3.2. Алгоритм составления календарных планов строительства крупных гидротехнических объектов

Объекты гидротехнического строительства, гидроузлы с высотой плотины более 50 м. и объекты, возводимые в горных местностях с высотой над уровнем моря 1500 м и более не имеют нормативов сроков строительства. Продолжительность их строительства определяются в проектах организации строительства на основе общих положений, изложенных выше.

Одним из основных элементов этой работы является составление календарных планов. Строго обоснованного общего алгоритма составления планов, еще нет. В различных проектных организациях применяются различные подходы, в зависимости от опыта и эрудиции составителя. Ниже изложена последовательность (алгоритм) составления календарных платов, которая возможна к использованию составителя любого уровня квалификации, в т.ч. студентами. В независимости от опыта составляющего, отдельные позиции в последовательности работ могут быть опущены или решены параллельно с другими.

Рис. 6.6. Предварительный календарный график

Рекомендуется следующая последовательность работ по формированию календарного плана:

1. Намечаются характерные этапы основных сооружений, на основе анализа особенностей конкретных условий, принципов и рекомендаций, указанных выше.

2. Устанавливается максимально необходимая конструктивная готовность каждого сооружения на каждом этапе и анализируется их технологичность. Все сооружения и в плане и по высоте разбиваются на части, возводимые в различные этапы. Возможность и степень выштрабления профиля плотин и других сооружений на различных этапах и к пуску первых агрегатов устанавливается на основе расчетов прочности, с учетом последовательности возведения сооружений и конструктивно-технологических особенностей.

3. Определяются соответствующие минимальные объемы основных определяющих видов работ по каждому этапу.

4. Осуществляется последовательное составление и оптимизация самого графика в несколько стадий:

I стадия – составление предварительного укрупненного линейного календарного плана, с установлением общего срока строительства на основе установления продолжительностей отдельных этапов строительства (рис. 6.6).

П стадия – установление резервов времени выполнения отдельных видов работ на основе использования более сложных моделей, в частности сетевой (рис. 6.7)..

Рис. 6.7. Принципиальный сетевой график при пойменной компановке гидроузла

Ш стадия – оптимизация календарного плана по различным ресурсам, на основе использования резервного времени, установленных на П этапе (рис. 6.8).

Рис. 6.8. Приемы оптимизации календарного графика (а – исходная линейная модель, б - сдвижка работы в пределах имеющихся резервов, в – изменение продолжительности (интенсивности) работы в пределах резервов времени, г – разбивка сроков продолжительности выполнения работы на отдельные части)

Ниже приведено краткое содержание и последовательность работ на каждой стадии.

Первая стадия – составление предварительного укрупненного графика.

В начале составления плана обычно еще не известны сроки строительства, интенсивности работ, ресурсы. Поэтому продолжительность отдельных этапов определяется по объемам основных определяющих для данного этапа видов работ и возможным интенсивностям их выполнения, устанавливаемых на основе передового опыта объектов-аналогов или на основе предварительного рассмотрения конкретной технологии и механизации этих работ. Календарные сроки этапов увязываются с гидрологическим режимом реки. При этом учитывается влияние различных иных условий на продолжительность и сроки этапов (сроки перекрытия русла, возведения перемычек, наполнения водохранилища и др.).

Различные варианты продолжительности отдельных этапов составят различные варианты общей продолжительности основного периода строительства и, соответственно, различные варианты ПОС. При этом

, (3.1)

где Т_осн – продолжительность основного периода строительства,

Т^к - продолжительность отдельных этапов, n – число этапов, К - номер этапа.

По установленным таким образом продолжительностям отдельных этапов и объемам основных определяющих работ, определяются осредненные интенсивности работ по сооружениям и в целом по гидроузлу для различных этапов. При этом средняя интенсивность на К-том этапе j-го вида работ, на i-ом сооружении будет равна

, (3.2)

где i - номер вида работ; j – номер сооружения; - соответствующие минимальные объемы работ, необходимые к выполнению на данном этапе; Т^k – общая продолжительность данных этапов К; - возможная задержка с началом выполнения данного вида работ i на сооружении j по организационно-производственным, климатическим и иным условиям. (Например, земляные работы в котловане могут начаться после подготовки части котлована, монтажные работы – после монтажа крана и т.д.).

Общая средняя интенсивность по гидроузлу i –ой работы на этапе К будет равна

, (3.3)

где m – число сооружений.

