建筑施工组织设计课件3.-流水施工

青岛理工大学（临沂）施工教研室主讲：刘将建筑施工组织

--配套教材由“大连理工大学出版社”出版3.流水施工-1.基本概念建筑工程施工中常用的组织方式有：依次施工、平行施工和流水施工三种。⒈依次施工：以施工过程或施工段为对象一个接一个地组织施工的方法。⒉平行施工：所有施工对象同时开工，同时完工的组织施工的方法。⒊流水施工：根据建筑工程项目所划分的区段，组织若干施工班组，按一定的时间间隔投入施工，施工班组依次从一个施工区段转移到另一个施工区段，陆续开工，陆续完工，总体保持连续均衡施工的一种组织方式。3.流水施工-1.基本概念某公司承担了一小区内四幢（甲、乙、丙、丁）同类型房屋的基础工程，施工具体过程包括：基槽挖土、做垫层、砌砖基础等三个部分，分别有三个不同的工作队对其进行施工。如每个施工过程在一幢房屋上所需施工的时间均为4d，分别按照上述的三种方式组织施工。（横道图又叫水平图表，其表达形式如下图。）知识链接：横道图又称为甘特图，它是在第一次世界大战时期发明的，以亨利·劳伦斯·甘特（HenryLaurenceGantt，1861—1919）先生的名字命名。当时，他在美国陆军部担任顾问，对如何掌握包括各个部门在内的庞杂工作问题进行了反复思考。甘特提出：工作控制中的关键因素是时间，时间应当是制定任何计划的基础。解决时间安排问题的办法，是绘出一张标明计划和控制工作的线条图。这种图表，就是在管理学界享有盛誉的甘特图表。3.流水施工-1.基本概念流水作业的分类根据组织流水作业的范围不同，可分为如下几种：1.分项工程流水：又称为内部流水或细部流水施工，是指组织分项工程或专业工种内部的流水施工。从形式上表现为：一个施工班组利用同一生产工具，依次连续地在各施工段上完成同一施工过程的工作，如：浇筑混凝土的施工班组依次连续地在各施工段完成浇筑混凝土的工作，称为分项工程流水。2.分部工程流水：又称为专业流水施工，是若干个在工艺上有密切联系的分项工程流水的总和。即若干个工作队各自利用同一生产工具，依次连续地在各施工区域中完成同一施工过程的工作。例如，某办公楼的基础工程是由基槽挖土、做混凝土垫层，砌砖基础和回填土等4个在工艺上有密切联系的分项工程组成的分部工程。施工时将该办公楼的基础在平面上划分为几个区域，组织4个专业工作队，依次连续地在各施工区域中各自完成同一施工过程的工作，即为分部工程流水。3.流水施工-1.基本概念3．单位工程流水：又称综合流水施工，指为完成单位工程而组织起来的全部分部流水的总和；即：所有工作队在一个施工对象的各施工区域中依次连续地完成各自同样的工作，直至单位工程完成。4.群体工程流水：又称为大流水施工，是指所有工作队在一个建筑群的各单项工程或单位工程中依次连续地完成各自同样的工作，按照这种方式组织的流水称为群体工程流水。知识链接：主导过程应连续在流水施工组织时，如果无法令所有施工过程保持连续也应尽量使主导施工过程的工作队能连续施工。主导施工过程是指：对总工期起控制作用的施工过程。由于各施工过程的工程量不同、所需最小工作面不同、施工工艺上的不同要求等原因，如要求所有工作队都连续工作、所有施工段上都连续有工作队在工作，往往很困难。这种情况下应组织主导施工过程能连续施工。3.流水施工-2.流水的优点及施工要点三、流水施工优点：（1）便于施工中的组织与管理。由于流水施工的均衡性，因而避免了施工期间劳动力和其他资源投入过分集中，有利于资源组织。（2）施工工期比较短。由于流水施工的连续性，因而各专业队伍尽可能连续施工，减少了间歇，充分利用了工作面，可以缩短工期。（3）有利于提高劳动生产率。由于流水施工实现了专业化生产，促进了劳动生产率的不断提高。3.流水施工-2.流水的优点及施工要点（4）有利于提高工程质量。专业化的施工提高了工人的专业技术水平和熟练程度，有利于保证和提高工程质量。（5）能有效降低工程成本。由于工期缩短、劳动生产率提高、资源供应均衡，各专业施工队连续均衡作业，减少了临时设施数量，从而可以节约人工费、机械使用费、材料费和施工管理费等相关费用，有效地降低了工程成本。3.流水施工-2.流水的优点及施工要点四、组织流水施工的要点和条件组织流水施工的要点有以下几点：1.划分施工过程2.划分施工段3.组织独立的施工班组4.主要施工过程必须连续、均衡地施工5.不同的施工过程宜优先组织平行搭接施工。3.流水施工-3.流水参数工艺参数流水作业参数主要包括：工艺参数、空间参数、时间参数三种。工艺参数在组织流水施工时，用来表达流水施工在施工工艺上开展的顺序及其特征的参数均称为工艺参数，它包括：施工过程数和流水强度。1.施工过程数施工过程数是指：工程对象在组织流水施工中所划分的施工过程数目，以“ｎ”表示。如：钢筋混凝土工程可分为支模板、扎钢筋、混凝土浇筑和养护4个施工过程，其施工过程数为4；此时，若将混凝土浇筑和养护划分为一个过程，则施工过程数为3。3.流水施工-3.流水参数工艺参数具体施工中可根据具有独立施工班组的施工过程予以划分。如：施工中模板班（模板安装+拆除）、钢筋班（下料+绑扎）、瓦工班（砌筑+抹灰）、混凝土班（拌制+浇筑）等；如果其中某几个施工过程如“钢筋+混凝土”由同一班组完成，可将其划分为同一施工过程；如某一施工过程如“砌筑+抹灰”分别由几个班组完成则可以将施工过程拆分。3.流水施工-3.流水参数工艺参数2.流水强度流水强度是指每一施工过程在单位时间内所完成的工程量。（1）机械施工过程的流水强度按下式计算：式中：

