流水施工原理(2012)

1、13 流水施工原理13.1 流水施工概念13.1.1 流水施工的基本特征 流水作業(yè)是組織生產(chǎn)的有效方法。它的基本特征在于使生產(chǎn)過程具有連續(xù)性、均衡性和節(jié)奏性，即工人（或機器）的連續(xù)操作和生產(chǎn)過程不間斷。它以合理的專業(yè)分工，按比例的人員(或機器)的協(xié)調(diào)配合為前提，是一種科學(xué)的、先進的組織生產(chǎn)的方法。 土木工程產(chǎn)品施工流水作業(yè)是利用其產(chǎn)品體積大，把施工對象劃分為若干施工段，由各專業(yè)隊（組）依次在各個施工段完成各自的施工過程，使其具有連續(xù)性和均衡性。這樣就可以有效地提高生產(chǎn)率，縮短工期，做到在保證工程質(zhì)量的前提下文明施工。13.1.2 組織流水施工的步驟（1）把施工對象按施工順序（工藝要求）劃分若干

2、個施工過程。劃分的粗細程度要根據(jù)需要確定。（2）對各個施工過程進行勞動組織分工。（3）合理劃分施工段（層）。施工段的劃分要適當。（4）建立生產(chǎn)節(jié)奏，確定每一施工過程的延續(xù)時間。（5）組織各個施工過程之間的合理關(guān)系。13.1.3 流水施工的效果 下面舉例來說明流水施工的效果。 例1：某4棟同型樓房的基礎(chǔ)施工，共有挖土、做墊層、澆筑混凝土、回填土四個施工過程，由各專業(yè)隊分別完成，假如每個施工過程所需的工作時間各為4天（一棟樓房1天），則組織該工程的施工有下述三種生產(chǎn)方式可供選擇。（1）依次施工 （2）平行施工 （3）流水施工 流水施工既不是一棟樓層一棟樓層依次施工，也不是幾棟樓層同時施工，而是搭接

3、施工，按一定的時間間隔依次投入施工，這樣相鄰工序之間有一定的搭接時間。各工種不同時開工，但盡量有較大的平行作業(yè)時間，陸續(xù)開工，陸續(xù)完工（如圖13.3）。 流水施工的特點：投入勞動力少，連續(xù)施工，資源均衡，節(jié)奏性強，工期較短。 流水施工的實質(zhì)：對工程項目施工的總生產(chǎn)過程的分解，以勞動者的分工和各個分解的施工過程的搭接和節(jié)奏性為基礎(chǔ)的連續(xù)施工和均衡施工的方法。 對一項工程組織流水作業(yè)可能有多種多樣的形式，各種形式隨著投入的資源量不同，前后施工過程之間的搭接長度不同，則工期也不盡相同，組織流水施工應(yīng)力求做到：既能在合理的短期限內(nèi)完工，又能連續(xù)、均衡地使用資源。這樣做的好處有三方面： 1）在資源使用上

4、，避免了資源的集中使用，緩和高峰期間人力、機械和材料等的突然增加造成的困難。還可以避免資源的積壓，減少臨時設(shè)施工程量和輔助勞動，節(jié)約施工成本。 2）前一個施工過程的結(jié)束能給后一個施工過程提供工作面，避免停工、窩工現(xiàn)象，避免或減少某些工人來回奔波，浪費時間，從而加快了工程進度，盡快發(fā)揮投資效益。 3）組織流水施工，以專業(yè)分工固定作業(yè)為前提，專業(yè)隊（組）技術(shù)比較單一，熟練程度高，責任心強，這就可以提高勞動生產(chǎn)率和保證工程質(zhì)量，減少和避免安全事故的發(fā)生。 必須指出：流水施工方法只是一種組織措施，它可以在施工中帶來很好的經(jīng)濟效果，而不要求增加任何補償費用。13.2 流水施工的參數(shù) 流水施工參數(shù)包括工藝

