流水施工

第十三章流水施工本章提要本章主要阐述了流水施工基本理论和方法，重点介绍了流水施工的基本概念，流水施工的分类及表达方式，流水施工的参数，流水施工基本组织方式和工程实践应用。学习要求（1）了解流水施工的概念及特点；掌握流水施工的主要参数及其确定方法；（2）了解流水施工的组织方式，重点掌握固定节拍流水、成倍节拍流水和分别流水的的组织方法第一节流水施工概念土木工程施工的组织方式灵活多变，不同的施工组织方式，其施工的效率、经济效益甚至工程的质量都有所不同。以依次施工、平行施工和流水施工为例：一、依次施工二、平行施工三、流水施工图13-1施工组织方式对比分析图第二节流水施工指示图表主要有水平指示图表、垂直指示图表和网络图三种表达方式。（一）水平指示图表水平指示图表（亦称横道图），其表达方式如图13-2所示。横坐标表示流水施工的持续时间，即施工进度；纵坐标表示开展流水施工的施工过程、专业工作队名称、编号和数目；呈梯形分布的水平线段和圆圈中的编号，表示施工段数及进入施工的开展顺序。图13-2水平指示图表（二）垂直指示图表垂直指示图表，其表达方式如图13-3所示。横坐标表示流水施工的持续时间，即施工进度；纵坐标表示开展流水施工的施工段数及编号；斜向线段表示一个施工过程或专业工作队分别投入各个施工段工作的时间和顺序。（三）网络图流水施工网络图的表达方式，详见第14章。图13-3垂直指示图表2.2流水施工的基本参数流水施工参数工艺参数--------空间参数时间参数施工过程（工序,用n表示）工作面施工段（m）施工层流水节拍（t）流水步距（K）间歇时间（tgtz）搭接时间（td）流水工期（T）（一）工艺参数：施工过程数n在工程项目施工中，施工过程所包含的施工范围可大可小，既可是分项工程或分部工程，也可是单位工程或单项工程。根据工艺性质不同，一般可细分为：1、制备类施工过程2、运输类施工过程3、砌筑安装类施工过程问：施工过程数（n）如何确定？（二）空间参数1、工作面某专业工种在加工建筑产品时所必须具备的活动空间，称为该工种的工作面。它是根据该工种的计划产量定额和安全施工技术规程的要求确定。它决定了某个专业队伍的人数和机械数的上限，直接影响到某个工序的作业时间，工作面确定合理与否，将直接影响专业工种的生产效率。2、施工段m施工段是指将施工对象在平面上划分为若干个劳动量大致相等的施工区段，在流水施工中，用m来表示施工段的数目。施工段数目要适当，过多，势必减少工人数，延长工期，过少，又会造成资源供应过分集中，不利于组织流水施工。因此，为使施工段划分的合理，一般应遵循以下原则：（1）施工段劳动量（2）工作面要求（3）施工段分界线（4）施工段数m一般应大于施工过程数n（5）多层之和施工段数m与施工过程数n的关系【例13-1】某二层现浇钢筋混凝土结构，其主体工程由支模、扎筋和浇混凝土三个施工过程组成，即n=3；分别划分为四、三和二个施工段，即m=4或m=3或m=2三种情况；流水节拍均为5天，试分别组织流水施工。（1）当m＞n时如图13-4所示，各专业工作队能够连续作业，但第一施工层各施工段浇完混凝土后，工作面空闲5天。这种空闲，可加以利用，以弥补技术间歇、组织间歇和备料等必需的时间。图13-4m＞n时流水作业开展状况图表（2）当m＜n时如图13-5，施工段没有空闲，专业工作队不能连续作业而停工，造成窝工现象。在本例中，支模工作队完成第一层的施工任务后，要停工5天才能进行第二层第一段的施工，其他工作队同样也要停工5天。工期也延长了。这种情况对有数幢同类型的建筑物，可组织群体工程流水，来弥补上述停工现象；但对单一建筑物的流水施工是不适宜珠，应加以杜绝。图13-5m＜n时流水作业开展状况图表（3）当m=n时如图13-6，各专业工作队能连续施工，施工段没有空闲。这是理想化的流水施工方案，此时要求项目管理者提高管理水平，只能进取，不能有任何时间上的延误。