第二章流水施工.docx

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第二章流水施工

§2-1流水施工及其主要参数

一、组织流水施工的方式:

主要包括依次施工、平行施工和流水施工三种。

流水施工最主要特点是施工过程（工序或工种）作业的连续性和均衡性。

施工过程连续性又分为时间上的连续性和空间上的连续性。

时间上的连续性是指专业施工队在施工过程的各个环节的运动，自始至终处于连续状态，不产生明显的停顿与等待现象；

空间上的连续性要求施工过程各个环节在空间上布置合理紧凑，充分利用工作面，消除不必要的空闲时间。

组织均衡施工是建立正常施工秩序和管理秩序、保证工程质量、降低消耗的前提条件，有利于最充分地利用现有资源及其各个环节的生产能力。

二、流水施工的经济效益：

流水施工是一种合理的、科学的施工组织方法，它可以在建筑工程施工中带来良好的经济效益。

①流水施工按专业工种建立劳动组织，实行生产专业化，有利于提高生产率和保证工程质量。

②科学地安排施工进度，从而减少停工窝工损失，合理地利用了施工的时间和空间，有效地缩短施工工期；

③施工的连续性、均衡性，使劳动消耗、资源供应等都处于相对平稳状态，便于工程管理，降低施工成本。

三、流水施工的组织要点（条件）:

①把整幢建筑物建造过程分解成若干个施工过程。

每个施工过程由固定的专业工作队负责实施完成。

②划分成劳动量或工作量大致相等的施工段（区），也可称流水段（区）。

施工段（区）的划分目的是为了形成流水作业的空间。

③每个施工过程组织独立的施工班组，配备必要的施工机具，依次、连续、均衡地施工；

④主要施工过程必须连续、均衡地施工；

⑤不同的施工过程除必要的技术及组织间歇外尽可能组织平行搭接施工。

四、流水施工的表达方式：

1、横道图（水平指示图表）：

也称甘特图（HenryGantt）。

按比例绘制，直观简洁，适合于简单的项目。

流水施工水平指示图表的表达方式，如图2-1所示。

图2-1流水施工水平指示图表

图中T——流水施工的计算总工期；m——施工段的数目；

n——施工过程或专业工作队的数目；t——流水节拍；

K——流水步距，此图K＝t。

2、斜线图（垂直指示图表）：

流水施工垂直指示图表的表达方式，如图2-2所示。

图2-2流水施工垂直指示图表

3、双代号网络图：

它是以双代号表示法绘制的网络图。

它是采用两个带有编号的圆圈和一个中间箭线表示一项工作，其持续时间多为肯定型。

这种网络图分为：

无时间坐标（见图2-3）和有时间坐标（见图2-4）两种。

图2-3某工程双代号网络图

双代号时标网络计划（时标网络计划）是以时间坐标为尺度编制的网络计划，时标网络计划中应以实箭线表示工作，以虚箭线表示虚工作，以波形线表示工作的自由时差。

图2-4时间坐标网络图

4、普通单代号网络图组成

普通单代号网络图是由工作和线路两个基本要素组成（见图2-5）。

图2-5某工程单代号网络图

5、单代号搭接网络计划

图2-6单代号搭接计划

6、流水网络图

①横道式流水网络图

横道式流水网络图如图2-7所示。

图中粗黑错阶箭线表示施工过程进展状态，在箭线上面标有该过程编号和施工段编号，在箭线下面标有流水节拍，细黑箭线分别表示开始步距（Kj,j+1）和结束步距（Jj,j+1），带有编号的圆圈表示事件或结点。

图2-7横道式流水网络图

②流水步距式流水网络图

流水步距式流水网络图如图2-8所示。

图中实箭线表示实工作，其上标有施工过程和施工段编号，其下标有流水节拍；虚箭线表示虚工作，即工作之间的制约关系，其持续时间为零，流水步距也由实箭线表示，并在其下面标出流水步距编号和数值。

图2-8流水步距式流水网络图

③搭接式流水网络图

搭接式流水网络图如图2-9所示。

图中的大方框表示施工过程，其内标有：

施工过程编号、流水节拍、施工段数目、过程开始和结束时间；方框上面的实箭线表示相邻两个施工过程结束到结束的搭接时距，即结束步距；方框下面的实箭线表示相邻两个施工过程开始到开始的搭接时距，即流水步距。

图2-9搭接式流水网络图

④三维流水网络图：

详见三维双代号流水网络图和三维单代号流水网络图。

三维双代号流水网络图，如图2-10所示。

图2-10某工程A三维双代号流水网络图

三维单代号流水网络图，如图2-11所示。

图2-11某工程M三维单代号流水网络图

三、流水施工主要参数:

