СЕТЕВОЙ ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ГРАФИК ПОТОЧНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА КОМПЛЕКСА СООРУЖЕНИЙ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Осуществление строительства доменных печей поточными методами связано с разрешением довольно сложной задачи, так как их пусковой комплекс состоит из разнотипных зданий и сооружений, имеющих большое различие по фронту и трудоемкости работ.

Указанная задача успешно решена группой специалистов лаборатории организации и механизации строительно-монтажных работ Харьковского ПромстройНИИпроекта под руководством канд. техн. наук. И. 3. Барча, который принял в качестве критерия поточности равномерность движения рабочих звеньев и бригад постоянного состава с разбивкой объектов пускового комплекса на узлы и блок-участки, предусматривающие возможность параллельного выполнения различных видов работ в установленные сроки и позволяющие обеспечить достаточный фронт для непрерывной работы строительных машин и бригад рабочих с соблюдением требований запроектированной технологии и правил техники безопасности.

Отмеченный принцип проектирования поточного строительства разнотипных объектов принят в рассмотренном ниже сетевом генеральном графике поточного строительства доменной печи V=2700 м3, в состав которого включены следующие документы:

модель графика с группировкой событий по этапам строительства и объектным потокам;

карточки-определители работ по отдельным сооружениям или группам технологически связанных объектов;

график движения рабочих и механизмов с учетом оптимизации распределения ресурсов;

план капиталовложений по месяцам и видам работ;

пояснительная записка, в которой приведен состав объектов пускового комплекса и его очередей;

сводные ведомости объектов и трудоемкости работ по возводимым сооружениям, объектам и специализированным потокам;

обоснование принятой структуры объектных и специализированных потоков, расчет их параметров; обоснование принятой интенсивности ведущих видов работ с расчетами требуемой производственной мощности строительно-монтажных подразделений;

конструктивно-технологические и организационные мероприятия, обеспечивающие оптимальное совмещение работ при условии соблюдения непрерывности и равномерности потребления ресурсов;

технико-экономические показатели проекта.

В рассматриваемом сетевом графике предусматривается возведение всех сооружений доменной печи вести методом специализированных потоков, продукцией которых являются виды работ или законченные конструктивные элементы сооружений, выполняемые одной или несколькими строительно-монтажными организациями одного профиля. Указанные специализированные потоки включены в состав объектных потоков, которые в свою очередь объединены в комплексный поток возведения печи.

Группировка специализированных потоков в объектные произведена по видам ведущих работ, определяющих технологическую последовательность, интенсивность и сроки выполнения всех предыдущих и последующих строительных и специальных монтажных работ. К таким работам отнесен по большинству объектов монтаж сборных железобетонных и стальных конструкций, трудоемкость которых в сооружениях центрального узла доменной печи составляет около 50% общей трудоемкости их строительства.

В объектные потоки включены здания и сооружения, возведение которых, как правило, осуществляется одним монтажным краном или комплексом машин и общими бригадами рабочих постоянного состава, организационно подчиненных одному управлению.

С целью более правильной технологической увязки смежных частных и специализированных потоков и обеспечения возможности ведения одноименных работ параллельными потоками все здания и сооружения пускового комплекса печи расчленены на захватки, названные блок-участками, параметры которых устанавливаются, исходя из соблюдения следующих условий:

общности конструктивных характеристик и подлежащих выполнению строительных процессов;

обеспечения быстрейшего открытия фронта для смежных видов работ;

границы блок-участка должны предусматривать зоны необходимых технологических перерывов с учетом использования рабочих и машин в других зонах блока;

фронт работ на блок-участке должен обеспечивать непрерывность работы расчетного числа машин и рабочих, как минимум, в течение нескольких суток.

Примерное расчленение объектов центрального узла доменной печи V=2700 м3 на блок-участки приведено в табл. 66.

Таблица 66

Перечень объектных потоков и блок-участков центрального узла доменной печи V=2700 м3 (рис. 145)

Продолжение табл. 66

Рис. 145. Схема разбивки центрального узла пускового комплекса доменной печи V=2700 м3 на участки.

Как указывалось ранее, проектирование специализированных потоков должно осуществляться из условия равномерности движения бригад рабочих постоянного состава, для чего по соответствующим нормам определяется трудоемкость работ, включенных в поток, на основании которой подсчитывается нужное количество рабочих, проектируется состав бригад и устанавливается количество строительных машин в соответствии с принятым способом производства работ и устанавливаются сроки их работы.

