
一般采用表格法配置,格式如表1c420041-1所示。
五、施工机械设备的配置计划
施工机械设备配置计划根据施工机械设备配置表确定机械设备的规格型号、产地、数量和现状等,并根据施工进度确定机械设备的进场时间和退场时间。
主要施工机械设备配置计划如表1c420041-2。
@#【案例1C420041-1】
【案例1c420041-1】
1.背景
某双线铁路隧道全长8500m,洞身为ⅲ级围岩,进出口各20m为ⅳ级围岩。
水文地质条件简单。
可供选择的施工方法有:
全断面隧道掘进机施工方法、矿山法施工方法中的全断面开挖法和台阶开挖法。
2.问题
(1)洞身是否可以用隧道掘进机掘进,为什么?
隧道掘进机的施工方法有何特点?
(2)进出口处是否可以用全断面开挖方法,为什么?
3.分析与答案
(1)洞身可以用隧道掘进机掘进。
因为洞身为ⅲ级围岩,为中硬岩,最适宜采用掘进机。
隧道掘进机施工特点:
①作业人员少,进度快;
②与钻爆法施工比较,洞内粉尘、有害气体含量低,改善了劳动条件;
③对围岩扰动小,岩壁完整,施工安全,减少隧洞塌方事故;
④成洞质量好,无超欠挖现象,可减少洞壁衬砌与灌浆,节省投资;
⑤缺点是掘进机设备一次性投资大,开挖直径不能随意改变,机械运输和组装较难。
(2)不可以。
因为全断面开挖方法一般适用工~ⅲ级围岩。
宜采用台阶法加超前支护措施。
【案例1c420041-2】
1.背景
某新建铁路起讫里程为dzk222+235~dzk242+848,线路长20.613km,主要工程为桥涵与隧道,桥隧道总长19626.79m,约占本标段线路长度的95.2%,共有4座隧道,5座桥梁,其中3000m以上长大隧道有2座,2000m以上隧道1座,双线大桥1座,中桥4座,涵洞3座,土石方61970m3,站场土石方736850m3,其他
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