1、基于图解的钢筋混凝土建筑物多级施工计划法【摘要】 在台湾，日益激烈的竞争环境使得承建商倾向专注于某些特定类型的建设，并且这种专业化需要一些计划模型来为不同类型的建设提供更好的组织成果。一种新的实用的方法，基于图解的多级计划法（GMSM）来组织钢筋混凝土建筑上层建筑的施工在此呈现。从钢筋混凝土建筑物的特点和施工定制分析可知，有四个约束条件， （一）顺序施工（二）建设检验（三）梁模板的反复利用，以及（四）板模板的反复利用，可以被建立。 由于 GMSM 被开发利用是基于图解的方法和资源再利用的概念，也就可以推得，一般形式的 GMSM 可以轻松的运用于任何软件。这项研究的结果为有效的指导钢筋混凝土建筑
2、物上层建筑的施工提供了一些定量的信息。 【关键词】 多级施工计划，重复工序，钢筋混凝土建筑，GMSM 说明 在台湾，位于市区的高层建筑大部分是钢筋混凝土结构。对于高层建筑这种建筑类型的利用是非常受到重视的，它不仅可以增加利润，而且可以减少对城市交通的影响。 对于安排高层建筑的施工日期，网络计划技术已经普遍被采用。关键路径法（CPM）是最流行的一种，例如，MS Project，Primaver 计划软件等，都是基于关键线路法。然而，假设，所有活动都是独立的，当在每一层楼有重复相同的活动时，关键线路法不会考虑资源的反复利用。 OBrien（1975）提出，高层建筑施工工序被分为两类：（1）非重复性
3、工程，如土方工程，基础工程，非标准平面层工程；（2）重复性工程，如基于标准层设计的上层建筑。在前一类，关键线路法被用来执行计划。对于后者，适于反复施工的计划模型，尚有待开发。香港地产建设商会（1990）和 Cole（1991）也证明了重复施工计划的必要性。 这项研究中，根据 OBrien 的建议，是开发一个基于图解的施工计划，适用于钢筋混凝土建筑上层建筑的重复工序。因此，在台湾，利用木模板施工现浇混凝土结构最普遍实用的施工方法，应该能和它建立联系。 文献综述 理论分析重复工序施工计划法是基于“流水作业” 的原则，其中有两个前提：（1）从一个施工段到下一个施工段的每一项工序都是连续的，和（2）同
4、一施工段内的相邻工作之间的间隔时间的限制是适当的。重复施工计划的原则性方法是平衡线（LOB）法和线性计划法（LSM） 。它们之间的区别是，具有相同工序的施工段之间的持续时间，对于平衡线法是不变的，而对于线性计划法是可变的。 （Moselhi 哈立德，1993 年） 近几十年来，重复工序的施工计划方法已被大量开发，如线性规划法（Handa and Barcia，1986 年；香港地产建设商会，1990（RPM） ； Russell and Caselton，线性规划，1998 年） ，动态计划（Selinger，1980 年；Russell and Caselton，1988； Eldin an
5、d Senouci，1994 年； Senouc 和 Eldin，1996 年；El-Rayes 和Moselhi，2001 年） ，模拟法（Halpin，1977 年（CYCLONE） ； Ashley，1980； Kavanagh，1985（SIREN） ； AbouRizk 和 Halpin，1990年； Lutz 等，1994； Chehayeb 和 AbouRizk，1998 年；Shi 与AbouRizk，1998 年） ，神经网法（Adeli 和 Karim 1997） ，遗传算法；（Hegazy 和 Wassef，2001 年；Leu and Hwang，2001） 。 上述研
6、究的共同假设是每个活动从一个施工段到另一施工段工作是连续的，或局部施工段工作是连续的。Wang 和 Huang（1998）提出了多级线性计划（MLS）的方法来解决被间隔时间上限限制的同一施工段相邻的工序的安排问题。基于多级线性计划可以发现，相邻工序的开始间隔时间最少等于这个施工段上最长的工序持续时间。 此外，一些高层建筑的施工计划方法已提出。OBrien（1975）提出的垂直生产法（VPM） ，采取一个每项工序具有既定施工速度的流水作业线概念。一种利用图解技术检验每项工序是否符合施工逻辑。Thabet和 Beliveau（1994）通过分析了一个施工段每一个工序的开始时间，并建立了一个水平和垂
