13流水施工基本原理

112213 流水施工基本原理■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■本章學(xué)習(xí)要求本章重難點(diǎn):流水施工的基本參數(shù);流水施工的基本組織方式。學(xué)習(xí)目標(biāo):熟悉流水施工的概念;掌握流水施工的基本參數(shù);掌握流水施工的基本組織方式;熟悉流水施工組織程序及排序優(yōu)化。131 流水施工的概念與分類(1)流水施工的基本概念建筑施工流水作業(yè)即流水施工,是指將建筑工程項目劃分為若干施工區(qū)段,組織若干個。流水施工能使工地的各種業(yè)務(wù)組織安排比較合理。充分利用工作時間和操作空間,保證工程連續(xù)和均衡施工,縮短工期,還可以降低工程成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。它是施工組織設(shè)計中編制施工進(jìn)度計劃、勞動力調(diào)配、提高建筑施工組織與管理水平的理論基礎(chǔ)。流水施工的表示方法,一般有橫道圖、垂直圖表和網(wǎng)絡(luò)圖3種。1)橫道圖簡介橫道圖即甘特圖(ntht),是建筑工程中安排施工進(jìn)度計劃和組織流水施工時常用的一種表達(dá)方式。①橫道圖的形式。橫道圖中的橫向表示時間進(jìn)度,縱向表示施工過程或?qū)I(yè)施工隊編號,帶有編號的圓圈表示施工項目或施工段的編號。表中的橫道線條的長度表示計劃中的各項工作(施工過程、工序或分部工程、工程項目等)的作業(yè)持續(xù)時間,表中的橫道線條所處的位置則表示各項工作的作業(yè)開始和結(jié)束時刻,以及它們之間相互配合的關(guān)系。如圖13.1所示為用橫道圖表示的某分部工程的施工進(jìn)度計劃。橫道圖的實質(zhì)是圖和表的結(jié)合形式。②橫道圖的特點(diǎn)與存在的問題。能夠清楚地表達(dá)各項工作的開始時間、結(jié)束時間和持續(xù)時間,計劃內(nèi)容排列整齊,形象直觀,計劃的工期一目了然。不但能夠安排工期,還可以在橫道圖中加入各分部、分項工程的工程量、機(jī)械需求量、勞動力需求量等,從而與資金計劃、資源計劃、勞動力計劃相結(jié)合。使用方便,制作簡單,易于掌握。不容易分辨計劃內(nèi)部工作之間的邏輯關(guān)系,各項工作的變動對其他工作或整個計劃的影響不能清晰地反映出來。建筑施工技術(shù)建筑施工技術(shù)3基本原理圖3.1橫道圖示例不能表達(dá)各項工作的重要性,不能反映出計劃任務(wù)的內(nèi)在矛盾和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。不能利用計算機(jī)對復(fù)雜工程進(jìn)行處理和優(yōu)化。③應(yīng)用范圍。實質(zhì)上,橫道圖只是計劃工作者表達(dá)施工組織計劃思想的一種簡單工具。它具有簡單形象、易學(xué)易用等優(yōu)點(diǎn),至今仍是工程實踐中應(yīng)用最普遍的計劃表達(dá)方式之一。它的缺點(diǎn)決定了其應(yīng)用范圍的局限性?？梢灾苯舆\(yùn)用于一些簡單的較小項目的施工進(jìn)度計劃。項目初期復(fù)雜的工程活動尚未揭示出來,一般都采用橫道圖作總體計劃,以供決策。作為網(wǎng)絡(luò)分析的輸出結(jié)果?，F(xiàn)在,幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)分析程序都有橫道圖輸出功能,而且已被廣泛使用。2)建筑施工組織方式建筑工程施工的組織方式是受其內(nèi)部施工工序、施工場地、空間等因素影響和制約的,如何將這些因素有效地組織在一起,按照一定的順序、時間、空間展開,是我們要研究的問題。常用的施工組織方式有依次施工、平行施工和流水施工3種。3種組織方式不同,工作效率有別,適用范圍各異。為了說明這3種施工組織方式的概念和特點(diǎn),舉例進(jìn)行分析和對比。例13.1 有4個同類型宿舍樓,按同一施工圖,建造在同一小區(qū)里。按每幢樓為一個施工段,現(xiàn)分為4個施工段組織施工,編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ,每個施工段的基礎(chǔ)工程都包括挖土方、做墊層、砌基礎(chǔ)和回填土4個施工過程。成立4個專業(yè)施工隊,分別完成上述4個施工過程的任務(wù),挖土方施工隊由10人組成,做墊層施工隊由8人組成,砌基礎(chǔ)施工隊由22人組55d。3。解:①依次施工。依次施工是按照建筑工程內(nèi)部各分項、分部工程內(nèi)在的聯(lián)系和必須遵循的施工順序,不考慮后續(xù)施工過程在時間上和空間上的相互搭接,而依照順序組織施工的方式。依次施工往往是前一個施工過程完成后,下一個施工過程才開始,一個工程全部完成后,另一個工程的施工才開始。如果按照依次施工組織方式組織示例中的基礎(chǔ)工程施工,其施工進(jìn)度、工期和勞動力需求量動態(tài)曲線如圖132A部分所示。132的A部分可知,采用依次施工組織方式每天投入的勞動力少,材料供應(yīng)單一,機(jī)具設(shè)備使用不集中,有利于資源供應(yīng)的組織工作,現(xiàn)場的組織管理工作比較單一、適用于規(guī)3344模較小,工作面有限的工程。其突出的問題是各施工過程之間沒有進(jìn)行搭接,沒有充分地利用工作面,必然拉長工期;各專業(yè)施工隊不能連續(xù)作業(yè),有時間間歇,若成立一個施工隊獨(dú)立完成所有施工過程,既不能實現(xiàn)專業(yè)化施工,又不利于提高工程質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率;在施工過程中,工作面的影響可能造成部分工人窩工。