（一）工艺参数：

包括施工过程、流水强度

1、施工过程（n）：

在组织流水施工时用以表达流水施工在工艺上开展层次的有关过程。

施工过程分三类：

即制备类、运输类和建造类。

制备类就是为制造建筑制品和半制品而进行的施工过程，如制作砂浆、混凝土、钢筋成型等。

运输类就是把材料、制品运送到工地仓库或在工地进行转运的施工过程。

建造类是施工中起主导地位的施工过程，它包括安装、砌筑等施工。

在组织流水施工计划时，建造类必须列入流水施工组织中，制备类和运输类施工过程，一般在流水施工计划中不必列入，只有直接与建造类有关的（如需占用工期，或占用工作面而影响工期等）运输过程或制备过程，才列入流水施工的组织中。

2.流水强度:

每一施工过程在单位时间内所完成的工程量,又称流水能力或生产能力。

（1）机械施工过程的流水强度按下式计算：

    Ri—某种施工机台数；Si—该种施工机械台班生产率；x—用于同一施工过程的主导施工机械种数。

（2）手工操作过程的流水强度按下式计算：

V=R·S

    R---每一施工过程投入的工人人数（R应小于工作面上允许容纳的最多人数）；

S---每一工人每班产量。

（二）空间参数：

包括工作面、施工段、施工层

1、工作面：

工作面是表明施工对象上可能安置一定工人操作或布置施工机械的空间大小。

工作面是用来反映施工过程（工人操作、机械布置）在空间上布置的可能性。

工作面的大小可以采用不同的单位来计量，如对于道路工程，可以采用沿着道路的长度以m为单位；对于浇筑混凝土楼板则可以采用楼板的面积以m2为单位等。

在工作面上，前一施工过程的结束就为后一个（或几个）施工过程提供了工作面。

在确定一个施工过程必要的工作面时，不仅要考虑施工过程必须的工作面，还要考虑生产效率，同时应遵守安全技术和施工技术规范的规定。

2、施工段（m）:

在组织流水施工时，通常把施工对象划分为劳动量大致相等的若干段。

每一个施工段在某一段时间内只供给一个施工过程使用。

施工段可以时固定的，也可以是不固的。

在划分施工段时，应考虑以下几点：

①对各施工过程均应有足够的工作面；

②施工段的分界同施工对象的结构界限（温度缝、沉降缝和建筑单元等）尽可能一致；

③各施工段上所消耗的劳动量尽可能相近；

④划分的段数不宜过多，以免使工期延长；

⑤当施工有层间关系，分段又分层时，为使各队能够连续施工，即各施工过程的工作队做完第一段，能立即转入第二段；做完一层的最后一段，能立即转入上面一层的第一段，因而每层最少施工段数目m应满足m≥n；

当m=n时，工作队连续施工，而且施工段上始终又工作队在工作，即施工段上无停歇，是比较理想的组织式；

当m＞n时，工作队仍是连续施工，但施工段又空闲停歇；

当m0＜n时，工作队在一个工程中不能连续施工而窝工。

流水施工中施工段的划分一般有两种形式：

一种是在一个单位工程中自身分段；另一种是在建设项目中各单位工程之间进行流水段划分。

后一种流水施工最好是各单位工程为同类型的工程，如同类建筑组成的住宅群，以一幢建筑作为一个施工段来组织流水施工。

3、施工层：

在组织流水施工时，为了满足专业工种对操作高度和施工工艺的要求，将拟建工程项目在竖向上划分为若干个操作层，这些操作层称为施工层。

（三）、时间参数：

包括流水节拍、流水步距、时间间歇

1、流水节拍（t）:

