流水施工原理课件-2

1、第二章 流水施工原理 知识目标了解施工组织基本方式及优缺点，了解流水施工的基本概念及表达方式；熟悉流水施工的基本原理、参数及参数的计算；掌握等节拍、等步距以及无节奏流水施工组织方式。能力目标能说明不同施工组织方式的优缺点；能对流水施工进行分级，并确定流水施工组织所需要的各种参数；能根据施工需要组织流水施工，绘制横道图。 第一节 施工组织基本方式 一、依次施工 二、平行施工 三、流水施工图2-1 施工组织方式 一、依次施工的优缺点1）没有充分利用工作面，工期最长；2）若由一个工作队来完成整个项目任务，能够实现连续作业，但不能实现专业化施工，不能确保施工质量和提高劳动效率； 3）若由若干个专业队来

2、完成整个项目任务，虽然实现了专业化施工，确保了工程质量，提高了劳动效率，但又不能实现连续作业；4）单位时间投入的资源量较少，有利于资源供应；5）现场管理和施工组织比较简单。二、平行施工的优缺点1）充分利用了工作面，工期最短；2）若采用专业工程队施工，能确保工程质量和劳动效率，但不能连续施工；3.若采用综合工程队能确保连续施工，却实现不了专业化施工，影响工程质量和劳动效率；4）单位时间投入的资源量成倍增加，资源有限时，难以组织供应；5）现场管理和施工组织相对复杂。 1 第一章 流体流动 第一节 流体流动的主要任务 1、流体具有流动性的物体（液体和气体）。2、流体力学研究流体平衡和运动规律的科学（

3、静力学、动力学）。3、学习流体流动目的（1）根据生产工艺流程的要求，确定管路和设备的直径。（2）估算输送流体所需要的能量。（3）压力、流量及流速等参数的测量和控制。此外，流体流动也是传热、传质过程的重要基础。 第二节 静止流体规律与应用 流体的静止是流体运动的一种特殊方式。流体静力学是研究静止流体内部压力变化的规律。一、流体的压缩性流体的体积随压强和温度而变的这个性质，称为流体的压缩性。 液体：工程上可按不可压缩性流体考虑。气体：属于可压缩性流体。 2二、流体的主要物理性质 1密度、相对密度和比体积（1） 密度单位体积的流体所具有的质量， 符号： ； 单位 ： kg/m3 则： m流体的质量，

4、 ；V流体的体积，m3。 气体的密度气体：具有可压缩性， t ; V ; ；p V 当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算： 由理想气体方程求得操作条件（T, P）下的密度： 纯气体 所以 或： 混合气体密度的计算： M均= M1y 1+M2y2 + + Mnyn y1 、y2、y3 yn气体混合物中各组分的摩尔（体积）分数 【例题1-4】、【例题1-5】液体密度的计算液体的密度一般用实验方法测定。 纯液体密度，练习查（附录二、三、四、五）混合液体的密度的准确值要用实验方法求得。混合液体密度的近似值可由下式计算:取1kg液体为基准，假设各组分在混合前后体积不变， 则： 混合液中各

5、纯组分的质量分数 混合液中各纯组分的密度；kg/m3【例题1-1】、【例题1-2】、【例题1-3】 3(2)相对密度定义流体密度与4时水的密度之比 , 习惯称为比重 。 符号： 即： 没用单位，仅仅是一个比值。4 时， 1000kg/m3【例题1-6】 （3）比体积 定义单位质量流体所具有的体积。习惯称为比容。 符号：；单位：m3/kg。则： 与 关系互为倒数。 410002.压强（压力）（1）压强的定义流体垂直作用于单位表面积上的力，称为流体的静压强，简称压强.用符号 表示压强， 表示面积， 为流体垂直作用与面积上的力。则压强 强调 法定 单位：N/m2 （Pa ），与实际生产中压力的常用单

6、位kpa，Mpa之间的换算关系。（2）压强的单位及其换算其它常用单位有： 标准大气压atm（物理大气压）、工程大气压at、kgf/cm2、流体柱高度（mmH2O，mmHg等）。 各种压力单位的换算关系如下：1atm=101.3 kPa=1.033 kgf/cm2 =760mmHg =10.33mH2O1at=98.1kPa=1kgf/cm2=735.6 mmHg=10 mH2O 若用液柱高度表示压强 ：设 为液柱高度， 为液柱的底面积， 为液体的密度， 5 则结论：当P一定时，可用某流体柱的高度表示压强的大小。（3）压强的表示方法 绝对压强（简称绝压）：流体的真实压强。它是以绝对真空为基准测得