После установления основных параметров специализированных потоков строятся их сетевые графики, которые затем «сшиваются» в объектные и комплексный графики с оптимизацией последних по времени и ресурсам, после чего корректируются параметры специализированных потоков и устанавливаются календарные сроки выполнения работ.

В проекте организации строительства рассматриваемой доменной печи установлено пять специализированных потоков, охватывающих земляные, бетонные и огнеупорные работы, а также монтаж строительных конструкций и отдельно оборудования.

Методика построения сетевых графиков специализированных, объектных и комплексного потоков, определения критического пути, ранних и поздних сроков свершения событий и резервов времени принята по РСН-129—64 с оптимизацией графиков путем разработки организационных, технологических или конструктивных мероприятий, т. е. путем повышения интенсивности работ, изменения в специализированных потоках числа параллельна действующих частных потоков, совмещения строительных процессов, изменения порядка их выполнения, повышения уровня сборности или заводской готовности монтажных элементов и т. д.

Как указывалось ранее, объектные потоки центрального узла доменной печи характеризуются неравенством темпов специализированных потоков, а поэтому необходимым условием проектирования этих объектных потоков является такая увязка специализированных потоков, которая обеспечивала бы равномерность их выполнения.

Для выполнения этого условия должны быть выявлены «жесткие» связи (календарно-фиксированные точки) между смежными специализированными потоками. Указанные связи будут «жесткими» в том случае, если они отвечают требованию максимального технологического совмещения, т. е. определяют предельно ранний срок начала смежных специализированных потоков или открывают фронт какой-либо работе внутри специализированного потока, обеспечивающей его непрерывность.

В условиях строительства доменных печей возможны четыре случая связей между двумя смежными потоками.

Первый случай. Два смежные потока представлены в виде одной цепочки работ (рис. 146).

Здесь связь будет «жесткой», если продолжительность участка последующего потока до рассматриваемой связи будет меньше или равна соответствующей продолжительности предшествующего потока, а продолжительность участка последующего потока после рассматриваемой связи больше или равна соответствующей продолжительности предшествующего потока, т. е.

Рис. 146. Схема связен двух смежных потоков.

Рис. 147. Схема связи ведущего потока с несколькими параллельными не связанными между собой потоками.

При этом если Tj>Ti, то счет следует вести начиная с первой связи, т. е. слева, а если Tj < Ti , то счет ведется начиная с последней связи, т. е. справа. Если подчиненный поток представлен в виде нескольких параллельных, независимых друг от друга потоков, то «жесткая» связь определяется раздельно для каждой цепочки работ.

Второй случай. Ведущий поток представлен в виде нескольких параллельных не связанных между собой потоков, а подчиненный поток ведется единым потоком. В этом случае «жесткая» связь определяется по цепочке ведущего вида работ, от которой будет идти «жесткая» связь к подчиненному потоку (рис. 147).

Для этого следует сравнить время раннего свершения события, связанного с подчиненным потоком цепочки, с более поздним сроком свершения

и с суммой времени раннего свершения последнего события цепочки с более ранним сроком свершения и продолжительности завершающего участка на подчиненном потоке от последней связи с ранним ведущим потоком до последней связи с любым другим потоком, т. е.

«Жесткая» связь будет выходить из той цепочки ведущего потока, для которой одна из указанных величин будет наибольшей, т. е. она выбирается из указанной цепочки без учета остальных цепочек.

Третий случай. Между двумя смежными потоками имеются связи, отражающие взаимную зависимость этих потоков, расчет должен производиться в два этапа. На первом этапе рассматривается участок между обратными связями (рис. 148, заштрихованный участок) и определяется наличие «жестких» связей.

На этом участке

«жесткой» будет та связь, для которой

то рассмотрение связей начинается слева, а если

то справа.

На втором этапе проводится проверка участков от начала первой работы зависимого потока до «жесткой» связи

и от «жесткой» связи до конца последней работы подчиненного потока

Если

то интенсивность подчиненного потока на этом участке увеличивается до достижения

Если

то интенсивность подчиненного потока на этом участке следует уменьшить до достижения равенства

При наличии нескольких параллельных потоков расчет производится с учетом требований второго случая.