流水节拍是一个施工过程在一个施工段上的持续时间。

它的大小关系着投入的劳动力、机械和材料量的多少，决定着施工的速度和施工的节奏性。

因此，流水节拍的确定具有很重要的意义。

通常有两种确定方法，一种是根据工期的要求来确定，另一种是根据现有能够投入的资源（劳动力、机械台数和材料量）来确定。

确定流水节拍的方法：

1）定额计算法。

2）经验估算法。

3）工期计算法。

流水节拍的算式如下：

式中Qm——某施工段的工程量；

S———每一工日（或台班）的计划产量；

R———施工人数（或机械台数）；

Pm——某施工段所需要的劳动量（或机械台班量）。

根据工期要求确定流水节拍时，可用上式反算出所需要的人数（或机械台班数）。

在这种情况下，必须检查劳动力、材料和机械供应的可能性，工作面是否足够等。

2、流水步距：

两个相邻的施工过程先后进入流水施工的时间间隔，叫流水步距。

流水步距的数目取决于参加流水的施工过程数，如施工过程数为n个，则流水步距的总数为n-1个。

确定流水步距的基本要求如下：

①始终保持合理的先后两个施工过程工艺顺序；

②尽可能保持各施工过程的连续作业，不发生停工、窝工现象；

③做到前后两个施工过程施工时间的最大搭接（即前一施工过程完成后，后一施工过程尽可能早地进入施工）；

④应满足工艺、技术间歇与组织间歇等间歇时间。

确定流水步距的方法很多，简捷实用的方法有图上分析法、分析计算法和潘特考夫斯基法。

3、时间间歇：

流水施工往往由于工艺要求或组织因素要求，两个相邻的施工过程增加一定的流水间隙时间，这种间隙时间式必要的，它们分别称为工艺间隙时间和组织间隙时间。

①工艺、技术间隙时间Z　

根据施工过程的工艺性质，在流水施工中除了考虑两个相邻施工过程之间的流水步距外，还需考虑增加一定的工艺或技术间隙时间。

如楼板混凝土浇筑后，需要一定的养护时间才能进行后道工序的施工；又如屋面找平层完成后，需等待一定时间，使其彻底干燥，才能进行屋面防水层施工等。

这些由于工艺、技术等原因引起的等待时间，称为工艺、技术间隙时间。

 ②组织间隙时间Ｇ　

由于组织因素要求两个相邻的施工过程在规定的流水步距以外增加必要的间隙时间，如质量验收、安全检查等。

这种间歇时间称为组织间歇时间。

    上述两种间歇时间在组织流水施工时，可根据间歇时间的发生阶段或一并考虑、或分别考虑，以灵活应用工艺间歇和组织间歇的时间参数特点，简化流水施工组织。

③平行搭接时间C

为了缩短工期有时在工作面允许的前提下某施工过程可与其紧前施工过程平行搭接施工

§2-2流水施工组织

节奏流水施工固定节拍流水（全等节拍流水、等节拍专业流水）

成倍节拍流水

流水施工异节拍流水施工

非节奏流水施工

施工过程流水（细部流水）

流水施工分部工程流水（专业流水）

单位工程流水（工程对象流水）

群体工程流水（工地工程流水）

（一）节奏流水:

节奏流水施工各施工过程在各施工段上持续时间相等，用垂直图表表示时，施工进度线是一条斜率不变得到直线（如图a）；与此相反，非节奏流水施工其施工过程在各施工段上的持续时间不等，它的施工进度线，在垂直图表中是一条由斜率不同的几个线段所组成的折线（图b）。