正是這些原因,使依次施工組織方式的應(yīng)用受到限制。②平行施工。平行施工是將同類的工程任務(wù),組織幾個施工隊,在同一時間、不同空間上,完成同樣的施工任務(wù)的施工組織方式。一般在擬建工程任務(wù)十分緊迫、工作面允許及資源保障供應(yīng)的條件下,可采用平行施工組織方式。如果按照平行施工組織方式組織示例中的基礎(chǔ)工程施工,其施工進(jìn)度、工期和勞動力需求量動態(tài)曲線如圖13.2的B部分所示。由圖13.2的B部分可知,采用平行施工組織方式,可以充分地利用工作面,爭取時間、縮短施工工期。但同時,單位時間內(nèi)投入施工的勞動力、材料和機(jī)具數(shù)量成倍增長,不利于資源供應(yīng)的組織工作;現(xiàn)場臨時設(shè)施相應(yīng)增加,施工現(xiàn)場組織、管理復(fù)雜;當(dāng)依次施工組織方式相同,平行施工組織方式中,施工隊不能實現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn),不利于提高工程質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。圖3.2施工組織方式比較圖A—依次施工;B—平行施工;C—流水施工③流水施工。流水施工是將擬建工程的整個建造過程分解為若干個不同的施工過程,也就是劃分成若干個工作性質(zhì)不同的分部、分項工程或工序;同時將擬建工程在平面上劃分成若干個勞動量大致相等的施工段,在豎向上劃分成若干個施工層;按照施工過程成立相應(yīng)的專業(yè)施工隊;各專業(yè)施工隊按照一定的施工順序投入施工,在完成一個施工段上的施工任務(wù)后,在專業(yè)施工隊的人數(shù)、使用的機(jī)具和材料均不變的情況下,依次地、連續(xù)地投入下一個施工段,在規(guī)定時間內(nèi),完成同樣的施工任務(wù);不同的專業(yè)施工隊在工作時間上最大限度地、合理地搭接起來;一個施工層的全部施工任務(wù)完成后,專業(yè)施工隊依次地、連續(xù)地投入下一個施工層,保證施工全過程在時間上、空間上有節(jié)奏、連續(xù)、均衡地進(jìn)行下去,直到完成全部施工任務(wù)。這種將擬建工程的整個建造過程分解為若干個不同的施工過程,按照施工過程成立相應(yīng)的專業(yè)施工隊。采取分段流動作業(yè),并且相鄰兩專業(yè)施工隊最大限度地搭接平行施工的組織方式,稱為流水施工組織方式。如果按照流水施工組織方式組織示例中的基礎(chǔ)工程施工,其施工進(jìn)度、工期和勞動力需求量動態(tài)曲線如圖13.2的C部分所示。由圖13.2的C部分可知,采用流水施工組織方式綜合了依次施工和平行施工組織方式的優(yōu)點(diǎn),克服了它們的缺點(diǎn),與之相比較,流水施工組織方式科學(xué)地利用了工作面,爭取了時間,工期比較合理;施工隊實現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn),提高了勞動生產(chǎn)率,保證工程質(zhì)量;相鄰專業(yè)施工隊之間實現(xiàn)了最大限度的、合理的搭接;資源供應(yīng)較為均衡。3)流水施工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果從3種施工組織方式的對比中,可以發(fā)現(xiàn),流水施工組織方式是一種先進(jìn)的、科學(xué)的施工組織方式。流水施工在工藝劃分、時間安排和空間布置上的統(tǒng)籌計劃,必然會帶來顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,具體可歸納為以下幾個方面:施工工期比較理想。由于流水施工的連續(xù)性,加快了各專業(yè)施工隊的施工進(jìn)度,減少1/3有利于提高勞動生產(chǎn)率。由于流水施工實現(xiàn)了專業(yè)化的生產(chǎn),為工人提高技術(shù)水平,改進(jìn)操作方法及革新生產(chǎn)工具創(chuàng)造了有利條件,因此改善了工人的勞動條件,促進(jìn)了勞動生30~50。有利于提高工程質(zhì)量。專業(yè)化的施工提高了工人的專業(yè)技術(shù)水平和熟練程度,為全面推行質(zhì)量管理創(chuàng)造了條件,有利于保證和提高工程質(zhì)量。有利于施工現(xiàn)場的科學(xué)管理。流水施工是有節(jié)奏的、連續(xù)的施工組織方式,單位時間內(nèi)投入的勞動力、機(jī)具和材料等資源較為均衡,有利于資源供應(yīng)的組織工作,從而為實現(xiàn)施工現(xiàn)場的科學(xué)管理提供了必要條件。能有效降低工程成本。工期縮短、勞動生產(chǎn)率提高、資源供應(yīng)均衡,各專業(yè)施工隊連續(xù)均衡作業(yè),減少了臨時設(shè)施數(shù)量,從而可以節(jié)約人工費(fèi)、機(jī)械使用費(fèi)、材料費(fèi)和施工管理等相6~12。(2)流水施工的分類1)按流水施工對象的范圍分類根據(jù)組織流水施工對象的范圍大小,流水施工通?？煞譃橐韵?種:分項工程流水施工、分部工程流水施工、單位工程流水施工和群體工程流水施工。其中最重要的是分部工程流水施工,它由組織流水施工的基本方法來表示。5566①分項工程流水施工。分項工程流水施工也稱細(xì)部流水施工,它是在一個專業(yè)工程內(nèi)部組織的流水施工。在項目施工進(jìn)度計劃上,它由一條標(biāo)有施工段或工作隊編號的水平進(jìn)度指示線段或斜向進(jìn)度指示線段來表示。②分部工程流水施工。