7、的流体压强。 表压强（简称表压） ：它是流体的真实压强与外界大气压强的差值。测压仪表上读取的压强值。它是以当地大气压强为基准测得的流体压强值。即用压力表测得比大气压高出的数值。 表压= 绝对压强（外界）大气压强 真空度：它是外界大气压强与流体的真实压强的差值 。即用压力表测得比大气压低出的数值。真空度即为负表压。 真空度=（外界）大气压强绝对压强 * 求真空度时，一定要用当地大气压强 6 绝对压强、表压强和真空度之间的关系，如图1-1 7图1-1 绝对压强、表压和真空度的关系8三、流体静力学基本方程式 1、方程的推导设：敞口容器内盛有密度为的静止流体，取任意一个垂直流体液柱，上下底面积均为Am

8、2。作用在上、下端面上并指向此两端面的压力分别为 P1和 P2 该液柱在垂直方向上受到的作用力有:（1）作用在液柱上端面上的总压力P1 P1= p1 A (N) （2）作用在液柱下端面上的总压力 P2 P2= p2 A (N) （3）作用于整个液柱的重力G G =gA(Z1-Z2) (N) 由于液柱处于静止状态，在垂直方向上的三个作用力的合力为零，即 ： p1 A+ gA(Z1 -Z2) -p2 A = 0 令： h= (Z1 -Z2)整理得： p2 = p1 + gh 9若将液柱上端取在液面，并设液面上方的压强为 p0 ； 则： p0 = p1 + gh 以上二式均称为流体静力学基本方程式，

9、它阐明了静止流体内部任一点流体静压力的大小与其位置的关系。即：静止流体内部某一点的压强等于作用在其上方的压强加上液柱的重力压强。 2、静力学基本方程的讨论:（1）在静止的液体中，液体任一点的压力与液体密度和其深度有关。 ; h ; p （2）在静止的、连续的同一液体内，处于同一水平面上各点的压力均相等。此压力相当的面，称为等压面。（3）当液体上方的压力有变化时，液体内部各点的压力也发生同样大小的变化。（4） 或压强差的大小也可利用一定高度的液体柱来表示。（需说明是何种液体）（5）整理得： 也为静力学基本方程 10（6）方程是以不可压缩流体推导出来的，对于可压缩性的气体，只适用于压强变化不大的情

10、况。使用流体静力学基本方程式的条件：静止、密度均匀的连续流体。3、静力学基本方程的应用(1) 测量流体的压差或压力U管压差计 U管压差计的结构如图，使用时内装指示液。对指示液的要求：指示液要与被测流体不互溶，不起化学作用，且其密度应大于被测流体的密度。通常采用的指示液有：水、油、四氯化碳或汞等。原理：等压面上的A点和B点压力应相等（ ）设流体作用在两支管口的压力为 和 ，且 ， A-B截面为等压面 根据流体静力学基本方程式分别对U管左侧和U管右侧进行计算整理得： 三、流水施工的优缺点1）科学地利用了工作面，工期较短；2）实现了专业化施工，确保工程质量，提高劳动效率；3）实现了连续施工；4）单位

11、时间投入的资源量成正态分布（均衡），有利于资源组织供应；5）施工组织和管理更加科学，有一定的节奏感。第二节 流水施的分级、表达方式和主要参数 一、流水施工的分级二、流水施工的表达方式 三、流水施工的主要参数四、流水施工的组织方式一、流水施工的分级a群体工程流水 b单位工程流水 c分部工程流水 d分项工程流水 图2-2 流水施工分级示意图二、流水施工的表达方式横道图网络图水平横道图垂直横道图单代号网络图双代号网络图流水施工表达方 式图2-3 流水施工表达方式示意图三、流水施工的主要参数1. 工艺参数 施工过程和流水强度两种2. 空间参数 工作面、施工层和施工段三种 3. 时间参数 流水节拍、流水