5、參數(shù)、空間參數(shù)及時間參數(shù)。 工藝參數(shù)包括施工過程數(shù)（工序數(shù)）；“流水強度” 空間參數(shù)包括施工段數(shù)； 時間參數(shù)包括流水節(jié)拍，流水步距及工期。13.2.1 施工過程數(shù)（n） 采用流水作業(yè)首先要把施工作業(yè)按施工發(fā)展的階段或采用的專業(yè)工種的不同分解成若干個施工過程，劃分的粗細程度根據(jù)組織流水范圍的大小以及編制的流水進度計劃的作用不同而定。13.2.1.1施工過程劃分 （1）專業(yè)工程或單位工程：如土建、給排水、電氣等專業(yè)工程，設(shè)備安裝等單位工程。 （2）分部工程：地基基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、樓地面、屋面、門窗、智能化工程、裝修工程等。 （3）分項工程：挖土、墊層、支模、扎筋、澆混凝土工程等。 不同的流水施工對象

6、，施工過程有不同的劃分方法，一般可以按下表劃分：13.2.1.2施工過程確定時的名詞概念（1）主要施工過程（也稱主導(dǎo)工程）：對總工期起控制作用的過程就是主要施工過程，如磚混結(jié)構(gòu)工程施工，前期是砌墻、安樓板，后期是內(nèi)外裝飾工程。（2）搭接施工過程：指同一施工段上，前邊的施工過程尚未完成，而后面穿插進來的施工過程。例如某挖土過程需5天，其后續(xù)工作墊層在挖土3天后就插進來，與挖土工程搭接時間為2天，做墊層就是搭接過程。（3）穿插過程：也稱平行作業(yè)過程。如安門窗框，可在砌筑過程中同時完成，不單獨占工期 4）間歇過程：間歇過程包括技術(shù)間歇和允許間歇。技術(shù)間歇是指由于施工工藝過程的要求前一施工過程結(jié)束后，

7、必須間斷一定時間，后續(xù)施工過程才能開始施工的時間。如混凝土養(yǎng)護、油漆干燥等。允許間歇也稱組織間歇，是為了資源的綜合平衡或其他原因 ，從施工組織的要求，而在前后兩個施工過程中間斷的時間。13.2.2 施工段數(shù) (m) 流水施工的施工段也稱空間參數(shù)。劃分施工段是流水施工的基礎(chǔ)與前提條件，施工段的劃分是否恰當，直接影響到施工效果和工程質(zhì)量，確定施工段時應(yīng)考慮以下幾個方面的因素：（1）施工段的界限要適當 1）對單個建筑物 流水段的分界應(yīng)與工程對象、結(jié)構(gòu)分界取得一致。此時可分成橫向和豎向兩種情況。 橫向劃分：流水段時應(yīng)與工程結(jié)構(gòu)的沉降縫、伸縮縫、抗震縫等單元結(jié)合處或結(jié)構(gòu)特征變異處、高低交界處相吻合。 豎

8、向劃分：多層或高層建筑一般以樓層為界。 （2）各個施工段的工程量應(yīng)大致相等，相差宜在15%以內(nèi)。這樣在每個施工段上的作業(yè)時間、勞動力分配大致相等，保證同一施工過程在各個段上的作業(yè)人數(shù)、作業(yè)時間大致相等。從而使流水作業(yè)達到理想的效果，即均衡性、連續(xù)性、節(jié)奏性。（3）各個施工過程力求采用相同的施工區(qū)域分界和取用相同的段數(shù)。（4）劃分的段數(shù)不宜過多，保證有足夠的施工工作面。因為段數(shù)過多，要大大減少作業(yè)人數(shù)，這樣反而影響進度，延長工期，因此要有足夠的工作面。工作面太小，工人操作不便，既影響工效，又容易導(dǎo)致安全事故。（5）當有層高關(guān)系，即分層又分段時，應(yīng)力求施工各隊（組）能夠連續(xù)施工，即各施工過程中的作