Четвертый случай. Несколько параллельно подчиненных потоков, связанных между собой в одной или нескольких точках, зависят от нескольких параллельных независимых друг от друга ведущих потоков (рис. 149). В этом случае «жесткой» будет связь, находящаяся на критическом пути, т. е. отвечающая условию максимума суммы раннего срока начала одного из подчиненных потоков tpk , его продолжительности Tjk и времени завершения всего подчиненного потока от места последней связи данного параллельного потока до конца всего потока

т.е. должно быть соблюдено условие максимума

Если какой-либо из параллельных подчиненных потоков имеет несколько связей (зависимостей) с соответствующим ведущим потоком и

принадлежит этому же потоку, то «жесткая» связь определяется аналогично первому случаю.

После определения «жестких» связей специализированные потоки увязываются в объектные, при этом каждое событие последующего специализированного потока, имеющее такую связь, соединяется в сетевом графике объектного потока с соответствующим событием предшествующего потока стрелкой, идущей к последующему событию. После увязки графиков специализированных потоков в объектные определяются длина критического пути, ранние и поздние сроки свершения событий.

В процессе расчета критического пути после установления календарного срока начала работ ведется распределение ресурсов из условия непрерывности каждого из смежных специализированных потоков.

Последовательность включения специализированных потоков в объектные потоки определяется конструктивной компоновкой сооружений и принятой технологией работ. На рис. 150 приведен пример порядка развития специализированных потоков.

Рис. 150. Взаимная зависимость специализированных потоков.

Однако в силу наличия взаимной зависимости некоторых работ смежных потоков последовательность работ, приведенная на рис. 150, может изменяться, часть санитарно-технических и электромонтажных работ может начинаться после монтажа строительных конструкций или технологического оборудования на соответствующих блок-участках. Некоторые работы по огнеупорной футеровке могут выполняться до монтажа технологического оборудования и т. д.

Принципиальная схема связи между смежными специализированными потоками имеет следующий вид:

Изображение связей между потоками

Для удобства пользования сетевыми графиками к каждому специализированному потоку присваивается следующее условное обозначение выполняемых видов работ:

При этом одно обозначение может быть применено в нескольких вариантах, если один вид работ выполняется разными строительными управлениями.

Остальные условные обозначения во всех видах сетевых графиков приняты в соответствии с условиями, изложенными ранее, за исключением кружка, обозначающего шифр события, который расчленяется на четыре сектора. В верхний сектор вносится номер события, присваиваемый ему при увязке объектных потоков в комплексный. В левом секторе указывается ранний, а в правом поздний сроки свершения события. Внизу ставится номер предшествующего события с самым поздним сроком свершения. Например, на рис. 150 показано событие, входящее из II в III поток, имеющее номер 112, ранний срок свершения которого составляет 79 дней, а поздний срок 170.

Цифра 101 обозначает номер предшествующего события с самым поздним сроком свершения.

Оптимизированные по времени сетевые графики объектных потоков «сшиваются» в комплексный генеральный график. Для увязки объектных потоков в комплексный выявляются «жесткие» связи между ними, принципы установления которых аналогичны рассмотренным ранее.

В комплексном графике стрелки связей между объектными потоками необязательно проводить через весь график, они могут наноситься только в пределах рассматриваемых потоков, как это указано на рис. 150. Такое изображение позволяет при большом количестве (работ и событий составлять сети объектных потоков, что облегчает пользование комплексным сетевым графиком.

Критический путь комплексного потока возведения доменной печи определяется в соответствии с указаниями РСН 129 — 64, при этом за срок начала работ принят день начала земляных работ под фундамент доменной печи, а окончанием строительства принят день задувки печи.

После оптимизации комплексного сетевого графика последовательно производится оптимизация по ресурсам каждого специализированного потока. При этом в основу оптимизации принимается один вид ресурсов — рабочие соответствующей профессии. Остальные ресурсы — материальные и технические — распределяются в зависимости от сроков работ, полученных в результате оптимизации использования рабочей силы.

Указанная оптимизация начинается с ведущего специализированного потока — монтажа строительных конструкций. Полученные в итоге этой работы форсированные сроки выполнения работ принимаются в основу корректировки ранних сроков начала и поздних сроков окончания связанных с ними работ предшествующих и последующих потоков, подлежащих оптимизации.

Поток укрупненной сборки полностью подчинен срокам и интенсивности потока монтажа строительных конструкций, поэтому графики укрупнительной сборки этих конструкций должны разрабатываться на основе графика их установки в проектное положение; начало работ по укрупнению назначается по графику их поставки из условия наличия на стройплощадке укрупненных блоков на трое суток работы монтажников. При этом интенсивность сборки принимается равной интенсивности установки соответствующего вида конструкций.