分部工程流水施工也稱專業(yè)流水施工,是在一個分部工程內(nèi)部、各分項工程之間組織的流水施工。在項目施工進(jìn)度計劃上,它由一組施工段或工作隊編號的水平進(jìn)度指示線段或斜向進(jìn)度指示線段來表示。③單位工程流水施工。單位工程流水施工也稱綜合流水施工,是在一個單位工程內(nèi)部、各分部工程之間組織的流水施工。在項目施工進(jìn)度計劃表上,它是通過若干組分部工程的進(jìn)度指示線段表示的,并由此構(gòu)成一個單位工程施工進(jìn)度計劃。④群體工程流水施工。群體工程流水施工也稱大流水施工。它是在若干單位工程之間組織的流水施工,反映在項目施工進(jìn)度計劃上,是一個項目施工總進(jìn)度計劃。2)按流水節(jié)奏的特征分類根據(jù)流水節(jié)奏的特征不同,流水施工可分為有節(jié)奏流水施工和無節(jié)奏流水施工兩大類。①有節(jié)奏流水施工。有節(jié)奏流水施工是指在組織流水施工時,同一施工過程在不同施工段上的流水節(jié)拍均相等的流水施工。但不同施工過程在同一施工段上的流水節(jié)拍未必全部相等,據(jù)此可將有節(jié)奏流水施工分為等節(jié)奏流水施工和異節(jié)奏流水施工。等節(jié)奏流水施工又稱固定節(jié)拍流水施工,是指在組織流水施工時,同一施工過程在不同施工段上的流水節(jié)拍均相等,不同施工過程在同一施工段上的流水節(jié)拍也均相等,即流水節(jié)拍為一常數(shù),是規(guī)律性非常強(qiáng)的流水施工。異節(jié)奏流水施工是指在組織流水施工時,同一施工過程在不同施工段上的流水節(jié)拍均相等,而不同施工過程在同一施工段上的流水節(jié)拍不盡相等的流水施工。在異節(jié)奏流水施工中,對某些施工工程,有時候安排多個專業(yè)工作隊來完成,以使各流水步距相等,各施工過程的流水節(jié)拍互成整數(shù)比,這種流水施工稱為等步距異節(jié)奏流水施工。而當(dāng)每個施工工程僅安排一個專業(yè)工作隊時,各流水步距便不盡相等,所采用的這種流水施工為異步距異節(jié)奏流水施工。②無節(jié)奏流水施工。無節(jié)奏流水施工是指在組織流水施工時,同一施工過程在不同施工段上的流水節(jié)拍不盡相等,相互之間無規(guī)律可循的流水施工。132 流水施工的基本參數(shù)流水施工參數(shù)是影響流水施工組織的節(jié)奏和效果的重要因素,是用以表達(dá)流水施工在工藝流程、時間安排及空間布局方面開展?fàn)顟B(tài)的參數(shù)。在施工組織設(shè)計中,一般把流水施工的基本參數(shù)分為3類,即工藝參數(shù)、空間參數(shù)和時間參數(shù)。(1)工藝參數(shù)工藝參數(shù)是用以表達(dá)流水施工在施工工藝方面的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)的參數(shù),一般包括施工過程和流水強(qiáng)度。1)施工過程一個建筑物的施工通常可以劃分為若干個施工過程。施工過程所包含的施工內(nèi)容,既可以是分項工程或者分部工程,也可以是單位工程或者單項工程n來表示,它的多少與建筑物的復(fù)雜程度及施工工藝等因素有關(guān),通常工業(yè)建筑物的施工過程數(shù)量要多于一般混合結(jié)構(gòu)的住宅的施工過程數(shù)量n的數(shù)值,是組織流水施工的一個重要工作。根據(jù)工藝性質(zhì)不同,施工過程可以分為以下3類:①制備類施工過程。制備類施工過程是指為制造建筑制品或為提高建筑制品的加工能力而形成的施工過程,如鋼筋的成型、構(gòu)配件的預(yù)制,以及砂漿和混凝土的制備過程。②運(yùn)輸類施工過程。運(yùn)輸類施工過程是指把建筑材料、制品和設(shè)備等運(yùn)輸?shù)焦さ貍}庫或施工操作地點(diǎn)而形成的施工過程。③砌筑安裝類施工過程。砌筑安裝類施工過程是指在施工對象的空間上,進(jìn)行建筑產(chǎn)品最終加工而形成的施工過程,如砌筑工程、澆筑混凝土工程、安裝工程和裝飾工程等施工過程。在組織施工現(xiàn)場流水施工時,砌筑安裝類施工過程占有主要地位,直接影響工期的長短,必須列入施工進(jìn)度計劃。屬于這一類的施工過程很多,且在施工中的作用、工藝性質(zhì)和內(nèi)容復(fù)雜程度不同,在編制施工進(jìn)度計劃時,要結(jié)合工程的自身特點(diǎn),科學(xué)地劃分施工過程,正確安排其在進(jìn)度計劃上的位置。由于制備類施工過程和運(yùn)輸類施工過程一般不占用施工對象的工作面,不影響工期,因此不列入流水施工進(jìn)度計劃表。只有當(dāng)它們與砌筑安裝類施工過程之間發(fā)生直接聯(lián)系,占用工作面,對工期造成一定影響時,才列入流水施工進(jìn)度計劃表。例如,單層裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房施工中的大型構(gòu)件的現(xiàn)場預(yù)制施工過程,以及邊運(yùn)輸邊吊裝的構(gòu)件運(yùn)輸施工過程。n是指參與該階段流水施工的施工過程的數(shù)目n是流水施工的主要參數(shù)之一,對一個單位工程,n并不一定等于計劃中包括的所有施工過程數(shù)因為并不是所有的施工過程都能按照流水方式組織施工,可能只有其中的某些階段可以組織流水施工。2)流水強(qiáng)度流水強(qiáng)度是指流水施工的每一施工過程在單位時間內(nèi)完成工程量的數(shù)量,又稱為“生產(chǎn)能力”,用σ表示。它主要與選擇的施工機(jī)械或參與作業(yè)的人數(shù)有關(guān),可以分為兩種情況來計算①