9、業(yè)班組，施工完第一段后，能立即轉(zhuǎn)入第二段施工；施工完第一層的最后一段后，能立即轉(zhuǎn)入第二層的第一段施工。為此，最少的施工段數(shù)目應(yīng)滿足：mn,保證各施工隊組能連續(xù)施工， 或（ 為工作隊組總數(shù)）。（6）當有技術(shù)間隙時，還應(yīng)考慮技術(shù)間隙時間的影響。ibmib分析：當m=n時，圖表特征：各施工過程連續(xù)施工，施工段無停歇，施工組織緊湊，工期24天，這是比較理想的情況，要求在實際施工時必須安排很嚴密才行。當mn時，圖表特征：各施工過程連續(xù)施工，施工段有間歇。當mn時，圖表特征：各施工過程不能連續(xù)施工。 因此，當m=n時是理想情況；當mn時，施工空間利用不緊湊，但比較實際； 當 mn時，施工隊（組）不能連續(xù)施

10、工，不符合流水施工的要求。13.2.3 流水節(jié)拍 (ti)13.2.3.1概念 流水節(jié)拍是指某施工過程在某一施工段上的作業(yè)時間即持續(xù)時間。用ti表示。流水節(jié)拍的大小體現(xiàn)了投入勞動量、 機械數(shù)量、材料數(shù)量的多少。 直接決定了施工速度和施工的節(jié)奏性。所以流水節(jié)拍值的確定有很重要的意義。13.2.3.2確定流水節(jié)拍的方法 流水節(jié)拍的確定一種是根據(jù)工期要求確定。另一種方法是根據(jù)現(xiàn)有的資源即能投入的人、材、機的數(shù)量來確定。其計算公式： （13.1）其中 流水節(jié)拍 某一過程在某一施工段上的工程量 S 產(chǎn)量定額，即單位時間（工日或臺班）完成的工作量 R 專業(yè)隊（班、組）的人數(shù)或機械臺數(shù) P 某施工段所需的勞

11、動量RPSRQititQ13.2.3.3確定流水節(jié)拍的注意事項（1）流水節(jié)拍的取值應(yīng)取適當?shù)恼麛?shù)，一般以一天為單位，有時也可以取0.5d的倍數(shù)。（2）流水節(jié)拍的取值應(yīng)考慮專業(yè)隊組組織方面的限制和要求，盡可能不改變原有的勞動組織形式，而且又能使專業(yè)工作隊組有足夠的工作面，確保施工操作安全和充分發(fā)揮勞動生產(chǎn)效率。（3）首先應(yīng)確定主導(dǎo)施工過程的流水節(jié)拍，據(jù)此再確定其他施工過程的流水節(jié)拍，并應(yīng)盡可能是有節(jié)奏的，以便組織有節(jié)奏的流水。（4）應(yīng)綜合考慮勞動力、材料、機具設(shè)備的供應(yīng)情況和施工進度以及施工技術(shù)、施工工藝的限制和特殊要求。（5）若根據(jù)工期確定，要增加勞動力和機械臺數(shù)，此時要考慮勞動力、機械提供的

12、可能性，工作面是否滿足要求；若不滿足要求，而工期又要求緊張，只能增加工作班次，每個工作面可以增加為兩個工作班次甚至三個工作班次。13.2.4 流水步距（K）13.2.4.1概念 流水步距是指相鄰的兩個施工過程，在同一施工段上開始工作的時間間隔，或者相鄰兩個工作隊（組）開始投入工作的時間間隔。不包括技術(shù)間隙時間，也不扣除搭接時間，即后一道工序必須在前道工序開始工作以后，再開始施工。 流水步距數(shù)目取決于流水施工過程數(shù)， （或 ）。K值的大小，對工期影響很大，一般K小，則說明平行搭接較多，工期短；反之,工期長。1 nK1ibK13.2.4.2確定流水步距的基本要求（1）要始終保持兩個施工過程先后的工

