2.3 Проектирование потомного строительства

Применение принципов поточного производства целесообразно в любых условиях характеризующихся однородными производственными процессами.

Сущность производства работ поточным методом заключается в том, что однородные строительные работы расчленяют на отдельные простые производственные процессы (операции), выполнение которых поручают специализированным звеньям или бригадам рабочих-строителей, работающих с помощью механизмов, инструментов и приспособлений.

Равномерность и непрерывность производственных процессов достигается: расчленением процессов на более простые составляющие элементы; разделением труда между исполнителями; увязкой отдельных строительных процессов во времени и пространстве; равномерным выпуском готовой продукции.

Строительный поток представляет собой развивающийся во времени и пространстве производственный процесс. Он может быть представлен в виде линейных графиков (рисунок 1) или циклограммы (рисунок 2), на которой по оси абсцисс откладываются время, а по оси ординат – единицы строительной продукции.

Технологический процесс производства, разделенный на некоторое число составляющих, отображен на графике параллельными наклонными линиями. Если каждую составляющую назвать частным потоком, то есть строительный поток можно рассматривать как сочетание ряда последовательно включаемых и параллельно выполняемых частных потоков в составе общего потока.

Рисунок 1 - Поточный метод строительства

Рисунок 2 - Циклограмма строительного потока

Основная закономерность частного потока выражается зависимостью t=m*k, закономерность общего потока T = k*(m + n - 1), где: k - ритм потока, или модуль цикличности: t – продолжительность частного потока: m – количество захваток: n – количество частных потоков.

Захватка это единица продукции потока. В качестве захватки принимают небольшое сооружение, типовую секцию или пролет, т.е. равновеликие по трудоемкости участки объекта.

Каждый частный поток характеризуется числом исполнителей:

N = Pч/(ts) =P_ч/(mks)

где: Р_ч - объем работ в частном потоке на m захватках; s - выработка одного исполнителя за единицу времени в единицах объема работ.

Количество частных потоков (бригад) в строительном потоке

n = Т/(с+l-m). Обязательное условие поточности – равномерный выпуск продукции.

Поэтому величина, определяющая равномерный выпуск продукции, является основным показателем потока. Таким показателем считается интенсивность (мощность) потока, которая выражает объем продукции Р, выпущенной потоком за единицу времени.

Интенсивность частного потока

i = Р_ч /1 = Р_ч / m k

выражается в кубических метрах бетона в смену, количестве установленных колонн в смену и т. д.

Интенсивность строительного потока

I = P/T = P/[k(m + n – 1)]

выражается в единицах строительной продукции (1 м² общей площади здания в день, 1 м² строительного объема здания в день и т. п. или в стоимостном выражении, тыс. руб./год).

Строительный поток развивается в три этапа (см. рис. 15.2): период разворота производственной мощности Т_раз, период установившегося потока Т_уст и период сворачивания работ Тсв. В период разворота в поток последовательно включаются новые бригады машины, увеличивается потребление ресурсов производства. В период сворачивания происходит «выключение» бригад и, соответственно, сокращается потребление ресурсов. Период установившегося потока характеризуется равномерным использованием производственных ресурсов.

Из графика расхода ресурсов следует

Т_раз = Т_св = k (n- 1),

Т_уст = Т – 2 Т_раз = k(m + n–l)–2k(n-l) = k (m – n + 1).

В практике строительства возможны случаи, когда Т_уст > 0, Т_уст = 0, Т_уст < 0. В первом случае поток приобретает установившийся характер, все частные потоки развиваются параллельно, происходит равномерное потребление ресурсов. В других случаях поток не достигает установившегося характера и не отвечает требованиям поточности производства.

Неустановившийся поток неэффективен и не рекомендуется для применения. В промышленности совокупность операций, которым подвергается изделие на всех стадиях производства от обработки сырья до получения продукции, называется производственным циклом. За время производственного цикла незавершенное производство превращается и продукцию.

Обычно объем незавершенного производства, обеспечивающий выпуск готовой продукции, называют заделом.

Следовательно, продолжительность периода образования задела Ts соответствует периоду производственного цикла: Тз = Т_ц = k*n, a соответствующий им задельный участок состоит из m₃ захваток (см. рисунок 2):

m₃ = Т₃ /k = K*n/k = n

Если в формулу закономерности строительного потока подставить значение Тц, то она приобретет вид Т = k (m + n - 1) = Тц + k / (m - 1), где Тц определяет тот минимальный объем незавершенного производства (технологический задел), который обеспечивает планомерный ход строительства и ритмичным выпуск строительной продукции или ход её элементов.

Многообразие условий производства привело к необходимости создания разнообразных строительных потоков. По структуре и виду продукции различают потоки: частные (продукция – элементы строительных конструкций); специализированные (продукция – элементы или части сооружения); объектные (продукция – готовые сооружения); комплексные (продукция – комплекс сооружений).

Комплексный поток по возведению комплекса природоохранных сооружений (рисунок 3) состоит из трех объектных потоков А, Б, В, каждый из которых состоит из трех специализированных потоков по возведению нулевого цикла I, надземной части здания П и отделочных работ Ш.

