Оптимизация методов организации работ означает такое изменение их параметров, которое обеспечивает достижение наилучшего значения критерия оптимизации. В качестве критериев оптимизации могут приниматься:
• минимальная продолжительность выполнения всего комплекса работ;
• минимальная продолжительность выполнения видов или фронтальных комплексов работ;
• минимальная стоимость выполнения всего комплекса работ;
• максимальная производительность труда и интенсивность использования техники и т.д.
Оптимизация строительных потоков может осуществляться в направлении достижения наилучших сроков производства работ (оптимизация по времени) и наилучшего потребления материальных ре сурсов (оптимизация по ресурсам). Оптимизация по ресурсам обычно предусматривает не только минимальное, но и равномерное потребление ресурсов. В данной работе этот вид оптимизации не рассматривается. Практика свидетельствует, что потоки, сформированные и рассчитанные по тому или другому методу организации работ, часто нуждаются в оптимизации в направлении сокращения продолжительности комплекса работ, т.е. в оптимизации по критерию достижения минимальной продолжительности потока. Для достижения данного результата можно использовать интенсивные и экстенсивные способы организации строительного производства. Наиболее предпочтительно использование экстенсивных способов, сводящихся обычно к поиску наиболее рациональных методов организации работ, разработке специальных организационных мероприятий
Сетевая модель — графическое изображение плана выполнения комплекса работ, состоящего из нитей (работ) и узлов (событий), которые отражают логическую взаимосвязь всех операций. В основе сетевого моделирования лежит изображение планируемого комплекса работ в виде графа. Граф — схема, состоящая из заданных точек (вершин), соединенных системой линий. Отрезки, соединяющие вершины, называются ребрами (дугами) графа. Ориентированным называется такой граф, на котором стрелкой указаны направления всех его ребер (дуг), что позволяет определить, какая из двух его граничных вершин является начальной, а какая — конечной. Исследование таких сетей проводится методами теории графов.
Теория графов оперирует понятием пути, объединяющим последовательность взаимосвязанных ребер. Контур означает такой путь, у которого начальная вершина совпадает с конечной. Сетевой график — это ориентированный граф без контуров. В сетевом моделировании имеются два основных элемента — работа и событие.
Работа — это активный процесс, требующий затрат ресурсов, либо пассивный (ожидание), приводящий к достижению намеченного результата.
Фиктивная работа — это связь между результатами работ (событиями), не требующая затрат времени и ресурсов.
Событие — это результат (промежуточный или конечный) выполнения одной или нескольких предшествующих работ.
Путь — это любая непрерывная последовательность (цепь) работ и событий.
Критический путь — это путь, не имеющий резервов и включающий самые напряженные работы комплекса. Работы, расположенные на критическом пути, называют критическими. Все остальные работы являются некритическими (ненапряженными) и обладают резервами времени, которые позволяют передвигать сроки их выполнения, не влияя на общую продолжительность выполнения всего комплекса работ.
При построении сетевых моделей необходимо соблюдать следующие правила.
1. Сеть изображается слева направо, и каждое событие с большим порядковым номером изображается правее предыдущего. Общее направление стрелок, изображающих работы, также в основном должно быть расположено слева направо, при этом каждая работа должна выходить из события с меньшим номером и входить в событие с большим номером.

2. Два соседних события могут объединяться лишь одной работой. Для изображения параллельных работ вводятся промежуточное событие и фиктивная работа (рис. 30.1).
3. В сети не должно быть тупиков, т. е. промежуточных событий, из которых не выходит ни одна работа (рис. 30.2).

4. В сети не должно быть промежуточных событий, которым не предшествует хотя бы одна работа (рис. 30.3).
5. В сети не должно быть замкнутых контуров, состоящих из взаимосвязанных работ, создающих замкнутую цепь (рис. 30.4). Для правильной нумерации событий поступают следующим образом: нумерация событий начинается с исходного события, которому дается номер 1. Из исходного события 1 вычеркивают все исходящие из него работы, на оставшейся сети вновь находят событие, в которое не входит ни одна работа. Этому событию дается номер 2. Затем вычеркивают работы, выходящие из события 2, и вновь находят на оставшейся части сети событие, в которое не входит ни одна работа, ему присваивается номер 3, и так продолжается до завершающего события. Пример нумерации сетевого графика показан на рис. 30.5.