13、藝順序，盡可能是前后兩施工過程的時間相互搭接，而這種搭接必須在技術(shù)上可行；又不影響前一工作隊的正常工作，也不會打亂流水節(jié)奏，影響均衡施工。（2）保持各施工過程的連續(xù)施工，妥善處理技術(shù)間歇時間，避免發(fā)生停工、窩工情況。13.2.5 其它時間參數(shù)13.2.5.1 間歇時間 間歇時間用Z表示，是指在同一施工段上前一工序結(jié)束后，后一工序不能馬上進入工作，必須停歇一段時間，方能開始，這段時間就稱為間歇時間，不包括流水步距在內(nèi)。 間歇時間又分為兩種，即技術(shù)間歇與組織間歇時間。技術(shù)間歇與組織間歇時間的長短主要取決于技術(shù)間斷與組織間斷的長短。13.2.5.2搭接時間 搭接時間用C表示，是指在同一施工段上，某一

14、施工過程有時可能提前插入，與前一施工過程在同一施工段上施工的平行搭接時間。13.2.5.3流水施工總工期 流水施工總工期用T表示，對于一個能組織流水的施工項目，其施工總工期計算如下： （13.2）其中 T 總工期 tn 最后一道工序或最后一個班組的作業(yè)時間 Z 間歇時間 C 搭接時間 由上式可知，流水施工總工期定義即從第一道工序開始施工到最后一道工序退出施工之間的整段時間。CZtKTn13.3 流水施工分類 13.3.1 按流水施工對象的范圍分類分項工程流水施工分部工程流水施工單位工程流水施工群體工程流水施工 13.3.2 按流水節(jié)奏的特征分類有節(jié)奏流水 有節(jié)奏流水分為等節(jié)奏流水和異節(jié)奏流水。

15、 （1）等節(jié)奏流水：指流水組中每一個施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍相同，為一常數(shù)，且各個施工過程相互之間的流水節(jié)拍也相等。 （2）異節(jié)奏流水: 指流水組中每一個施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍相同，但各個施工過程相互之間的流水節(jié)拍不一定相等。無節(jié)奏流水 指流水組中各施工過程在各施工段上的流水節(jié)拍不完全相等，相互之間也無規(guī)律可循。13.4 流水施工的組織方法 根據(jù)工程特點和流水參數(shù)的不同，一般專業(yè)流水施工組織分為固定節(jié)拍流水、成倍節(jié)拍流水和分別流水三種。其中固定節(jié)拍流水、成倍節(jié)拍流水為有節(jié)奏流水，分別流水為無節(jié)奏流水。13.4.1 固定節(jié)拍流水 13.4.1.1特征 （1）各工序（或各施工過程

16、）的流水節(jié)拍自始自終相等。即ti=常數(shù)。包含兩層意思：一是同一施工過程流水節(jié)拍自始自終相等；二是所有施工過程流水節(jié)拍都相等。 （2）各工序之間的流水步距都相等，且等于流水節(jié)拍。即Ki=ti=常數(shù)13.4.1.2流水施工進度圖表 流水施工進度表的表示有兩種形式： 一是水平圖表，也稱橫道圖，橫軸表示時間、縱軸表示施工進程，用水平線條表示各施工過程的進度日程和相互間的搭接關(guān)系。 二是垂直圖表，也稱流速圖 ，橫軸表示時間，縱軸表示空間，把工作內(nèi)容放在時間-空間坐標中而形成的圖形。時間和空間的對應(yīng)關(guān)系構(gòu)成了速度，所以也稱流速圖。（3）對流速圖的分析： 流速圖是一種施工進度計劃表示的方式，通過流速圖中流線

17、形狀，可以反映流水組織的基本情況。 1) 流線越陡，即斜率越大，說明流水節(jié)拍越小，流速越快。 2) 各流線的斜率均相等，說明所有的施工過程的流水節(jié)拍也都相等。 3) 若各流線的間距都相等，說明無間歇時間，流水步距都相等;若各流線的間距不等，說明有間歇時間，或搭接時間。13.4.2 層間間歇與技術(shù)間歇 當組織層間流水需考慮層間間歇，或?qū)δ承┦┕み^程需考慮技術(shù)間歇時，則每層的最少施工段數(shù)應(yīng)按下式計算 (13.3)其中 每層需劃分的最少施工段數(shù) 施工過程數(shù)或?qū)I(yè)工作隊數(shù) 間歇時間總和 K 流水步距流水總工期13.4.3流水施工總工期用下式計算：KZnmminminmnZCZKnmCZmKKnCZtK