a）节奏流水b）非节奏流水

图----施工过程流水图表

任一施工过程节奏流水的总持续时间为t=m·K

式中t——持续时间；

K——流水节拍；

m——施工段数。

在节奏流水施工中，根据各施工过程之间流水节拍是否相等或是否成倍数，又可以分为固定节拍流水和成倍节拍流水。

1、固定节拍流水特点：

①所有流水节拍相等；

②所有流水步距相等，而且等于流水节拍；

③每个专业队伍都能够连续作业，施工段没有间歇时间；

④专业工作队数目等于施工过程数目。

下图是固定节拍流水的进度图表。

a）水平图表b）垂直图表

图---固定节拍流水图表（有工艺间隙）

从图中可以看出，各施工过程之间的流水节拍是相同。

为了缩短工期，两个相邻的施工过程应当做到施工时间上的最大搭接。

但是这种最大搭接还要受到必要的工艺和组织间隙的限制。

2、固定节拍的建立步骤如下：

①确立施工的起点和流向；

②分解施工过程，确定施工顺序；

③确定流水节拍；

④确定流水步距，此时k=t；

⑤按照下面的公式计算施工工期；T=（m+n-1）K+∑Z+∑G—∑C

式中T——持续时间（工期）

m——施工段数

n——施工过程数

K——流水步距

∑Z——工艺、技术间隙时间总和

∑G——组织间隙时间总和

∑C——平行搭接时间总和

⑥绘制流水施工指示图表。

【例】某工程有4幢同类型的住宅建筑，其基础工程组织流水施工，各施工过程的工程量及每工日（台班）的产量定额如例11-1表。

土方开挖采用2台挖土机，其他施工过程的人数可根据施工组织安排。

基础墙施工应在混凝土养护2d后进行，回填土施工应在基础墙砌筑养护3d后进行。

试计算其施工工期。

某工程基础施工概况表

施工过程

工程量

单位

产量定额

人数（台班）

流水节拍K

备注

挖土与垫层

2100

m3

65m3/台班

2台

4d

垫层施工

不计工期

钢筋绑扎

45.6

t

0.45t/工日

6人

4d

混凝土浇筑

600

m3

1.5m3/工日

25人

4d

基础墙砌筑

560

m3

1.25m3

28人

4d

施工前

间歇2d

回填土

1200

m3

65m3/台班

1台

4d

施工前

间歇3d

解：

由于本工程4幢建筑系同类型的，将工程划分为4个施工段，即m=4可以满足各施工过程在各施工段上劳动量基本相等。

因此，可以组织固定节奏流水。

先根据计划投入的挖土机械计算其流水节拍：

天

因为其他施工过程的人数可根据施工组织安排，故按挖土这一主导施工过程来确定所需人数（计算所得人数应满足各工作面所能安排的合理人数）。

钢筋绑扎：

人

混凝土浇筑：

人

基础墙砌筑：

人

回填土：

台

该基础工程有4个施工段，5个施工过程，没有组织间歇，技术间歇有2个，间歇时间分别为2d、3d。

则其施工工期为：

T=（m+n-1）K+∑Z1+∑Z2=（4+5-1）4+（2+3）=37d

在组织流水施工时，如果同一施工过程在各个施工段上的流水节拍彼此不等，而不同的施工过程在同一个施工段上的流水节拍之间存在着一个最大公约数，为加快流水施工速度，可按最大公约数的倍数确定每个施工过程的专业工作队，这样便构成了一个工期最短的成倍流水节拍施工方案。

3、成倍节拍流水施工的基本特点主要有：

①同一施工过程在各个施工上的流水节拍彼此相等，不同的施工过程在同一施工段上的流水节拍之间存在着一个最大公约数；

②流水步距等于各个流水节拍的最大公约数。

该流水步距在数值上应小于最大的流水节拍，并要大于1。

只在最大公约数等于1时，该流水步距才能等于1；

③每个专业工作队都能够连续作业，施工段都没有间歇时间；

④专业工作队数目大于施工过程数目，即nl＞n。

4、成倍节拍专业流水建立步骤：

①确立施工的起点和流向；②分解施工过程，确定施工顺序；

③确定流水节拍t；④确定流水步距Kb=最大公约数｛各过程的流水节拍｝；⑤确定专业工作队数目bj=t/kb（bj为施工过程j的专业工作队数目），n1=∑bj成倍节拍的专业工作队总和，一般即为施工段数目，即m=n1

⑥按照下面的公式计算施工工期；

T=（m+n1–1）K+∑Z+∑G-∑C

  式中T——持续时间（工期）

m——施工段数

n1——施工过程数

K——流水步距

∑Z——工艺、技术间隙时间总和

∑G——组织间隙时间总和

∑C——平行搭接时间总和

⑦绘制流水施工指示图表

（二）非节奏流水施工（分别流水施工）：

它是流水施工的普遍形式。

分别流水施工：

在实际施工中，通常每个施工过程在各个施工段上的工程量彼此不相等，或者各个专业工作队的生产效率相差悬殊，造成多数流水节拍彼此不相等。

这时只能按照施工顺序的要求，使相邻两个专业工作队，在开工时间上最大限度地、合理地搭接起来，使每个专业工作队都能够连续作业的非节奏流水施工。

这种流水施工组织方式，称为分别流水施工。

1、分别流水施工的基本特点是：

①各个施工过程在各个施工段上的流水节拍，通常多数不相等；

②流水步距与流水节拍之间，存在某种函数关系，流水步距也多数不相等；

③每个专业工作队都能够连续作业，施工段可能有间歇时间；

④专业工作队数目等于施工过程数目，即nl＝n。

2、分别流水施工的建立步骤是：

（1）确定施工起点流向，划分施工段；

（2）分解施工过程，确定施工顺序；

（3）计算每个施工过程在各个施工段上的流水节拍；

（4）计算相邻两个专业工作队间的流水步距；采用“累加斜减法”是最简便的计算方法。

①对每个施工过程在各施工段上的流水节拍依次累加，求得各施工过程流水节拍的累加数列。

②将相邻施工过程流水节拍累加数列中的后者错后一位，相减后求得一个差数列。

③找出斜减差数列中的最大值，这个值就是这两个相邻施工过程之间的流水步距。

（5）计算流水施工的计划总工期；T=∑Kj,j+1+∑ti+∑Z+∑G-∑C

（6）绘制流水施工指示图表

【例】非节奏专业流水步距计算表

行序

施工

过程

施工段编号

第四步

零

一

二

三

四

五

六

最大时间间隔

第一步

施工过程在各施工段上的持续时间（d）

1

一

0

3

3

2

2

2

2

2

二

0

4

2

3

2

2

3

3

三

0

2

2

3

3

3

2

第二步

施工过程由加入流水起到完成该段工作为止的总的持续时间（d）

4

一

0

3

6

8

10

12

14

5

二

0

4

6

9

11

13

16

6

三

0

2

4

7

10

13

15

第三步

两相邻施工过程的流水步距（d）

7

一和二

3

2

2

1

1

1

3

8

二和三

4

4

5

4

3

3

5

T=（3+5）+（2+2+3+3+3+2）=23d