Оптимизацию каждого специализированного потока можно-производить с помощью электронно-вычислительных машин, используя принципы линейного программирования по модифицированному симплекс-методу или вручную, применяя алгоритм ручного счета.

Для большей наглядности и удобства пользования во время-оперативного управления строительством предложена специальная форма календаризированного сетевого графика, представляющая сеть, вычерченную в масштабе времени и привязанную к календарным срокам строительства. Если оптимизация распределения ресурсов не проведена, то календаризированный сетевой график строится по ранним срокам начала работ. При оптимизации распределения ресурсов в пределах частных резервов времени график строится по ранним срокам свершения событий скорректировкой положения работ по результатам оптимизации. Если оптимизация распределения ресурсов проведена в пределах полных резервов времени, то календаризированный сетевой график строится с расстановкой работ по результатам такой оптимизации. Построение календаризированного сетевого графика ведется по следующей заранее подготовленной форме:

События на календаризированном сетевом графике изображаются так же, как и на обычном, с размещением обозначающих их кружков (по моменту времени) в местах планируемых сроков свершения.

Промежуток между предшествующим и последующим событиями изображается на отрезке запланированной работы двойной сплошной линией, а на отрезке, относящемся к резерву времени или к разрыву между работами, двойной пунктирной линией (рис. 151).

Продолжительность работ, резервов времени и разрывов между работами определяется как длина проекции соответствующих отрезков на ось времени. При построении сети работы следует по возможности располагать горизонтально. Для фиксирования необходимых дат в процессе оперативного управления строительством на графике рекомендуется укрепить вертикальную линейку, перемещаемую вдоль календаря.

Стрелки в конце работ или резервов времени ставить необязательно, за исключением вертикальных фиктивных связей, изображаемых одинарными пунктирными линиями. Если к единому событию подходят или от него отходят несколько работ, то эти работы соединяются с событиями тонкой вертикальной линией, как указано на рис. 152.

Рис. 151. Изображение работ и событий на календаризироваином сетевом графике.

Рис. 152. Изображение работ, входящих или выходящих из одного события.

При этом у пересечения вертикальной линии с началом работы или резерва указывается номер предшествующего события, а у пересечения вертикальной линии с окончанием работы или частного резерва — номер последующего события. Над работами обычно указывается ее продолжительность и рядом в скобках полный резерв времени (рис. 153). Над частным резервом времени также указывается его продолжительность. Нумерацию событий целесообразно производить сверху вниз по периодам времени (неделя) в каждом объектном потоке отдельно.

Рис. 153. Изображение продолжительности работ и частных резервов времени.

При календаризации сетевого графика может применяться графо-аналитический метод расчета его параметров, который заключается в определении графическим путем ранних сроков свершения событий, перечня критических работ, длины критического пути и частных резервов времени работ непосредственно в процессе построения календаризированного сетевого графика с последующим аналитическим определением полных резервов времени работ и поздних сроков свершения событий.

Ранние сроки свершения событий определяются без расчета по календарным срокам графика; производится это так, как показано на рис. 154.

Из схемы, приведенной на этом рисунке, видно, что для участка сети с событиями 1, 2 и 3 нужно в масштабе времени отложить работу 1—2 продолжительностью 4 дня и 1—3 продолжительностью 7 дней. В конце работы 1—2 ставится событие 2, от которого откладывается работа 2—3 продолжительностью в 5 дней, и в конце ставится событие 3. Такое построение графика показывает, что работы 1—2 и 2—3 имеют общую продолжительность 9 дней, тогда как за это время должна быть выполнена работа 1—3 продолжительностью 7 дней. Следовательно, она имеет частный резерв времени, равный двум дням, при раннем сроке свершения события 3 через 9 дней после начального события 1.

Рис. 154. Графическое определение характеристики сети.

Таким образом, на рассматриваемом участке сети критическими будут работы 1—2 и 2—3, изображенные двойной сплошной линией на всем протяжении, как не имеющие резервов времени. Значит, длина критического пути, соответствующая раннему сроку свершения конечного события, будет равна продолжительности работ 1—2 и 2—3, т. е. девяти дням.