Рисунок 3 – Структура комплексного потока: А, Б, В – объектные потоки; /, //, /// – специализированные потоки; / – подготовительные работы; // – основные работы; /// – вспомогательные работы; 1, 2,..., n — частные потоки: 1 – геодезическая разбивка; 2 – культур-технические работы; 3 – земляные работы; 4 – бетонные работы; 5 – монтажные работы; 6 – обратная засыпка; n – рекультивация строительной полосы.

По характеру ритмичности различают ритмичные, кратноритмичные и неритмичные потоки. Последние могут быть с однородным и неоднородным изменением ритма. По направлению развития различают вертикально- восходящие и вертикально-нисходящие потоки, а также горизонтальные - продольные и поперечные.

По степени деления процесса потоки могут быть поточно-операционными, поточно-расчлененными, поточно-цикличными и поточно-конвейерными. Краткие характеристики строительных потоков приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Классификация строительных потоков

Строительные потоки	Краткая характеристика
Равноритмичный поток	Ритмы всех процессов одинаковы и равны ритму потока
Кратноритмичный поток	Процессы с неодинаковыми, но кратными ритмами. Ритм потока равняется ритму ведущего процесса
Неритмичный поток с однородным изменением ритма	Ритмы ведущего и смежных процессов однородны только на одноимённых захватках. Ритм потока на захватках переменный
То же с неоднородным изменением ритма	Ритм потока на захватках переменный. Ритм ведущего и смежных процессов на одноименных захватках различен
Поточно-операционный метод	Расчленение строительного процесса на поточно-выполняемые операции. Расчленение строительного процесса на простые рабочие процессы
Поточно-циклический метод	Выполнение отделочных работ, разделённых на пять последовательных циклов (потоков), с ритмичным переходом с одной захватки на другую
Поточно-конвейерный метод	Дальнейшее развитие поточно-циклического метода; захваткой является не отдельный узел или секция, а всё сооружение

Потоки продолжительностью более одного года считаются долговременными, менее одного года – кратковременными. Долговременные и непрерывные потоки позволяют полнее использовать трудовые и материальные ресурсы. Закономерности, характеризующие развитие потока в пространстве и времени, называются параметрами потока. Параметры можно разделить на три группы: пространственные (захватка, фронт работ, делянка, ярус), технологические (число частных потоков, объёмы работ, трудоемкость, мощность потока), временные (шаг потока, модуль цикличности, темп потока и др.).

Шаг потока k₀ – промежуток времени между смежными частными потоками. Через этот интервал бригады включаются (шагают) в поток. В организации поточного строительства шаг потока не имеет решающего, самостоятельного значения: k₀ = с – к, где коэффициент с > 1 и всегда целое значение; k – модуль цикличности, который служит для измерения продолжительности потока (обычно это продолжительность ритмичного частного потока на одной захватке). Если продолжительность частных потоков на захватках меняется, то модулем цикличности является его наименьшее значение.

Значение модуля цикличности влияет на срок работ больше, чем значения других параметров T = k(m + n – 1), поскольку входит в формулу в виде сомножителя к сумме других величин.

Следовательно, для сокращения работ значение модуля цикличности нужно уменьшать. Предельным уменьшением модуля цикличности считается одна смена, так как дальнейшее уменьшение приводит к потере времени на переходы с захватки на захватку в рабочее время.

Для уменьшения модуля цикличности можно увеличивать количество исполнителей или принимать в качестве частных потоков простые рабочие процессы или операции, что приводит к разделению сложных процессов и сопровождается более глубокой специализацией.

При определении параметров потоков необходимо также учитывать технологические и организационные перерывы, которые могут возникнуть при производстве работ. Так, в ритмичном специализированном потоке после выполнения бетонирования (поток 4) должен быть сделан технологический перерыв t_тех на твердение бетона. Тогда продолжительность специализированного потока Т = k (m + n – 1) + t_тех.

При наличии ряда перерывов Т = k (m + n – 1) + Σt_тех + Σt_орг

Σt_тех и Σt_орг – соответственно продолжительность технологических и организационных перерывов; в сумме t_общ.

Число захваток m = (Т – Σt_общ) / (k + 1 – n), интенсивность потока

I = P / [k (m + n – 1 + Σt_общ / k)] и т.д. Продолжительность специализированного потока с кратным ритмом Т= k (cm + n – 1).

Продолжительность специализированного потока можно изменить, если провести уравновешивание потоков, т.е. установить общий темп работ. Например, вместо одного потока с модулем цикличности 2k можно создать два переменных частных потока с тем же модулем, но с включением половины захваток.

Один из потоков осуществляется на нечетных захватках, второй – на четных. Такое уравновешивание можно осуществить благодаря увеличению количества бригад или двухсменной работе. Можно привести частные потоки к общему замедленному темпу для чего ускоренные частные потоки выполнять с перерывами. Срок работ при этом остается прежним.