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§5-1网络图的概念及其参数计算
一网络图的基本概念:conceptionofnetwork
※1网络图:是一种表示整个计划中各道工序(或工作)的先后次序,相互逻辑关系和所需时间的网状矢线图。 从定义可以看出,网络图应该能够反映出各工序的施工顺序,相互关系。
例:现需要预制两片钢筋混凝土主梁、每片主梁的预制工作均有支模板、扎钢筋、浇混凝土三道工序,施工顺序为:支模(a)??扎筋(b)浇混凝土(c)。将这个项目按先梁1后梁2的顺序绘制成网络图为: 从这个例子可以看出主梁2的支模应在主梁1支模完成之后,才能开工,而扎筋2必须在扎筋1和支模2都完成后,才能开始施工。表示出了支模1、支模2、扎筋1和扎筋2之间的相互逻辑关系。绘图时可用a1、a2代替支模1和支模2。
※2构成网络图的三要素: (1)箭线(工序、工作)work ?在网络图中,带箭头的线段,称箭线,可表示下列项目: ①?表示单位工程:如路线、隧道、桥梁等,绘制总网络图。 ②?表示分部工程:如路线施工中的路面、路基、桥梁上、下部等,用于绘制分部网络图。 ③?表示具体工序:如墩台施工中的支模、扎筋、浇混凝土等,用于绘制局部网络图。 箭线表示的具体内容取决于网络图的祥略程度。 箭线代表整个工作的全过程,要消耗时间及各种资源,一般在网络图上表注的是消耗时间的数量。
(2)节点:前后两工作(序)的交点,表示工作的开始、结束和连接关系。是瞬间概念,不消耗时间和资源。 图中第一个节点,称始节点;最后一个节点称终节点;其它节点称中间节点。节点沿箭线由左到右从小到大。 a一项工作中与箭尾衔接的节点,称工作的始节点。 ??一项工作中与箭头衔接的节点,称工作的终节点。 b其它工作的箭头与某工作的始节点衔接,该工作称紧前工作。
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?其它工作的箭尾与某工作的终节点衔接,该工作称紧后工作。 ?①②:a为b的紧前工作。②③b为a的紧后工作。
图中用i、j两个编号表示一个工作,称双代号。如用i一个节点序号表示一项工作,则称单代号。在此先介绍双代号网络图的绘制。 (3)线路:line
指网络图中从原始节点到结束节点之间可连通的线路。 a两节点间的通路称线段。 b需工作时间最长的线路,称关键线路。①②④⑤⑥ c位于关键线路上的工作称关键工作。 3虚箭线的运用: 从上面的图中大家可以看到一种虚箭线,它表示的是虚工作,是一项虚设的工作。其作用是为了正确的反映各项工作之间的关系,虚工作即不占用时间也不消耗资源。 如上例中的虚工作仅表示扎筋1和扎筋2之间的关系。即扎筋2不仅应支模2后开始,同时也应在扎筋1之后才能开始。
又例:a的紧后是c、d,b的紧后是d。绘制网络关系图: 引入虚箭线表示a、d的关系。同时要注意半约束关系的绘制方法 先绘制a的紧后工序c,b的紧后工序d,然后运用虚箭线表示出a和d的关系。 两工作的前后约束关系不一样,不能画在一个始(或终)节点上。 c的紧前工作是a、b,d的紧前工作是b。???