Для определения полных резервов времени работ и поздних сроков свершения событий необходимо найти «резерв» времени события n—Rn, представляющий разность позднего и раннего сроков его свершения tn под—tnp; резерв времени события может быть определен как минимальная сумма частных резервов времени на всех путях, идущих от данного события вправо до конечного события или до критического пути, т. е. R = r + Rn, где

Полный резерв времени работы равен сумме ее частного резерва времени последующего события (рис. 155), т. е. R = r + Rn, где

Поздний срок свершения события определяется из выражения

и равен сумме раннего срока свершения данного события и его резерва времени, т. е.

Использование календаризованных сетевых графиков значительно упрощает работу планирующего центра в процессе оперативного управления стройкой, которая проводится в следующем порядке.

Рис. 155. Схема к формуле определения полного резерва времени.

Ответственный исполнитель-прораб или начальник строительно-монтажного участка еженедельно в пятницу передает в планирующий центр начальника комплекса очередную информацию по форме, приведенной ниже.

В графах 4, 6 и 7 против соответствующих работ ставится: знак +. В графе 5 указывается процент выполнения натурального объема неоконченной работы к концу рассматриваемой недели. В графе 8 указывается время, необходимое для окончания работы с учетом заданной интенсивности ее выполнения или с новой временной оценкой, если первоначальная была нереальной, либо время выполнения новой работы.

Рис. 156. Отметка о ходе выполнения работ.

Рис. 157. Схема зависимости между плановым и фактическим резервами времени.

Собранная информация в планирующем центре наносится на календаризованный сетевой график как линия хода работ, отсекающая выполненную часть графика (рис. 156). Ход работ обозначается жирной линией, начиная сверху от конца рассматриваемого отчетного периода, и проходит через границы всех выполняемых частей работ, которые заштриховываются.

Расчет такого графика производится вручную и сводится к определению новых резервов времени тех работ, которые могут быть выполнены в течение следующей недели, считая вправо от линии хода работ.

Новые резервы времени между фактическим состоянием работ которое отмечается линией хода работ и предусматривается графиком, определяется на рассматриваемую неделю хода работ находится левее рассматриваемого срока, то имеет место отставание, если правее, то опережение; если же линия хода работ совпадает с рассматриваемым сроком, то работа выполняется в срок например, если к рассматриваемому моменту времени tА (рис 157) выполнена только та часть работы, которую нужно было завершить к моменту t2, то промежуток времени между tA и t2 составит отставание у при полном резерве времени работы 15—16, равном R.

В этом случае к моменту времени tA не выполнена часть работы, равная Δt. Из схемы, изображенной на рис. 157, видно, что Δt+R=y+Δt+Rt, где Rt — новый полный резерв времени, возникший вследствие отставания рассматриваемой работы. Из этого равенства видно, что Rt = R-у, т. е. резерв времени в данный момент при наличии отставания равен разности первоначального резерва и величины отставания. Если R>y, то R >0; если R=y, то Rt= 0, т. е. работа вышла на критический путь; если R<y, то Rt<0, т. е. работа находится на критическом пути, длина которого увеличилась на величину Rt. При наличии опережения Rt = R+y, т. е. резерв времени работы в данный момент возрос на величину опережения.

Таблица 67

Расчет задания на планируемую неделю по итогам календаризованного сетевого графика

Для расчета графика пользуются таблицей (табл. 67), которая составляется работниками планирующего центра на каждый очередной планируемый период (неделю). Указанная таблица составляется после нанесения на календаризованный сетевой график линии хода работ на начало очередной планируемой недели.

В этой таблице графы 1, 3 и 4 заполняются по данным, указанным в исходном графике. В графе 2 записывается величина промежутка времени между местом пересечения работ, линией хода работ и календарным сроком окончания работ. В графах 5 и 6 записываются величины, полученные при нанесении линии хода работ, определяющие отставание в днях от календарной даты начала очередного планируемого периода или ее опережение. Полный и частный резервы времени определяются по рассмотренным ранее формулам Rt = R—у. Если частные резервы получаются меньше нуля, значит, они полностью исчерпаны, и идет использование полных резервов времени, в этом случае в графе 8 ставится прочерк.

После заполнения граф 1—8 должен быть осуществлен анализ произведенного расчета для установления перечня работ, которые следует включить в план следующей недели.

Решение о включении той или иной работы принимается, исходя из новых резервов времени, а также времени, необходимого для окончания работ и наличия соответствующих ресурсов.. Если ресурсы ограничены, то предпочтение следует отдавать работам с отрицательными, нулевыми и минимальными резервами времени до исчерпания имеющихся ресурсов. Кроме того, в каждую из этих групп следует включать наиболее продолжительные, работы.