18、Tn)1()1(13.4.4 全等節(jié)拍（固定節(jié)拍）流水的適用條件13.4.4.1同型建筑群或同型多單元組合的建筑物 這類建筑物可以以一棟或多棟、一個單元或多個單元劃分施工段，各施工段上的工程量大致相等，勞動量也基本相等,使其流水節(jié)拍均相等。13.4.4.2線性工程 道路、管道、圍墻等工程都是沿長度方向延伸的工程，往往沒有明顯的結(jié)構(gòu)分界，施工段劃分比較自由，容易使各施工段勞動量、作業(yè)時間（流水節(jié)拍）相等。對于線性工程，施工段是一個假想的概念，實際上并不存在明顯的界限；這時施工段通常理解為負責完成施工過程的工作隊進展的速度即生產(chǎn)效率，單位一般用公里/班、米/班。 若用L表示線性工程的總長度（km,

19、m），用 表示工作隊移動速度（km/班，m/班） 其持續(xù)時間 （13.5）通常 K 取一個工作班，所以 （13.6） ：表示第一施工過程到最后一個施工過程進入流水施工的時間間隔，即流水步距的總和。VVLKnT)1(VLBVLnT1) 1(B例5：某管道工程長500m，由開挖溝槽、鋪設(shè)管道、焊接鋼管和回填土四個施工過程組成。經(jīng)分析，開挖溝槽是主導(dǎo)施工過程，每天可挖50m。故其他施工過程都應(yīng)以每天50m的施工速度向前推進，即每隔1d（50m的間距）投入一個專業(yè)工作隊。試計算施工工期。解： 1050/500/, 4, 1VLNK13101) 14(T13.4.5 成倍節(jié)拍流水13.4.5.1成倍節(jié)拍

20、流水特征與適用條件（1） 成倍節(jié)拍流水特征 1）同一施工過程在各施工段上的流水節(jié)拍相等。 2）各施工過程的流水節(jié)拍均為某一數(shù)的整數(shù)倍。此時各施工過程的流水節(jié)拍可能不相等。（2）成倍節(jié)拍流水適用條件 成倍節(jié)拍流水適用條件基本上與全等節(jié)拍流水的適用條件相同，但其中某些施工過程，可能因所需的勞動力很大，工作面又受到限制，無法投入更多的勞動力，或者工作面滿足要求，而資源供應(yīng)又受到限制。這樣某個施工過程的流速就比其他施工過程的流速慢，無法直接組織成等節(jié)奏流水。組織這種流水作業(yè)時，根據(jù)工期的不同要求，可以按一般成倍節(jié)拍專業(yè)流水和加快成倍節(jié)拍專業(yè)流水組織施工。13.4.5.2一般成倍節(jié)拍專業(yè)流水13.4.5

21、.3加快成倍節(jié)拍專業(yè)流水 對出現(xiàn)各個施工過程的節(jié)拍不能相等的情況，可以采取一些組織和技術(shù)措施，使各施工過程的流水節(jié)拍相互成整數(shù)倍，用增加工作隊（組）或增加工作班的方法來平衡各施工過程的流速。如此做法的效果是既可以縮短工期，又可以使各工作隊仍能均衡地依次在各工作段上施工。 加快成倍節(jié)拍流水的組織，首先應(yīng)求出各施工過程流水節(jié)拍t的最大公約數(shù)k，即為流水步距，在數(shù)值上應(yīng)小于最大的流水節(jié)拍t，并要大于1；只有最大公約數(shù)k等于1時，該流水步距才能等于1，這樣就可得出每個施工過程的流水節(jié)拍的倍數(shù)；然后分別組織相同倍數(shù)的專業(yè)工作隊共同完成同一施工過程。 同一施工過程專業(yè)工作隊數(shù)目可按下式計算： （13.9）式中 b某施工過程工作隊數(shù) ti 流水節(jié)拍 k 流水步