機(jī)械作業(yè)施工過程的流水強(qiáng)度。

λλσ=i=1RiSi (3.1)式中 Ri—某種主導(dǎo)施工機(jī)械的臺數(shù);SiPAGEPAGE7PAGEPAGE8②λ。②人工作業(yè)施工過程的流水強(qiáng)度。 σ=RS (13.2)式中 R—參加作業(yè)的人數(shù);S。流水強(qiáng)度關(guān)系專業(yè)工作隊的組織,合理確定流水強(qiáng)度有利于科學(xué)地組織流水施工,對工期的優(yōu)化有重要的作用。(2)空間參數(shù)空間參數(shù)是指在組織流水施工時,用以表達(dá)流水施工在空間上開展?fàn)顟B(tài)的參數(shù),主要包括工作面、施工段和施工層。1)工作面工作面是指安排專業(yè)工人進(jìn)行操作或者布置機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工所需要的活動空間。工作應(yīng)根據(jù)專業(yè)工種的計劃產(chǎn)量定額和安全施工技術(shù)規(guī)程確定,反映了工人操作、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)在空間布置上的具體要求。施工過程不同,所對應(yīng)的描述工作面的計量單位也不同。表13.1列出了主要專業(yè)工種工作面參考數(shù)據(jù)。表3.1主要專業(yè)工種工作面參考數(shù)據(jù)工作項目每個技工的工作面說明磚基礎(chǔ)7.6m/人以12磚計磚乘以0.8磚乘以0.5砌磚墻8.5m/人以12磚計2磚乘以0.13磚乘以0.7砌毛石墻基3m/人以60cm計砌毛石墻3.3m/人以40cm計澆筑混凝土柱、墻基礎(chǔ)8m3/人機(jī)拌、機(jī)搗澆筑混凝土設(shè)備基礎(chǔ)7m3/人機(jī)拌、機(jī)搗現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱2.5m3/人機(jī)拌、機(jī)搗現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁3.2m3/人機(jī)拌、機(jī)搗現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻5m3/人機(jī)拌、機(jī)搗現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板5.3m3/人機(jī)拌、機(jī)搗預(yù)制鋼筋混凝土柱3.6m3/人機(jī)拌、機(jī)搗預(yù)制鋼筋混凝土梁3.6m3/人機(jī)拌、機(jī)搗續(xù)表工作項目每個技工的工作面說明預(yù)制鋼筋混凝土屋架2.7m3/人機(jī)拌、機(jī)搗預(yù)制鋼筋混凝土平板、空心板1.1m3/人機(jī)拌、機(jī)搗預(yù)制鋼筋混凝土大型屋面板2.2m3/人機(jī)拌、機(jī)搗澆筑混凝土地坪及面層40m2/人機(jī)拌、機(jī)搗外墻抹灰16m2/人—內(nèi)墻抹灰8.5m2/人—做卷材屋面8.5m2/人—做防水水泥砂漿屋面16m2/人—門窗安裝11m2/人—在流水施工中,有的施工過程在施工一開始,就在整個操作面上形成了施工工作面,如人工開挖基槽;有的工作面是隨著前一個施工過程的結(jié)束而形成的,如現(xiàn)澆鋼筋混凝土的支模板、綁鋼筋和澆筑混凝土。工作面有一個最小數(shù)值的規(guī)定,最小工作面對應(yīng)能夠安排的施工人數(shù)和機(jī)械數(shù)的最大數(shù)量,它決定了專業(yè)施工隊人數(shù)的上限。工作面確定得合理與否,將直接影響專業(yè)施工隊生產(chǎn)效率的高低。2)施工段施工段是指將施工對象在平面上劃分為若干個勞動量大致相等的施工區(qū)段,在流水施工中,用m來表示施工段的數(shù)目。劃分施工段是組織流水施工的基礎(chǔ)。建筑工程產(chǎn)品具有單件性,不像批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品那樣適于組織流水生產(chǎn)。但是,建筑工程產(chǎn)品的體積龐大,如果在空間上劃分為多個區(qū)段,形成“假想批量產(chǎn)品”,就能保證不同的專業(yè)施工隊在不同的施工段上同時進(jìn)行施工,一個專業(yè)施工隊能夠按一定的順序從一個施工段轉(zhuǎn)移到另一個施工段依次連續(xù)地進(jìn)行施工,實現(xiàn)流水作業(yè)的效果。在同一時間內(nèi),一個施工段只容納一個專業(yè)施工隊施工,不同的專業(yè)施工隊在不同的施工段上平行作業(yè)。施工段數(shù)量將直接影響流水施工的效果。合理劃分施工段,一般應(yīng)遵循以下原則:①為了保證流水施工的連續(xù)、均衡,劃分的各個施工段上,同一專業(yè)施工隊的勞動量應(yīng)大10~15。②為了充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備和專業(yè)工人的生產(chǎn)效率,應(yīng)考慮施工段對機(jī)械臺班、勞動力的容量大小,滿足專業(yè)工種對工作面的空間要求,盡量做到勞動資源的優(yōu)化組合。③為了保證結(jié)構(gòu)的整體性,施工段的界限應(yīng)盡可能與結(jié)構(gòu)界限相吻合,或設(shè)在對結(jié)構(gòu)整體性影響較小的部位,如溫度縫、沉降縫、單元分界或門窗洞口處。④為便于組織流水施工,施工段數(shù)目應(yīng)與主要施工過程相協(xié)調(diào),施工段劃分過多,會增加施工持續(xù)時間,延長工期;施工段劃分過少,不利于充分利用工作面。3)施工層對多層的建筑物、構(gòu)筑物,應(yīng)既分施工段,又分施工層。施工層是指為組織多層建筑物的豎向流水施工,將建筑物劃分為在垂直方向上的若干區(qū)段。r來表示。通常以建筑物的結(jié)構(gòu)層作為施工層,有時為方便施工,也可按一定高度劃分一個施工層,如單層工業(yè)廠房砌筑工程一般按12~14m即一步腳手架的高度劃分為一個施工層。在多層建筑物分層流水施工中,總的施工段數(shù)等于mn。為了保證專業(yè)工作隊不但能夠在本層的各個施工段上連續(xù)作業(yè),而且在轉(zhuǎn)入下一個施工層的施工段時,也能夠連續(xù)作業(yè),包分的施工段數(shù)目m必須大于或等于施工過程數(shù)n,即m≥n (13.3)式中 m—分層流水施工時的施工段數(shù)目;n?，F(xiàn)舉例說明施工段數(shù)目m與施工過程數(shù)n的關(guān)系對分層流水施工的影響。某二層現(xiàn)澆鋼筋混凝土工程,結(jié)構(gòu)主體施工中對進(jìn)度起控制性作用的有支模板、綁鋼筋32d,當(dāng)施工段數(shù)目不同時,流水施工的組織情況也有所不同。m4n3,m>n1334個施工段的任務(wù)后,都連續(xù)地進(jìn)入第二施工層繼續(xù)施工;從施工段上專業(yè)施工隊的作業(yè)情況來看,從第一層第一施工段完成所有3個施工過程到第二層第一施工段開始作業(yè)之間存在一段空閑時間,相應(yīng)地,其他施工段也存在這種閑置情況。圖3.3m>n時流水施工進(jìn)展情況m>n時,流水施工呈現(xiàn)出的特點(diǎn)是各專業(yè)施工隊均能連續(xù)施工;施工段有閑置,但這種情況并不一定有害,它可以用于技術(shù)間歇時間和組織間歇時間。m3n3,mn。施工進(jìn)展情況如圖134所示,可發(fā)現(xiàn),當(dāng)mn時,流水施工呈現(xiàn)出的特點(diǎn)是各專業(yè)施工隊均能連續(xù)施工;施工段不存在閑置的工作面。顯然,這是理論上最為理想的流水施工組織方式,如果采取這種方式,必須提高施工管理水平,不允許有任何時間的拖延。PAGEPAGE10PAGEPAGE11圖3.4m=n時流水施工進(jìn)展情況n3,m<n1353m<n時,流水施工呈現(xiàn)出的特點(diǎn)是各專業(yè)施工隊在跨越施工層時,均不能連續(xù)施工而產(chǎn)生窩工;施工段沒有閑置。當(dāng)組織建筑群施工時,與現(xiàn)場同類建筑物形成群體工程流水施工,可以使專業(yè)施工隊連續(xù)作業(yè)。(3