总结:两工作的前约束关系不一样,不能画在一个始节点上;
两工作的后约束关系不一样,不能画在一个终节点上。 两工作的前约束关系一样画在一个始节点上; 两个工作的后约束关系一样画在一个终节点上。
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二网络图的绘制方法:
1绘图规则:
(1)正确反映各工序之间的先后顺序和相互逻辑关系。 (2)一个网络图只能有一个始节点,一个终节点。 (3)一对节点间只能有一条箭线 (4)网络图中不允许出现闭合回路。 (5)网络图中不允许出现双箭线。 (6)两箭线相交时,宜采用过桥式。 2网络图的绘制步骤: (1)认真调查研究,熟悉施工图纸; (2)制定施工方案,确定施工顺序; (3)确定工作名称及其内容; (4)计算各项工作的工程量; (5)确定劳动力和施工机械需要量; (6)确定各项工作的持续时间; (7)计算各项网络时间参数; (8)绘制网络计划图 (9)网络计划的优化;
(10)网络计划的执行、修改和调整。 3绘图示例:
(1)两阶段流水作业图:
例:设有结构尺寸相同的涵洞两座,每座分为挖槽、砌基、按管洞口四道工序。 各工序的关系为:
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①③④⑥?????????t=5+6+5=16 ①③④⑤⑥???????t=5+6+3=14 ①③⑤⑥?????????t=5+5+3=13
可以看出关键线路是①③④⑥?t=16。这是计算网络图关键线路的方法之一,即从网络图的若干条线路中找出工作时间最长的线路。但是这种计算方法容易产生漏线、出错。而实际设计中采用计算网络图的时间参数的方法,确定其关键线路和总工期。 2网络图的时间参数计算: (1)工序最早可能开工时间esij: 一个工序具备了一定的工作条件,资源条件后,可以开始工作的最早时间。要求:必须在其所有紧前工作都完成的基础上才能开始。 ①?规则: a?计算es,应从网络图的始节点开始,顺箭线方向,由左向右至终节点。 b与网络图始节点相连的工序es=0。 cesij等于所有紧前工序最早可能开始时间eshi,加上hi工序的工作时间thi,取大值。即esij=max{eshi+thi} ②?计算示例:计算上图的工序最早开工时间。 es12=0?es13=0?es23=es12+t12=0+1=1??es24=es23=1 es34=max{es23+t23??es13+t13}=max{1+3=4,0+5=5}=5 es35=es34=5
es46=max{es24+t24??es34+t34}=max{1+2=3,6+5=11}=11 es45=es46=11
es56=max{es45+t45??es35+t35}=max{11+0=11,5+5=11}=11 t=max{es46+t46??es56+t56}=max{11+5=16,11+3=14}=16 ③总结:
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esij计算为什么要取大值呢?因为紧后工序的开始,应在所有紧前工序都完成的基础上才能开始。应以紧前工序中使用工作时间最长的工序为准,否则就不具备开工条件。 (2)工序的最早可能结束时间efij: efij=esij+tij
ef12=0+1=1???ef13=0+5=5??ef23=1+3=4?ef24=1+2=3? ef34=5+6=11??ef35=5+5=10??ef46=11+5=16?ef45=11+0=11? ef56=11+3=14 (3)工序最迟必须结束时间lfij: 指该工序不影响整个网络计划按期完成的工序结束时间。 ①原则: alfij的计算从网络图的终节点开始,逆箭线方向自右向左由终节点至始节点。 b与终节点相连的工序,以总工期t作为工序最迟必须完成时间。 clfij等于所有紧后工序的最迟必须结束时间lfjk,减去jk工序的工作时间tjk,取小值。即:lfij=min{lfjk-tjk} ②实例: lf56=t=16?lf46=lf56=16?lf45=lf56-t56=16-3=13???? ?lf35=lf56=13 ?lf34=min{lf45-t45?lf46-t46}=min{13-0,16-5}=11 lf24=lf34=11
lf23=min{lf34-t34??lf35-t35}=min{11-6,13-5}=5 lf12=min{lf24-t24??lf23-t23}=min{11-2,5-3}=2 lf13=min{lf34-t34??lf35-t35}=min{11-6,13-5}=5 ③总结:
lfij的计算为什么要取小值,是为了保证最早开工的紧后工序,能按时开始工作。因此以最小值为准。 (4)工序最迟必须开始时间
lsij
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不影响整个网络计划按期完成的工序开始时间。 lsij=lfij–tij??