12、步距、平行搭接时间、 工艺间歇、组织间歇和流水施工工期六种 工艺参数施工过程：建造类施工过程、运输类施工过 程和制备类施工过程三种 流水强度：Vi-i施工过程机械操作流水强度；x -i施工过程投入的机械种类数；Rij-i施工过程的j种机械台数；Sij-i施工过程的j种机械产量定额。 空间参数工作面：指某专业工人或机械，在从事施工生产过程中的活动空间。 施工层：为了满足各专业工种组织流水施工的需要，对多层和高层建筑在竖向划分的若干个操作层，用“r”表示。 施工段：为了有效地组织流水施工，把拟建工程项目在平面上划分成若干个劳动量大致相等的施工段落，每个施工段落称为一个施工段，用“m”表示。 时间参

13、数流水节拍：组织流水施工时，某专业队完成某施工段上施工任务所需要的持续时间。用“tij”表示 1）定额计算法：2）经验估算法：3）工期计算法。时间参数流水步距：在组织流水施工时，相邻两个专业队在不改变施工顺序，保证工程质量安全生产，满足连续施工的条件下，相继开始工作的最小时间间隔，用“Ki, i+1”表示 平行搭接时间：在组织流水施工时，为了缩短工期，前一个专业队完成部分施工任务，后一个专业队提前进入，两个专业队同时在同一个施工段上平行作业，这个平行搭接的时间称为平行搭接时间，用“C i, i+1”表示 时间参数工艺间歇：也称技术间歇，是指在组织流水施工时，由于材料性质或施工工艺的要求，必须等

14、待一段时间，方可进入下道工序，这个等待时间称为技术间歇时间，常用“G i, i+1”表示。 组织间歇：组织流水施工时，由于组织的原因造成的时间间歇称为组织间歇。如：施工放线、设备转移、检查验收以及节日放假等，组织间歇时间常用“Z i, i+1”表示。时间参数流水施工工期：流水施工工期是指，从第一个专业队开始投入施工，到最后一个专业结束施工所持续的时间，常用“T”表示 T=K+G+Z-C+tn时间参数图2-3 时间参数示意图 四、流水施工的组织方式流水施工组织方式有节奏流水施工无（非）节奏流水施工等节奏流水施工等节拍（固定）流水施工异节奏流水施工等步距（成倍节拍）流水施工异步距流水施工图2-4

15、流水施工组织方式四、流水施工的组织方式往往组织等步距流水施工（或成倍节拍流水施工） 往往组织等节拍流水施工（或固定节拍流水施工） 往往组织异步距流水施工 只能组织无节奏流水施工（或非节奏流水施工） 第三节 等节拍流水施工 一、等节拍流水施工的基本特点1）不同施工过程各个施工段上的流水节拍均相等，都等于一个常数，即:t11=t12=t13=t（常数）；2）流水步距彼此相等，等于流水节拍，即： K12=K23=K34=K=t（常数），流水步距数目等于施工过程数减1；3）专业队数（n1）等于施工过程数（n）；4）每个专业队都能够连续施工，施工段没有空闲。 二、等节拍流水施工组织步骤1. 不考虑施工层

16、、各种间歇时间和搭接时间（1）流水施工组织方式判定 （2）由题意写出流水节拍（t）、流水步距（K）、施工过程数（n）和施工段数（m） （3）计算流水施工工期 T=（n+m-1）t （4）绘制等节拍流水施工进度计划横道图（图2-5）2. 考虑施工层、各种间歇和搭接时间应注意 ：（1）在确定施工段时，应满足：mn （2）流水施工工期计算 T=（n+rm-1）t+G+Z-C 三、应用举例【例2-1】某分部工程由4个分项工程组成，每个分项工程划分4个施工段，流水节拍均为2天，无分层、组织、工艺间歇和搭接，试组织流水施工（不分层、不考虑间歇等）。解：（1）流水施工组织方式判定 由题意可知，不同施工过程各