圖3.5m<n時流水施工進(jìn)展情況時間參數(shù)是指在組織流水施工時,用以表達(dá)流水施工在時間上開展?fàn)顟B(tài)的參數(shù),主要包括流水節(jié)拍、流水步距、間歇時間和搭接時間。1)流水節(jié)拍流水節(jié)拍是指某一專業(yè)施工隊,完成一個施工段的施工過程所必需的持續(xù)時間。一般用t來表示某專業(yè)施工隊在施工段i上完成施工過程j的流水節(jié)拍。流水節(jié)拍表明流水施工的速度和節(jié)奏。流水節(jié)拍小,施工流水速度快、施工節(jié)奏快,而單位時間內(nèi)的資源供應(yīng)量大。它是流水施工的基本時間參數(shù),是區(qū)別流水施工組織方式的主要特征。jj影響流水節(jié)拍的主要因素包括所采用的施工方法,投入的勞動力、材料、機(jī)械,以及工作班次的多少。對人們熟悉的施工過程,已有了勞動定額、補(bǔ)充定額或?qū)嶋H經(jīng)驗數(shù)據(jù),其流水節(jié)拍可由下式確定:jjij=j=t= Qij=j=

QiHi Pi

(13.4)jSiRiNiRiNiRiNijjj jj jjj式中 ti—某專業(yè)施工隊在施工段i上完成施工過程j的流水節(jié)拍;jjQij在施工段i上的工程量;jjjjRij的專業(yè)施工隊人數(shù)或機(jī)械臺數(shù);Nij的專業(yè)施工隊每天工作班次;Sij人工或機(jī)械的產(chǎn)量定額;jjjjHij人工或機(jī)械的時間定額;jjPij在施工段i上的勞動量(工日或臺班)。j在特定施工段上工程量不變的情況下,流水節(jié)拍越小,所需的專業(yè)施工隊的工人或機(jī)械就越多。除了用公式計算,確定流水節(jié)拍還應(yīng)該考慮下列要求:專業(yè)施工隊人數(shù)要符合施工過程對勞動組合的最少人數(shù)要求和工作面對人數(shù)的限制條件。要考慮各種機(jī)械臺班的工作效率或機(jī)械臺班的產(chǎn)量大小。要考慮各種建筑材料、構(gòu)件制品的供應(yīng)能力、現(xiàn)場堆放能力等相關(guān)限制因素。要滿足施工技術(shù)的具體要求。數(shù)值宜為整數(shù),最好為半個工作班次的整數(shù)倍。2)流水步距流水步距是指兩個相鄰的專業(yè)施工隊相繼開始投入施工的時間間隔。一般用Kj,j+1來表示專業(yè)施工隊投入第j個和j+1個施工過程之間的流水步距。流水步距是流水施工主要的時間參數(shù)之一。在施工段不變的情況下,流水步距越大,工期越長。若有n個施工過程,則有(n-1)個流水步距。每個流水步距的值是由相鄰兩個施工過程在各施工段上的流水節(jié)拍值確定的。確定流水步距時,一般要滿足以下基本要求:流水步距要滿足相鄰兩個專業(yè)施工隊在施工順序上的制約關(guān)系。流水步距要保證相鄰兩個專業(yè)施工隊在各施工段上能夠連續(xù)作業(yè)。流水步距要保證相鄰兩個專業(yè)施工隊在開工時間上實現(xiàn)最大限度和最合理的搭接。流水步距在等節(jié)拍流水施工、成倍節(jié)拍流水施工和無節(jié)拍流水施工中呈現(xiàn)出不同的規(guī)律特征,計算方法也各不相同。3)間歇時間間歇時間是指在組織流水施工時,根據(jù)施工過程之間工藝上或組織上的需要,相鄰兩個施工過程在時間上不能銜接施工而必須留出的時間間隔。根據(jù)原因的不同,間歇時間分為技術(shù)間歇時間和組織間歇時間。技術(shù)間歇時間是指流水施工中,某些施工過程完成后要有合理的工藝間隔時間,一般用tg表示。技術(shù)間歇時間與材料的性質(zhì)和施工方法有關(guān)。12121313組織間歇時間是指流水施工中,某些施工過程完成后要有必要的檢查驗收時間或為下一個施工過程作準(zhǔn)備的時間,一般用tz表示。例如,基礎(chǔ)工程完成后,在回填土前必須留出進(jìn)行檢查驗收及做好隱蔽工程記錄所需的時間。4)搭接時間組織流水施工時,在某些情況下,如果工作面允許,為了縮短工期,前一個專業(yè)施工隊在完成部分作業(yè)后,空出一定的工作面,使得后一個專業(yè)施工隊能夠提前進(jìn)入這一施工段,在空出的工作面上進(jìn)行作業(yè),形成兩個專業(yè)施工隊在同一個施工段的不同空間上同時搭接施工。后一個專業(yè)施工隊提前進(jìn)入前一個施工段的時間間隔即為搭接時間,一般用td表示。133 流水施工的基本組織方式建筑工程流水施工的節(jié)奏是由流水節(jié)拍決定的,流水節(jié)拍的規(guī)律不同,流水施工的流水步距、施工工期的計算方法也有所不同,各個施工過程對應(yīng)的需成立的專業(yè)施工隊數(shù)目可能受到影響,從而形成不同節(jié)奏特征的流水施工組織方式。