综上所述：施工段数的多少，直接影响工期的长短，而且要想保证专业工作队能够连续施工，必须满足m≥n图13-6m=n时流水作业开展状况图表3、施工层r为满足专业工种对操作高度和施工工艺的要求，将拟建工程项目在垂直方向上划分若干施工段落（或操作层），称为施工层，用r表示。施工层的划分，要根据建筑物的具体情况来确定。如砌筑工程一般一个结构层可分为两个施工层，室内抹灰、油漆、玻璃和水电安装等，一个结构层即为一个施工层。图13-7施工段与施工层划分示意图（三）时间参数1、流水节拍ti指某个专业工作队在一个施工段上完成工作的持续时间。流水节拍以示，它是流水施工的基本参数之一。式中：ti----流水节拍Q----某施工段的工程量R----专业工作队的人数（或机械台班）S----产量定额，即单位时间（工日或台班）完成的工程量P----某施工段所需的劳动量（或机械台班量）RPRSQti【例13-1】设有砌墙一施工过程，设置专业施工的砌砖班组，每一工作班出工人数为20人，某施工段上砖墙工程量为32m³，砌砖工人平均产量定额为0.8m³/工日，一天用一班制施工，求流水节拍。解：由题意可知：Q=32m³；S=0.8m³/工日；R=20人；天28.02032RSQt【例13-2】某土方工程施工，工程量为352.94m³，分三个施工段，采用人工开挖，每段的工程量相等，每班工人数为15人，一个工作班次挖土，已知劳动定额为0.51工日/m³，试求该土方工程施工的流水节拍。解：由题意可知：每段工程量Q=352.94/3m³；产品定额S=1/0.51m³/工日；R=15人天431551.094.352RSQt2、流水步距K是相邻两个专业工作队先后投入同一施工段开始施工的合理时间间隔。当施工段确定后，K的大小同流水节拍一样，均直接影响流水施工的工期。越大，则工期越长；反之，则越短。K的数目取决于参加流水的施工过程数或专业工作队数，如施工过程数为n个，则的总数为n-1。3、流水施工工期T是指一个流水施工中，从第一个施工过程开始进入流水施工到最后一个施工过程施工结束所需的全部时间。4、间歇时间包括技术间歇时间和组织间歇时间。技术间歇：建筑材料或施工过程的工艺性质决定的间歇时间。组织间歇：由施工组织原因而造成间歇时间。5、搭接时间相邻两个专业工作队在同一施工段上的衔接关系，通常是前者全部结束后者才能开始。但为了缩短工期，有时处理成平行搭接关系，即当前者已完部分可以满足后者的工作面要求时，后者可以提前进入同一施工段，两者在同一施工段上平行搭接施工；其平行搭接的持续时间，称为相邻两个专业工作队之间的平行搭接时间，并以C表示。第三节流水施工分类一、按流水施工对象的范围分类根据流水施工组织的范围不同，通常分为：1、分项工程流水例如，砌砖墙、支模板、扎钢筋、外墙贴面砖等，分项工程流水是范围最小的流水。2、分部工程流水例如，基础工程、主体工程、装饰工程、屋面工程流水施工等，分部工程流水是组织单位工程流水的基础。3、单位工程流水又称综合流水，是一个单位工程内部、各分部工程之间组织的流水施工。例如，一栋住宅、办公楼、一间厂房等的土建部分组织的流水施工。4、群体工程流水又称大流水，它是在若干单位工程之间组织的流水施工。是为完成工业或民用建筑群而组织起来的全场性的综合流水的总和，反映在进度计划上，是一个项目的施工总进度计划。二、按流水节奏的特征分类按流水节奏的特征，流水施工分为有节奏流水和无节奏流水两大类。等节奏流水（固定节拍流水）有节奏流水等步距异节拍流水（成倍节拍流水）流水施工异节奏流水异步距异节拍流水（分别流水）无节奏流水（分别流水）图13-8流水施工分类图第四节流水施工的组织方式根据工程的特点和流水参数不同，通常分为：固定节拍流水、成倍节拍流水和分别流水三种。一、固定节拍流水固定节拍流水各施工过程的流水节拍均为常数，故也称为全等节拍流水或等节奏流水。