17、个施工段上的流水节拍均相等，都等于一个常数，所以组织等节拍流水施工（或固定节拍流水施工）（2）写出流水节拍（t）、流水步距（K）、施工过程数（n）和施工段数（m）t=t11=t12=t13=2（天） （由题意知）K=K12=K23=K34=t=2（天） （由等节奏流水施工特点确定）n=4 （由题意知）m=4 （由题意知。无分层、组织、工艺间歇和搭接，不受mn限制）（3）计算流水施工工期由于不考虑分层、间歇和搭接，且K =（n-1）t，tn =mt；所以，等节拍流水施工的工期T= K + tn =（n+m-1）t即：T =（n+m-1） t=（4+4-1）2=14（天） 三、应用举例（4）绘制等

18、节拍流水施工进度计划横道图（图2-5）图2-5 等节拍流水施工进度计划横道图三、应用举例【例2-2】某主体工程分二层，每层都由墙体砌筑、梁柱绑筋、支模、混凝土浇注和梁板吊装五个分项工程组成。由于工艺和组织需要,混凝土浇注后必须养护1天方可进行梁板吊装,各层间要有不少于1天的间歇。假设各分项工程量均相等，且持续时间为12天，试组织等流水施工。解：（1）依题意：组织等节拍流水施工（2）由题意知：n=5,r=2, Ti =12, G45=1, Z2=1，Z1=G45=1m与K应满足，即： 若K取大于等于2的数时，m=6,t= Ti/m=12/6=2,K=t=2 （等节奏流水施工特点确定）（3）流水施

19、工期：T=（n+rm-1）t+G+Z-C =（5+26-1）2+1+0-0=33（天） 三、应用举例（4）绘制等节拍流水施工进度计划横道图（图2-5）图2-7等节拍流水分层施工进度计划横道图 第四节 等步距流水施工 一、等步距流水施工的基本特点 （1）同一施工过程各施工段上的流水节拍相等，不同施工过程各施工段上的流水节拍不等，但存在着最大公约数（Kb）；（2）流水步距彼此相等，而且等于流水节拍的最大公约数（Kb）；（3）各专业队能保证连续施工，施工段没有空闲；（4）专业队数（n1）大于施工过程数（n），即n1 n。 二、等步距流水施工的组织步骤 1.不考虑施工层、间歇和搭接时间 （1）流水施工

20、组织方式判定 （2）确定流水步距（3）确定专业队数（n1） （4）流水施工工期计算 T=（n1-1）Kb+tn1 （5）绘制等步距流水施工进度计划横道图2.考虑施工层、间歇和搭接时间时应考虑（1）在确定施工段时，应满足：（2）流水施工的工期T=（n1-1）Kb+ rtn1+G+Z-C 三、应用举例 【例2-3】某分部工程分为四个施工过程，每个施工过程分为四个施工段，各施工段上的流水节拍见左表（单位：天），试组织流水施工（不考虑分层、间歇和搭接时间） 。解：（1）流水施工组织方式判定。组织等步距流水施工。（2）确定流水步距。根据等步距流水施工特点数K= Kb=max t11,t21,t31,tn

21、1=max 2,6,4，2=2（3）确定专业队数（n1）。专业队数可以由bi= ti/ Kb 来确定。b1= t1/ Kb=2/2=1；b2= t2/ Kb=6/2=3；b3= t3/ Kb=4/2=2；b4= t4/ Kb=2/2=1所以：n1=bi=1+3+2+1=7（4）流水施工工期计算。由于不考虑分层、间歇和搭接时间，且K =（n1-1）Kb，所以，等步距流水施工的工期： T=（n1-1）Kb+tn1 =（7-1）2+42=20（天）三、应用举例 （5）绘制等步距流水施工进度计划横道图（图2-8） 图2-8 等步距流水施工进度计划横道图三、应用举例 【例2-4】某两层现浇混凝土工程分为绑扎钢筋、模板安装和混凝土浇注三项分项工程。已知每层各施工过程、施工段上的流水节拍分别为2天、4天和2天，每层混凝土浇注结束后至少养护2天，层内没有间歇和搭接，在保证各专业工作队连续施工的条件下，每层最少的施工段数应为多少？并组织流水施工。 解：（1）根据题意知，组织等步距流水施工（或成倍节拍流水施工）（2）t1=2,t2=4,t3=2, Z2=2,n=3，K=max2,4,2=2（3）确定专业队数（n1）b绑=2/2=1，b模=4/2=2， b混=2/2=1，所以，n1=4m和K宜满足： 则 m=5 （4）工期计算: T=（n1-1）Kb+ rtn1+G