按照流水節(jié)拍和流水步距,流水施工分類如圖13.6所示。圖3.6流水施工按流水節(jié)拍和流水步距的分類流水施工分為無節(jié)奏流水施工和有節(jié)奏流水施工兩大類。無節(jié)奏流水施工是指在組織流水施工時,全部或部分施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍各不相等。有節(jié)奏流水施工是指在組織流水施工時,每一項施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍都各自相等,又可分為等節(jié)奏流水施工和異節(jié)奏流水施工。等節(jié)奏流水施工是指有節(jié)奏流水施工中,各施工過程之間的流水節(jié)拍都各自相等,也稱為固定節(jié)拍流水施工或全等節(jié)拍流水施工。異節(jié)奏流水施工是指在有節(jié)奏流水施工中,各施工過程的流水節(jié)拍各自相等而不同施工過程之間的流水節(jié)拍不盡相等。通常存在兩種組織方式,即異步距成倍節(jié)拍流水施工和等步距成倍節(jié)拍流水施工。等步距成倍節(jié)拍流水施工是按各施工過程流水節(jié)拍之間的比例關(guān)系,成立相應(yīng)數(shù)量的專業(yè)施工隊,進(jìn)行流水施工,也稱為成倍節(jié)拍流水施工。當(dāng)異節(jié)奏流水施工,各施工過程的流水步距不盡相同時,其組織方式屬于分別流水施工組織的范疇,與無節(jié)奏流水施工相同。在建筑工程流水施工中,常見的、基本的組織方式歸納為固定節(jié)拍流水施工、成倍節(jié)拍流水施工和分別流水施工。(1)固定節(jié)拍流水施工固定節(jié)拍流水施工是指各個施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍彼此相等的流水施工組織方式。這種組織方式一般是在劃分施工工程時,將勞動量較小的施工過程進(jìn)行合并,使各施工過程的勞動量相差不大,然后確定主要施工過程專業(yè)施工隊的人數(shù),并計算流水節(jié)拍;再根據(jù)流水節(jié)拍確定其他施工過程專業(yè)施工隊的人數(shù),同時考慮施工段的工作面和合理勞動組合,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整。①各個施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍彼此相等1①各個施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍彼此相等

, j( 。tt為常數(shù)Kj,j+1tt為常數(shù)③每個施工過程在每個施工段上均由一個專業(yè)施工隊獨(dú)立完成作業(yè),即專業(yè)施工隊數(shù)n′等于施工過程數(shù)n。④專業(yè)施工隊能夠連續(xù)作業(yè),沒有閑置的施工段,使得流水施工在時間和空間上都連續(xù)。固定節(jié)拍流水施工,一般只適用于施工對象結(jié)構(gòu)簡單、工程規(guī)模較小、施工過程數(shù)不多的房屋工程或線形工程,如道路工程、管道工程等。由于固定節(jié)拍流水施工的流水節(jié)拍和流水步距是定值,局限性較大,且建筑工程多數(shù)施工較為復(fù)雜,因此在實際建筑工程中采用這種組織方式的并不多見,通常只用于一個分部工程的流水施工中。2)工期計算流水施工的工期是指從第一個施工過程開始施工,到最后一個施工過程結(jié)束施工的全部持續(xù)時間。對所有施工過程都采取流水施工的工程項目,流水施工工期即為工程項目的施工工期。固定節(jié)拍流水施工的工期計算分為兩種情況?！?∑ ∑①不分層施工?！?∑ ∑T=(m+n-1)t+ tg+ tz- td (13.5)式中 T—流水施工工期;tmn∑tg技術(shù)間歇時間總和;∑∑tz組織間歇時間總和;∑td搭接時間總和。②分層施工。當(dāng)固定節(jié)拍流水施工不分施工層時,施工段數(shù)目按照工程實際情況劃分即可;當(dāng)分施工層進(jìn)行流水施工時,為了保證在跨越施工層時,專業(yè)施工隊能連續(xù)施工而不產(chǎn)生窩工現(xiàn)象,施PAGEPAGE161515工段數(shù)目的最小值min應(yīng)滿足相關(guān)要求:無技術(shù)間歇時間和組織間歇時間時,