1、固定节拍流水施工的特征（1）各流水节拍彼此相等。如有n个施工过程，则：=常数（2）流水步距彼此相等，而且等于流水节拍，即：=常数（3）各专业工作队在各施工段上能够连续作业，施工段之间没有空闲时间。（4）专业工作队数等于施工过程数即=n。tttttnn121tKKKKnn,13,22,11n2、施工段数m的确定（1）无层间关系时，施工段数m按划分施工段的基本要求确定即可；（2）有层间关系时，为了保证各施工队组连续施工，应取m≥n。此时，每层施工段空闲数为，一个空闲施工段的时间为t，则每层的空闲时间为：nmKnmtnm)()(若同一个施工层内各施工过程间技术、组织间歇时间之和为，相邻施工层间技术、组织间歇时间为Z2。如果每层的均相等，Z2也相等，则保证各施工队组能连续施工的最小施工段数m的确定如下：1Z1Z21)(ZZKnmKZKZnm21式中—同一施工层内各施工过程间技术、组织间歇时间之和；—相邻施工层间技术、组织间歇时间，若不相等，取大者；1Z2Z3、流水施工工期计算（1）无施工层时，一般工期计算公式为：式中—流水施工的工期；—同一施工层内各施工过程间技术、组织间歇时间之和；—同一施工层中平行搭接时间之和；11)1(CZKnmTT1Z1C（2）有施工层时，可按下式进行计算式中—施工层；—第一个施工层中各施工过程之间的技术间歇之和和搭接时间之和；【例13-3】某分部工程划分为A、B、C、D四个施工过程，每个施工过程分三个施工段，各施工过程的流水节拍均为4天，试组织固定节拍流水施工。111)1(CZKnrmTr111,CZ【解】根据已知条件，应组织固定节拍流水。（1）确定流水步距4天（2）计算工期：24天（3）用横道图绘制流水进度计划，如图13-8所示。4)143()1(KnmTtK【例13-4】某工程由A、B、C、D四个施工过程组成，划分成两个施工层组织流水施工，各施工过程的流水节拍均为2天，其中，施工过程B与C之间有2天的技术间歇时间，层间技术间歇为2天。为了保证施工队组连续作业，试确定施工段数、计算工期、绘制流水施工进度表。【解】根据已知条件，应组织固定节拍流水。（1）确定流水步距2天tKKKKDCCBBA,,,（2）确定施工段数(每一层的)：6段（3）计算流水工期：（4）绘制流水施工进度表如图13-9、图13-10所示。2222421KZKZnm天32022)1426()1(11CZKnrmT图13-9某工程有间歇固定节拍流水施工进度计划（施工层横向排列）图13-10某工程有间歇固定节拍流水施工进度计划（施工层竖向排列）二、成倍节拍流水也称等步距异节拍流水，是指同一施工过程在各个施工段上的流水节拍相等，不同施工过程之间的流水节拍之间存在一个最大公约数。为加快流水施工进度，按最大公约数的倍数组建每个施工过程的专业工作队，据此组织的流水作业称为成倍节拍流水。类似于固定节拍流水的流水施工方案，其工期最短。1、成倍节拍流水的特征（1）同一施工过程流水节拍相等，不同施工过程流水节拍之间存在一个最大公约数；（2）流水步距彼此相等，且等于流水节拍的最大公约数；（3）各专业工作队能连续作业，施工段没有空闲；（4）专业工作队数大于施工过程数，即：nn12、流水步距的确定式中—成倍节拍流水步距。3、专业工作队数确定式中—某施工过程所需专业工作队数；—专业工作队总数；Ktbiiibn1Kib1n流水节拍最大公约数K4、施工段数m的确定（1）无层间关系时，可按划分施工段的基本要求确定，一般取：（2）有层间关系时，每层最少施工段数可按公式（13-9）确定。式中—同一施工层内各施工过程间的技术与组织间歇时间；—相邻施工层间技术、组织间歇时间，若不相等，取大者；KZKZnm2111nm1Z2Z5、流水施工工期无层间关系时：有层间关系时：式中—施工层数；【例13-5】某工程由A、B、C三个施工过程组成，流水节拍分别