Продолжительность выполнения работ устанавливается на основании действующих нормативов или по экспертным оценкам специалистов. В первом случае временные оценки являются детерминированными (однозначными), во втором — стохастическими (вероятностными).
Важнейшим показателем сетевого графика являются резервы времени. Резервы времени каждого пути показывают, насколько может быть увеличена продолжительность данного пути без ущерба для наступления завершающего события. Поскольку каждый некритический путь сетевого графика имеет свой полный резерв времени, то и каждое событие этого пути имеет свой резерв времени.
Ранее
начало каждой работы (
)-
самый ранний срок, когда может быть
начата данная работа
Ранее
окончание каждой работы(
)-самый
ранний срок, когда может быть завершена
данная работа
Позднее
начало каждой работы(
)-
самый поздний срок, когда может быть
начата данная работа
Позднее
окончание каждой работы(
)-
самый поздний срок, когда может быть
окончена данная работа
Полный
резерв времени каждой работы(
)
- запас времени, которым располагает
каждая работа
Частный
резерв времени каждой работы(
)
- запас времени, которым располагает
каждая работа при условии, что все
последующие работы начнутся в ранние
сроки.
Расчет сетевых графиков вручную производится аналитическим, табличным или графическим методом.
Аналитический метод расчета сетевого графика основан на использовании формул и непосредственно связан с определением понятий расчетных параметров сети и с расчетной схемой.
Табличный метод расчета сетевой модели основан на применении разнообразных форм таблиц и приемов их заполнения; характеризуется большой наглядностью и комплектностью. В отличие от табличной формы расчета всех рабочих параметров сети графический метод выполняется непосредственно на самом графике. Существует несколько способов графического метода расчета сетевых графиков: многосекторный, четырехсекторный, способы квадрата и овала, числителя и знаменателя, с применением масштабного сетевого графика.
Целью построения сетевой модели является ее расчет. В результате расчета получаются количественные характеристики (параметры) событий и работ, которые показывают календарное время наступления событий, время начала и окончания работ и общее время выполнения всего комплекса работ от i0 до in.
Построение сетевой модели позволяет проанализировать все операции и внести улучшения в структуру модели до начала её реализации. Строится календарный график, определяющий начало и окончание каждой операции, а также взаимосвязи с другими операциями графика. Календарный график выявляет критические операции, которым надо уделять особое внимание, чтобы закончить все работы в положенный срок. По некритическим операциям календарный план позволяет определить резервы времени, которые можно выгодно использовать.
Подготовка к строительству железной дороги ведется задолго до его начала и в ходе общего для всего комплекса работ подготовительного периода. Это, так называемая, внеплощадочная подготовка, относящаяся к строительству всех объектов железной дороги. Кроме того, перед выполнением каждого вида работ, перед началом строительства каждого здания и сооружения производят свои подготовительные работы, относящиеся только к этим объектам, ведут внутриплощадочную подготовку.
До начала строительства ведется предстроительная подготовка. Она заключается в совместной деятельности по подготовке организаций заказчика и подрядчика.
Техническая подготовка осуществляется силами инженерно-технического персонала генподрядной строительной организации, генподрядных и субподрядных строительных подразделений с привлечением проектных и проектно-технологических организаций. В подготовке участвуют: отделы подготовки производства, технический, сметно-договорной, труда и заработной платы, производственный, главного механика, проектно-сметное бюро, управление производственно-технической комплектации. В подразделениях эта работа выполняется силами отделами, производственно-технического, организации труда и зарплаты под руководством главного инженера.
Начинается она с дополнительного обследования района строительства - геологического, климатического, гидрогеологического и хозяйственного. Целью такого рода обследования является уточнение сведений,
явившихся основой для составления проекта, поиск дополнительных карьеров балластных материалов, грунта, пригодного к отсыпке земляного полотна; исследование возможностей использования местных предприятий строительной индустрии; уточнение мест расположения водопропускных сооружений, возможности их объединения. В результате обхода водосборных бассейнов уточняются их площади и тем самым корректируются типы водопропускных сооружений и размеры их отверстий. Выявляются возможности использовании для нужд строительства местного жилого фонда и существующих путей сообщения, автомобильных дорог, судоходных рек, взлётно-посадочных полос и вертолётных площадок.
В ходе технической подготовки составляется график поступления на объекты рабочей документации. Основой для взаимных расчётов между строительными и проектной организациями с заказчиком служит проект организации строительства (ПОС). В этот же период разрабатываются проекты организации работ (ПОР) на комплексы объектов и видов работ основного периода, на железнодорожный путь, пристанционные поселки, электрификацию, по отдельным направлениям развертывания строительства.