7、直逻辑计划（HVLS）来管理在高层建筑的水平和垂直约束。这种计划安排可以基于关键层被应用，并由用户指定的水平和/或垂直的限制决定。此外，Thabet 和 Beliveau（1997）以知识系统程序来调整水平和垂直逻辑计划的过程，因此，它将满足施工面和有用资源的约束。 当这些模型满足楼层上相同工序的连续性假设时，它们就被用于钢结构或型钢混凝土结构。然而本文的目的是提出一个可用于钢筋混凝土多层建筑物的施工计划模型。这个基于图解方法的计划模型是基于纯数学方法计算出的可利用资源的概念来确定每层钢筋混凝土建筑物的开始时间。下面将阐述 GMSM 详细的假设和公式。 假设和约束条件： 假设： 基于 GMSM
8、 的假设，通过分析钢筋混凝土建筑上层建筑的施工定制和特点，推导，总结如下： （1）每一楼层每项工作的连续性保持不变。 （2）任一楼层任何工作必须等到前一楼层相同工作结束才能开始。 （3）在不同楼层的每个工序的持续时间应是恒定的；并且 （4）每层楼的施工方法应保持相同。 由于模板工人和钢筋工人这两大类劳工在台湾是钢筋混凝土建筑上层建筑施工的主要工种，所以，保持每层楼工作的连续性可以减少空闲时间。因此，第一个假设与钢筋混凝土建筑物的建设定制相一致。第二个假设满足资源重复利用。是由于钢筋混凝土建筑物的施工方法，包括一些明确的工序，如由熟练钢筋，模板工操作的相同工序的持续时间在每一楼层几乎是相同的。为
9、了简化，假设相同的工序的持续时间事实上是不变的。第四个假设与特定施工方法重复施工上层建筑的定义相符。 一层的施工流程： 从第四个假设可知，一项必须确定的事是在工作流程中的施工工序都有哪些，并把这一流程作为 GMSM 开始的基础。在台湾，钢筋混凝土建筑上层建筑的施工方法是使用木制模板施工现浇混凝土结构。钢筋混凝土建筑物一层的工作流程包括 9 个工序，如图 1（a）所示。同时，它假设，对于一个工作流程，非关键路径上的活动的时间不应超过关键路径上的活动时间。为简化问题，我们使工作流程包括七个工序，如图1（b）所示。 钢筋混凝土建筑物一层的工作流程可以简化成七个施工步骤：（1）放线；（2）绑扎柱钢筋；
10、（3）竖立墙和柱的模板，绑扎墙钢筋；（4）树立梁模板和支撑；（5）树立楼板，楼梯模板和支撑；（6）绑扎梁，板和楼梯钢筋；（7）混凝土浇筑，如图 1（b）所示。在图 1 中，Wi 和Di 的符号在这项研究中代表流水工作的每一项工序，和其分别的持续时间。 因为无论是放线还是混凝土浇筑的工序（尽管需要更多的专业技能和泵车）都比其它工序花费更少的时间，承包商通常转包这两个工序，以降低成本。其余的工序需要模板和钢筋工人操作。 计划的约束： 从图 1 展示的钢筋混凝土建筑上层建筑计划工序施工流程可以看出，它需要考虑的不仅是在标准层每项工序的资源的输入（例如最少劳动组合）和施工能力（最少工作空间） ，而且还
11、有三个因素需要考虑：（1）顺序施工（2）建筑检查定制， （3）模板重利用，这些全都影响钢筋混凝土施工。此外，这些因素可以转化为限制性公式用于建立 GMSM。 顺序施工的约束： 在一般情况下，钢筋混凝土建筑上层建筑会在每一层用相同的施工方法施工。它与重复项目（商会，1990 年）的定义是一致的，并且只能从低层逐一向上施工。此外，一个楼层放线的开始，必须在先前楼层浇筑混凝土后推迟 1 天。由于相邻楼层的建设不能同时进行，钢筋混凝土建筑上层建筑必须具备顺序施工的特点。 参考文献 1 Smiley E W；Staminec L GRAPHICAL-BASED MULTISTAGE SCHEDULING METHOD FOR RC BUILDINGS 2002