ls56=t–t56=13?ls46=t–t46=16-5=11?ls45=lf45–t45=13?? ls35=lf35–t35=13-5=8??ls34=lf34–t34=11-6=5 ls24=lf24–t24=11-2=9??ls23=lf23–t23=5-3=2 ?ls12=lf12–t12=2-1=1 (5)工序总时差tfij: 不影响任何一项紧后工作的最迟必须开始时间条件下,该工作所拥有的最大机动时间。 ??tfij=lsij-esij=lfij-efij??? ??tf12=1?tf13=0?tf23=1?tf24=8?tf34=0 ??tf35=3?tf46=0?tf56=2 ?在上面的计算中,总时差等于零的工序为关键工序,由关键工序组成的线路为关键线路。此为确定关键线路的第二种方法。
(6)自由时差ffij: 在不影响后续工作的最早开始时间的条件下,工序所拥有的机动时间。 ffij=esjk-efij=esjk-esij-tij??? ff12=0??ff13=0??ff23=1??ff24=8??ff34=0??ff35=1?? ff46=0??ff45=0??ff56=2
在对自由时差的计算可以看出,只要总时差tf=0的工序其自由时差ff必然为零。而相反自由时差为零的工序其总时差却不一定为零。这是因为,自由时差是保证紧后工序最早开工所拥有的机动时间,而总时差是保证紧后工作最迟开始所拥有的机动时间。
在上述的计算过程中,对每一个时间参数都列出了计算公式。这样做是很麻烦的,在公式记熟后,可直接在网络图上进行其时间参数的计算。 一网络图时间参数的图上计算法:
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1计算公式:
esij=max{eshi+thi}???efij=esij+tij???tfij=lfij-efij=lsij-esij?? lfij=min{lfjk-tjk}????lsij=lfij-tij????ffij=esjk-esij-tij=esjk-efij??? 将tf=0的工序,用双箭线标出,获得网络计划的关键线路。 ※二施工组织方法的综合运用:
例:一条公路划分为ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ四各施工段,每个施工段又分为小桥路基、路面基层、路面面层三个施工项目。组织三个施工队流水作业。进行最优排序,并按最优顺序绘制流水进度图,计算时间参数。 ???施工段工序 ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ 小桥路基a 路面基层b 路面面层c 22 15 30 15 18 22 36 18 26 24 15 35 解:该工程为四施工段,三工序的项目,进行工序合并,应满足条件:tiamin≥tibmax????或??ticmin≥tibmax???? 依表中各工序工作时间可知:t2c=ticmin=22>t2b=tibmax=18 可按约翰逊—贝尔曼法则进行工序合并和最优排序。 ???????ⅰ ⅱ ⅳ ⅳ a+b???37???????33??????54?????39 b+c???45???????40??????44?????50
t2(a+b)=timin=33??先行工序,排在最前施工,ⅱ为①。 t1(a+b)=timin=37?先行工序,排在第二施工,ⅰ为②。 t4(a+b)=timin=37?先行工序,排在第三施工,ⅳ为③,ⅲ为④。 获得最优施工顺序:ⅱ ⅰ ⅳ ⅲ
按最优施工顺序绘制其流水网络图,计算时间参数,确定关键线路及总工期。 三两孔石拱桥的施工组织计划:
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(一)施工方案及施工方法的确定: 1施工方案:
(1)本项目为两孔石拱桥,下部应有两桥台、一桥墩。因此下部结构可划分出三个施工段:桥
台1、桥墩、桥台2。每个施工段又可划分为准备、挖基、砌基、砌墩台身四道工序。
(2)桥台完工后,依次砌筑两桥台的锥坡。
(3)两桥台均完工后,做上部结构。上部结构工程包括:搭拱架,砌拱圈、养生、做拱上建筑、
落拱架、拆拱架、制栏杆、做桥面等工程。 (4)上部结构的施工方案:为保证受力均衡,两孔拱圈同时施工。即搭拱架结束后,两孔拱圈同时砌筑,之后同时养生。主拱圈合拢30天拆除拱架。这样拱上建筑在拆除拱架前后各工作一段时间,可分为拱上建筑a、b。 2施工方法: (1)备料、准备:依实际情况确定。 (2)挖基:机械化施工。 (3)砌基:人工施工。 (4)砌墩台身:人工施工。 (5)砌锥坡:人工施工。 (6)拱架(搭、落、拆):人工施工。 (7)拱上建筑:人工施工。 (8)栏杆、桥面:半机械化施工。 (二)绘制网络图。见附页。 ※四网络图绘图技巧: 例:绘制下表双代号网络图。 工作代号 a b c d e f 精心整理 紧后工作 绘图说明:
1a、b、c三项工作没有约束关系,因此为同时开始的三项工作。 2a的紧后工序为d、e、f和后面b、c的约束关系重复可先不画。 3b、c的紧后工序均有e,可先不画,而先画不重复的工序d、f。 4用虚箭线画出b、c与e的关系。 5用虚箭线画出a与d、e、f的约束关系。 d?e?f?? d?e e?f — — —