Причем суммирование выполняется по сооружениям, на которых данные работы ведутся одновременно.

По результатам расчетов строятся соответствующие графики средних интенсивностей различных видов работ на каждом этапе по сооружениям и по гидроузлу в целом. При этом наибольший интерес по каждому виду работ представляют максимальные средние интенсивности, которые определяют расчетную интенсивность для определения производительности комплекса технических средств, выполняющих данный вид работы на данном сооружении или в целом на гидроузле.

В первом приближении расчетную интенсивность работ можно определить по формуле:

,

, (3.4)

где - максимальная интенсивность работ на этапе К;

К – номер этапа с максимальной интенсивностью данного вида работ;

К _нер – коэффициенты неравномерности ведения работ на сооружении и в целом по гидроузлу (годовой, сезонный, месячный), зависящие от конкретных условий работ и расчетного периода для определения потребности в ресурсах. Эти коэффициенты в первом приближении принимаются по аналогам или путем рассмотрения конкретных условий данного вида работ.

По предварительно установленной расчетной интенсивности определяются потребности в машинах и мощности объектов производственной базы. На основе этих данных определяются объемы работ по производственной базе и , с учетом объемов работ по сооружению постоянных подъездных путей и линии электропередачи, решается вопрос о продолжительности подготовительного периода. При этом продолжительности строительства отдельных предприятий пром базы определяются по действующим нормам, а очередность их строительства выбирается так, чтобы была обеспечена возможность в кротчайшие сроки приступить к выполнению работ основного периода. В первом приближении продолжительность подготовительного периода определяется по максимальной нормативной продолжительности строительства отдельных объектов производственной базы и вне площадных работ, необходимых для обеспечения начала работ по основным сооружениям.

Общая продолжительность строительства будет определяться как

Т_общ=Т_подг+Т _осн +Т_закл, (3.5)

Где Т_подг , Т _осн ,Т_закл - продолжительность соответственно подготовительного, основного и заключительного периодов строительства.

Продолжительность заключительного периода строительства зависит в основном от продолжительности наполнения водохранилища до проектных отметок, от объемов работ по отделке сооружений и благоустройству территории. Этот период должен быть максимально сокращен.

Вторая стадия – определение резервов времени.

На второй стадии устанавливаются возможные резервы времени. Для этого обычно используются сетевые модели. Номенклатура работ включенных в сетевой график обычно увеличивается по сравнению с номенклатурой предварительного графика. Сетевым графиком определяются последовательность и взаимосвязи между работами, состав работ критической зоны и значения резервов времени для некритических работ.

Продолжительность ведения отдельных видов работ определяется здесь на основе использования общих ресурсов для их выполнения, определенных на 1 стадии по предварительному линейному календарному плану (выбранных мощностей машин, объектов производственной базы и т.д.) и нормативных документов.

Третья стадия – оптимизация календарного графика.

На третьей стадии осуществляется оптимизация календарного плана по различным ресурсам. Для этого можно использовать или каландаризирванный сетевой график или линейный график, трансформированный из сетевого. Удобнее всего последний вариант. Оптимизация календарного плана выполняется на основе анализа графиков изменения выбранного критерия. Критериями оптимизации могут быть сроки выполнения работ суммарные интенсивности ведения отдельных работ по гидроузлу, графики движения рабочей силы, распределение капиталовложений по годам строительства и др. Эти графики не должны иметь резких пиков и провалов. С точки зрения капиталовложений целесообразно на каждом из этапов строительства выполнить лишь безусловно необходимый минимум работ, перенося выполнение остальных объемов на последующие этапы, что уменьшает омертвление капиталовложений. Для оптимизации графиков используют те резервы в выполнении работ, которые были определены на П этапе. Возможные пути использования резервов показаны на рис. 6.7.

В результате оптимизации уточняются первоначально назначенные интенсивности ведения работ, сроки их выполнения, потребности в ресурсах. Как правило, одной итерации оказывается недостаточно и корректировки выполняются несколько раз.

В общем – задача оптимизации календарного плана является многокритериальной, многовариантной. Точного математического описания она не имеет. В процессе оптимизации с большим или меньшим успехом используются различные эвристические алгоритмы, позволяющие в итоге получить приемлемый календарный план.

При наличии нескольких вариантов ПОС и соответственно сроков строительства подобные планы составляются для каждого варианта и окончательный выбор варианта осуществляется на основе выбранного критерия.