——某种施工机械台数；——该种施工机械台班生产率；

——用于同一施工过程的主导施工机械种数。3.流水施工-3.流水参数工艺参数(2)手工操作过程的流水强度按下式计算：（3-2）式中：

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。3.流水施工-4.流水参数空间参数在组织流水施工时，用来表达流水施工在空间布置上所处状态的参数，均称为空间参数，它包括：施工段数、工作面和施工层数三项。1.施工段数：将工程在平面上划分为若干个独立的施工区段，其数量为施工段数，用“m”表示。3.流水施工-4.流水参数空间参数划分施工段数应考虑以下因素：（1）施工段的划分应与建筑物的平面形状和结构特征相协调，不能破坏结构的力学性能，不能在不允许留施工缝的结构构件部位分段。应尽可能利用伸缩缝，沉降缝、单元分界处等自然分界线。（2）各施工段上各施工过程的劳动量大致相等或互为整倍数，其相差幅度不宜超过10%~15%。（3）工人操作要有足够的工作面。如工作面过小，工人操作不便，既影响工作效率又易出安全事故。（4）当分层组织全等节拍或成倍节拍流水作业时，一般要求施工段数大于或等于施工过程数，即：m≥n（其具体理论原因在参数计算中进行分析）。3.流水施工-4.流水参数空间参数2.工作面指：一个工人或工作队工作时需占一定的空间以满足工作施工的需要，这样的空间叫工作面。3.流水施工-4.流水参数空间参数3.施工层数对于多数民用建筑而言，施工层是不需要划分的，直接根据自然层（结构层）确定即可，如：六层的房屋其施工层数就是“6”。而对一些不具备自然层的结构，如“冷却塔”、“烟囱”等结构，施工层数需要根据施工方案确定。比如：某圆形钢筋混凝土烟囱高度30m，根据施工方案竖向模板采用1.8m高的预制定型钢模板，则施工层高度就可以定为1.8m，则该烟囱共有30/1.8=16.6≈17层。本文中所指的施工层主要是指根据结构的自然层划分的施工层，施工层数用符号“r”表示。3.流水施工-5.流水参数时间参数时间参数在组织流水施工时，用来表达流水施工在时间上排列所处状态的参数，均称为时间参数，包括：流水节拍、流水步距、间歇时间、搭接时间、工期。1.流水节拍流水节拍是指：同一施工过程的施工班组在同一施工段中进行连续作业的持续时间，以“ti”表示。3.流水施工-5.流水参数时间参数知识链接：节拍的两种确定思路