min

=n。m>n,此時,每層施工段空閑數(shù)為m-n,每層空閑時間則為(m-n)t=(m-n)K。若一個樓層內(nèi)各施工過程間的技術(shù)間歇時間和組織間歇時間之和為Z,樓層間的技術(shù)間歇時間和組織間歇時間之和為C,為保證專業(yè)施工隊能連續(xù)施工,則(m-n)K=Z+C由此,可得出每層的施工段數(shù)目min應(yīng)滿足:

+-式中 K—流水步距;

min=n+Z

CtdK

(13.6)∑ZZ=∑tg+tz∑C其他符號含義同前。如果每層的Z并不均等,各層間的C也不均等時,應(yīng)取各層中最大的Z和C,式(13.6)改為: + -min=n+Zax

CmaxtdK

(13.7)分施工層組織固定節(jié)拍流水施工時,其流水施工工期可按下式計算:T=(m·r+n-1)t+Z1 (13.8)式中 r—施工層數(shù)目;Z1Z1=r=1(tg+tz)r其他符號含義同前。從流水施工工期的計算公式中可知,施工層數(shù)越多,施工工期越長,技術(shù)間歇時間或組織間歇時間的存在,也會使施工工期延長,在工作面和資源供應(yīng)能保證的條件下,一個專業(yè)施工隊能夠提前進(jìn)入這一施工段,在空出的工作面上進(jìn)行作業(yè),這樣產(chǎn)生的搭接時間可以縮短施工工期。例13.2 某分部工程由Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ4個施工過程組成,劃分為4個施工段,流水節(jié)拍均3d2d1d,試確定流水步距,計算工期,并繪制流水施工進(jìn)度計劃表。解:流水節(jié)拍均等,屬于固定節(jié)拍流水施工。①確定流水步距: K=t=3d②計算工期:∑tg=2,∑td=1T=(m+n-1)t+∑tg+∑tz-∑td=((4+4-1)×3+2-1)=22d③繪制流水施工進(jìn)度計劃表(圖13.7)。圖3.7流水施工進(jìn)度計劃表例13.3 某工程項目由Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ4個施工過程組成,劃分為兩個施工層組織流水施工,施工過程Ⅰ完成后需養(yǎng)護(hù)1d,下一個施工過程才能開始施工,且層間技術(shù)間歇時間為1d,流水節(jié)拍均為2d,試確定施工段數(shù)目,計算工期,并繪制流水施工進(jìn)度計劃表。解:流水節(jié)拍均等,屬于固定節(jié)拍流水施工。①確定流水步距: K=t=2d②確定施工段數(shù)目。分層組織流水施工,各施工層內(nèi)各施工過程間的間歇時間之和為Z1Z21,一、C1,由式(136Kmin=n+Z+C-td,取m=5K③計算工期: T=(

m·r+n

-1)t+C

=[(5×2+4-1)×2+1]=27(d)④繪制流水施工進(jìn)度計劃表(圖13.8)。(2

圖3.8例3.3流水施工進(jìn)度計劃表在組織流水施工時,通常在同一施工段的固定工作面上,不同的施工過程的施工性質(zhì)、復(fù)雜程度各不相同,從而使得其流水節(jié)拍很難完全相等,不能形成固定節(jié)拍流水施工。但是,如果施工段劃分得恰當(dāng),可以使同一施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍均等。這種各施工過程的流水節(jié)拍均等而不同施工過程之間的流水節(jié)拍不盡相等的流水施工組織方式屬于異節(jié)奏流水施工。在異節(jié)奏流水施工中,當(dāng)同一施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍彼此相等,且不同施工過程的流水節(jié)拍為某一數(shù)的不同整數(shù)倍時,每個施工過程均按其節(jié)拍的倍數(shù)關(guān)系成立相應(yīng)數(shù)目的專業(yè)施工隊,組織這些專業(yè)施工隊進(jìn)行流水施工的方式,即為等步距成倍節(jié)拍流水施工。1)組織特點(diǎn)jjtit,不同施工過程在同一施jj工段上的流水節(jié)拍之間存在一個最大公約數(shù),各流水節(jié)拍等于該最大公約數(shù)的不同整數(shù)倍,kt1t2tn。②各專業(yè)施工隊之間的流水步距彼此相等,且等于流水節(jié)拍的最大公約數(shù)k。③專業(yè)施工隊總數(shù)目n′大于施工過程數(shù)n。④專業(yè)施工隊能夠連續(xù)作業(yè),沒有閑置的施工段,使得流水施工在時間和空間上都連續(xù)。⑤各個施工過程的持續(xù)時間之間存在公約數(shù)k。成倍節(jié)拍流水施工適用于一般房屋建筑施工,也適用于線形工程(如道路、管道)的施工。2)專業(yè)施工隊數(shù)目成倍節(jié)拍流水施工的每個施工過程由不等的幾個專業(yè)施工隊共同完成施工,每個施工過程成立專業(yè)施工隊數(shù)目可由下式確定:kbj=tjk式中 tj—施工過程j的流水節(jié)拍;