На основе ПОС и ПОР разрабатываются проекты производства работ (ППР). ППР разрабатываются в соответствии с требованиями СНиП 3.01.01—85**, на основе ПОС и ПОР, с использованием рабочей документации, с учетом данных о составе, количестве и сроках обеспечения объектов трудовыми и материально-техническими ресурсами. В зависимости от сложности объекта ППР разрабатываются трестом, строительной организацией, строительным подразделением. ППР, разрабатываемые специализированными организациями, согласовывают с генподрядчиком.
Отдел подготовки производства строительной организации (ОПП) совместно с УПТК, производственным отделом и при участии подразделений разрабатывает лимитно-комплектовочные ведомости и формирует технологические комплексы материальных ресурсов.
В период технической подготовки заказчиком с привлечением генподрядных организаций осуществляется отвод земель в натуре, если это было невозможно выполнить в ходе предстроительной организационно-технологической подготовки. Минимальная ширина полосы отвода определяется «нормами отвода земель* в зависимости от высоты насыпи, глубины выемки, категории железной дороги, поперечного уклона местности. Так, для однопутных 1 линий категории при высоте насыпи до 1 м, уклоне местности 1:25 она составляет 23 м, а при высоте 12 м — уже 51 м; при глубине выемки 1 м — 25 м, а при глубине 12 м — 59 м. Ширину полосы отвода определяет проектная организация, она должна бьггь согласована с местными органами власти. При составлении сметной документации в стоимость железной дороги включается и плата за отводимую землю. В полосе отвода размещаются все устройства и сооружения, необходимые для постоянной эксплуатации железной дороги. Расстояние от подошвы насыпи или бровки выемки, канавы, резерва и кавальера, от линейных зданий до границы полосы отвода должно быть не менее 2 м (предохрани* тельная полоса). На станциях в полосу отвода входят технические, служебные и производственные здания. При их отсутствии расстояние от оси крайнего пути станции до границы полосы отвода должно быть не менее 10 м. В пределах городов, населенных пунктов, рудников, при прохождении трассы через плантации ценных сельскохозяйственных культур ширина полосы отвода может быть уменьшена до 16 м.
Инженерно-производственная подготовка заключается в изучении (и корректировке) инженерно-техническим персоналом проектно-сметной (ПОД) и рабочей документации, а также разработанных самой строительной организацией или проектным институтом (для сложных сооружений) ППР. Этот вид подготовки осуществляется строительным подразделением под руководством главного инженера с привлечением субподрядных подразделений.
На основе изучения и корректировок ППР организуются рабочие бригады и звенья, бригады обеспечиваются картами трудовых процессов и механизации. Происходит комплектование средств механизации и инструмента.
К обязанностям заказчика в подготовительный период относится создание геодезической разбивочной основы для строительства железной дороги. Не менее чем за 10 дней до начала строительно-монтажных работ техническая документация на нее и на закрепленные пункты и знаки этой основы (репера, теодолитные точки, вершины углов и т. д.) должны быть переданы подрядчику. В ходе инженерно-производственной подготовки инженерный персонал строительных подразделений выполняет сначала восстановление трассы, при этом выставляют пикетные и плюсовые колышки и сторожки, указывают места расположения водопропускных сооружений, разбивают кривые.
Поскольку в дальнейшем при выполнении строительных работ эти колышки и сторожки будут засыпаны или срезаны, выполняют закрепление трассы путем выноски пикетов (через один) и других точек за пределы объектов (карьеров, резервов, зданий), сооружаемых в полосе отвода. Выноски (два деревянных колышка диаметром 10 см) делаются под углом 90°. Расстояние между ними 10 м. Устройство выносок позволяет в любой момент, пользуясь мерной лентой и тремя вешками, восстановить ось трассы.
В этот же период продолжается перебазирование подразделения, выполняется инженерная подготовка по развертыванию временных посёлков, устраивают площадки для укрупнительной сборки элементов.
К производственно-технологической подготовке, выполняемой в ходе общего для всего комплекса работ по строительству железной дороги подготовительного периода, относятся строительные работы, необходимые для планомерного и равномерного развертывания работ основного периода. Планирование организации и производства работ этого периода уже должно быть выполнено в ходе предстроительной подготовки генподрядной строительной организации.