Принципы организации работ с учетом требуемой надежности строительного процесса

Существующая строительная практика показывает, что невозможно обеспечить высокий уровень надежности и, следовательно, качества сооружаемого объекта, если непосредственно специализированные строительные процессы не обладают надежностью, выполняются со сбоями, неизбежно отражающимися на качестве работ.

Величина надежности в общем случае определяется как значение вероятности выполнения заданного объема работ в заданный срок и с заданным уровнем качества.

Существует ряд методов обеспечения требуемой величины надежности. Один из них основан на разработке широко известных сетевых графиков, позволяющих контролировать ход строительных процессов. Наиболее эффективным с точки зрения обеспечения надежности строительства является метод PERT-Time, впервые разработанный в военно-промышленном комплексе США ещё в 1957-1958 годах.

Этот метод нашел широкое применение и в области планирования и управления строительством, как сложной комплексной системой, анализ которой производился на основе статистического моделирования технологии.

В то же время для изучения надежности конкретных строительных процессов наиболее целесообразно использовать другой метод, основанный на анализе влияния случайных факторов на сменную производительность процессов. При этом обобщенная оценка случайных факторов становится уже недостаточной. Важно дать такую математически строгую оценку влиянию каждого из факторов, чтобы стало ясно, на какие из них следует обратить внимание в первую очередь, с тем, чтобы учесть это влияние при проектировании строительного процесса, а также при его осуществлении в в период строительства [8].

Возьмем, к примеру, работы по укладке и уплотнению бетона. Здесь можно выделить следующие случайные факторы, приводящие к «отказу» процесса:

· отсутствие фронта работ, бетонной смеси и транспорта для её доставки;

· неисправность строительных машин и механизмов;

· отсутствие указаний технического персонала;

· плохие метеоусловия;

· нарушение трудовой дисциплины;

· отключение электроэнергии и др.

При всей очевидной ценности этого метода, использование его в расчетах часто затрудняется отсутствием необходимых производственных данных по результатам наблюдений. Это объясняется слабой организацией оперативной отчетности на стройке.

Вот почему более эффективным является метод статистического моделирования с использованием совокупного влияния перечисленных случайных факторов.

Рассмотрим более детально сущность это метода.

Пусть имеется определенный строительный процесс с объемом выполняемых работ Q. Тогда продолжительность выполнения этого объема работ будет складываться из собственно рабочего времени и непроизводительных его потерь (простоев по всем причинам, передислокации машин и механизмов и т.д.), т.е.

,

где

П – производительность процесса;

t_пр – время простоев в интервале t(Q).

Введем ещё один параметр – интенсивность выполнения процесса I:

Обозначим отношение как коэффициент простоев при выполнении работ с объемом Q. Тогда интенсивность процесса можно выразить, как I=П(1- ).

Здесь случайными величинами являются одновременно П – производительность потока и – коэффициент простоев за период времени t(Q).

Эти величины независимы на всем пространстве выборок, за исключением П<П_кр, где П_кр – критическая производительность процесса, ниже которой фактически процесс останавливается, т.е.наступает отказ. Следовательно, при П<П_кр коэффициент простоев =1.

Для выполнения дальнейших аналитических расчетов необходимо исключить эту зависимость. Поэтому следует ограничить пространство выборок П таким образом, чтобы параметры П и определялись при следующих условиях: и <1,

где

П_max – максимально возможная производительность данного процесса (т.е.бригады, комплекта машин и т.д.).

Таким образом, мы разделим спектр влияющих факторов на две зоны. На значении П отражаются помехи, снижающие до уровня П_кр производительность строительного процесса: болезни отдельных рабочих, неявка на работу, частичный выход из строя механизмов и инструмента, физический износ машин, оборудования и т.д.

Значения коэффициента определяются срывами в работе: задержкой в поставке строительных материалов, поломкой ведущей машины комплекта, сложными погодными условиями (затяжные проливные дожди, снегопады, низкие отрицательные температуры и т.п.)

Выбор конкретного метода решения поставленной задачи во многом определяется видом строительного процесса, условиями его осуществления, а также наличием или отсутствием реальных производственных статистических данных.

Например, при производстве работ по сооружению земляного полотна, величины производительности землеройных и землеройно-транспортных машин, как показывают исследования, подчиняются закону -распределения, либо нормальному закону.

Для значений коэффициента простоев a наиболее подходящим является также нормальный закон распределения с логарифмическим показателем степенной функции.

В тех случаях, когда достаточное количество опытных данных отсутствует, расчет и оптимизация параметров строительного потока с учетом требуемой надежности может производиться другими методами: с привлечением теории массового обслуживания либо метода статистических испытаний (метод Монте-Карло).