(13.9)bjj的專業(yè)施工隊數(shù)目;kk

t1

,t2

,…,tn}。n專業(yè)施工隊總數(shù)目n′大于施工過程數(shù)n,即nn′=j=1bj>n (13.10)3)工期計算各施工層進(jìn)行流水施工時,施工段數(shù)目的最小值各施工層進(jìn)行流水施工時,施工段數(shù)目的最小值min應(yīng)滿足下式要求:式中 n′—專業(yè)施工隊總數(shù);其他符號含義同式(137。

min=n′+ZaxkCax

(13.11)成倍節(jié)拍流水施工工期可按下式計算:T=(m·r+n′-1)k+z1-∑td (13.12)式中 T—流水施工工期;m3基本原理建筑施工技術(shù)建筑施工技術(shù)rn′kz1∑td搭接時間總和。1343633d2d1d,試安排流水施工,并繪制流水施工進(jìn)度計劃表。解:根據(jù)工程特點(diǎn),按成倍節(jié)拍流水施工方式組織流水施工。①確定流水步距: k=最大公約數(shù){3,2,1}=1d②計算專業(yè)施工隊數(shù)目:③ b3/13b2/12b1/11計算工期: T=(

m+n′

-1)k

=(6+6-1)×1=11d④繪制流水施工進(jìn)度計劃表(圖13.9)。圖3.9例3.4流水施工進(jìn)度計劃表例13.5 某兩層現(xiàn)澆鋼筋混凝土工程,施工過程分為安裝模板、綁扎鋼筋和澆筑混凝土3個施工過程。已知每個施工過程在每層每個施工段上的流水節(jié)拍分別為t模=2d,t扎=2d,t澆=1d。當(dāng)安裝模板施工隊轉(zhuǎn)移到第二結(jié)構(gòu)層的第一施工段時,須待第一層第一施工段的混凝土養(yǎng)護(hù)1d后才能進(jìn)行施工。在保證各施工隊連續(xù)施工的條件下,試安排流水施工,并繪制流水施工進(jìn)度計劃表。解:根據(jù)工程特點(diǎn),按成倍節(jié)拍流水施工方式組織流水施工。①確定流水步距: k=最大公約數(shù){2,2,1}=1d②計算專業(yè)施工隊數(shù)目:b2/12b2/12b1/11計算專業(yè)施工隊總數(shù)目n′: 17建筑施工技術(shù)建筑施工技術(shù)3基本原理PAGEPAGE18PAGEPAGE19jn′=3bjj=1

=(2+2+1)=5個③確定每層的施工段數(shù)目: + min=n′+ZaxkCax=(5+1/1)=6段④計算工期: T=(

m+n′

-1)k1

=(6×2+5-1)×1=16d⑤繪制流水施工進(jìn)度計劃表(圖13.10)。(3

圖3.0例3.5流水施工進(jìn)度計劃表分別流水施工是指無節(jié)奏流水施工或異節(jié)奏異步距流水施工的組織方式,各施工過程在每個施工段上的流水節(jié)拍無特定規(guī)律。由于沒有固定節(jié)拍、成倍節(jié)拍的時間約束,在進(jìn)度安排上比較自由、靈活,分別流水施工是實際工程中最常見、應(yīng)用最普遍的一種流水施工組織方式。組織分別流水施工時,先將擬建工程分解為若干個施工過程,每個施工過程成立一個專業(yè)施工隊,然后按劃分施工段的原則,在工作面上劃分出若干施工段,用一般流水施工的方法組織流水施工。1)組織特點(diǎn)①各個施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍彼此不等,也無特定規(guī)律。②所有施工過程之間的流水步距彼此不等,流水步距與流水節(jié)拍的大小及相鄰施工過程的相應(yīng)施工段節(jié)拍差有關(guān)。③每個施工過程在每個施工段上均由一個專業(yè)施工隊獨(dú)立完成作業(yè),即專業(yè)施工隊數(shù)目n′等于施工過程數(shù)n。④專業(yè)施工隊能夠連續(xù)作業(yè),施工段可能有閑置。⑤各個施工過程的施工速度不一定相等,也無特定規(guī)律。一般來說,固定節(jié)拍、成倍節(jié)拍流水施工通常只適用于一個分部或分項工程中。對一個單位工程或大型復(fù)雜工程,往往很難要求按照相同的或成倍的時間參數(shù)組織流水施工。而分別流水施工的組織方式?jīng)]有固定約束,允許某些施工過程的施工段閑置,能夠適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)各異、規(guī)模不等、復(fù)雜程度不同的工程對象,具有更廣泛的應(yīng)用范圍。2)確定流水步距分別流水施工中,流水步距的大小是沒有規(guī)律的,彼此不等。流水步距的計算方法有很多,主要有圖上分析法、分析計算法和潘特考夫斯基法,其中潘特考夫斯基法比較簡潔實用。潘特考夫斯基法又稱為“累加數(shù)列錯位相減取最大差法”。這種方法概括為:首先把每個施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍依次累加,逢段求和,得出各施工過程流水節(jié)拍的累加數(shù)列。再將相鄰的兩個施工過程的累加數(shù)列的后者均向后錯一位,分別相減,得到一個新的差數(shù)列。差數(shù)列中的最大數(shù)值即為這兩個相鄰施工過程的流水步距,其計算方法如下:m①計算各施工過程在各個施工段上流水節(jié)拍的累加數(shù)列計算公式為:maj,i=∑ti(1≤j≤n1≤m) (13.13)11ji=j式中 aj,i—第j個施工過程的累加數(shù)列第i項的值,當(dāng)j=12,…,n時,分別取i=12,…,m,即可得施工過程j的累加數(shù)列。②求相鄰兩個累加數(shù)列的錯位相減差數(shù)列計算公式為:j,Δaij+1=aj,i-aj+1,i-1(1≤j≤n-1,1≤m) (13.j,j,式中 Δaij+1—流水節(jié)拍累加數(shù)列j和j+1相