第一种:通过工程量和劳动人数确定节拍，然后根据节拍确定工期；主要适用于工人数量或机械数量不可调整或调整范围较小，而计划工期可以进行适当调整的情况。根据工程量、工作人数、定额、班组数等进行计算，确定节拍后计算工期也就随之确定或可调程度相对较小了。如计算工期和计划工期差值较大，则说明组织的进度不合理，这种方法就不在适用了。知识链接：节拍的两种确定思路第二种:根据工期确定节拍，然后根据节拍和工程量确定劳动人数。适用于计划工期已经确定，不可更改，而工人、机械的数量等均可以调整的情况。这种方法比较符合实际，在施工中应用较多。其思路是：首先根据整体工期，按照经验，对主要的分部工程的工期进行“选定”，然后，根据每个分部工程的选定工期，通过试算相应节拍及对应的工人人数(或机械台班数)，然后检查劳动力、机械、工作面等是否能满足需要。这样所确定的节拍首先满足了每个分部工程的工期而每个分部工程的工期又满足于整个项目的计划工期，对整体进度的控制能够比较准确。3.流水施工-5.流水参数时间参数例：已知某项目开挖基坑工程总量为10000m³，根据计划分3段施工，开挖方式为机械开挖，公司自有某型号挖掘机2台，1班制施工，该挖掘机的企业产量定额为：400m³/台班，求该施工过程的流水节拍及工期。解：t=（10000/3）/（1×400×2）=4.16天，取节拍=4天，工期共4×3=12天。3.流水施工-5.流水参数时间参数例：已知某项目开挖基坑工程总量为10000m³，根据计划分3段施工，开挖方式为机械开挖，公司已与建设方签订合同为6天完成，公司自有某型号挖掘机2台（必要时可以到市场进行挖掘机租赁台套数不限），公司原则上安排1班制施工（必要时可加班工作50%，或将班制调整2班制、3班制），挖掘机的企业产量定额为：400m³/台班，求该施工过程的流水节拍、所需挖掘机台套数及对应班制。解：工期要求为6天，分3段施工，暂拟定该工序为流水施工，节拍t=6/3=2天。可考虑如下几种方案：1）t=2≈（10000/3）/（1×400×4）；此时按照1班制施工，需租赁2台挖掘机。2）t=2≈（10000/3）/（1.3×400×3）；此时每天加班30%，需要租赁1台挖掘机。3）t=2≈（10000/3）/（2×400×2）；此时按照2班制施工，不需要租赁机械。以上三种方案均可满足合同约定的6天工期，具体可根据市场租赁价格、加班费用等产生的成本综合考虑。3.流水施工-5.流水参数时间参数2.流水步距流水步距是指：相邻两个施工过程的施工班组先后进入同一施工段时的时间间隔，用符号“Ki,,i+1”表示(i表示前一个施工过程，i+1表示后一个施工过程)。（1）当组织全等节拍流水时，流水步距是常数且等于流水节拍。（2）当组织成倍节拍（等步距异节拍）流水时，流水步距是常数，其值为各流水节拍的最大公约数。（3）当组织异步距异节拍和无节奏流水时，流水步距是变数。其值可以按“累加数列错位相减取大值”的方法确定。具体算例在后面几讲“流水方法”内讲解。3.流水施工-5.流水参数时间参数3.间歇时间在组织流水施工中，间歇时间，一般用Zi,i+1表示。包括：技术间歇时间和组织间歇时间两种。（1）技术间歇时间技术间歇时间是指在流水施工中，由于施工技术的要求，两相邻施工过程的间歇时间。例如：在楼板混凝土浇筑结束后，必须进行一定时间的养护，待其达到一定强度后才能进行楼板上墙体砌筑的施工。（2）组织间歇时间组织间歇时间是指在流水施工中，由于施工组织的要求，两相邻施工过程的间歇时间。例如：国庆节放假。层内间歇与层间间歇：根据所处位置是属于同一楼层还是在相邻两个楼层间，又可以分为层内间歇和层间间歇。3.流水施工-5.流水参数时间参数4.搭接时间搭接时间是指在工艺允许的情况下，后续施工过程在规定的流水步距以内提前进入某施工段进行施工的时间。搭接时间一般用Ci,i+1表示。5.工期工期是指完成一项工程任务所需的全部时间，一般用T表示。3.流水施工-6.流水方法全等节拍根据各施工过程的流水节拍不同，可分为无节奏流水施工和有节奏流水施工两大类。有节奏流水施工又可分为等节拍流水施工、异步距异节拍流水施工、等步距异节拍流水施工。3.流水施工-6.流水方法全等节拍全等节拍流水（也称等节奏流水）施工，是指同一施工过程在各施工段上的流水节拍都相等，并且不同施工过程之间的流水节拍也相等的一种流水施工方式。3.流水施工-6.流水方法全等节拍3.流水施工-6.流水方法全等节拍3.流水施工-6.流水方法全等节拍3.流水施工-6.流水方法全等节拍3.流水施工-7.流水方法异步距异节拍异节拍流水施工是指：同一施工过程各个施工段上的节拍相等，而不同施工过程的不完全相等的流水施工。异节拍流水施工又可以分为：异步距异节拍流水和等步距异节拍流水两类。3.流水施工-7.流水方法异步距异节拍3.流水施工-7.流水方法异步距异节拍例题：某结构共1层，其施工包括：砌砖墙、支模板、绑钢筋、浇混凝土4个过程，平面上划分为3段，4个施工过程的节拍在不同段上均相同分别为2天、4天、2天、3天；绑钢筋和支模板之间可以搭接1天，绑扎完钢筋后需给监理留出0.5天的间歇进行钢筋工程验收后，方可浇筑混凝土。试组织流水施工、绘制横道图。解：已知：m=3，n=4，t1=2，t2=4，t3=2，t4=3，C2-3=1，Z3-4=0.5；

按：异步距异节拍流水组织施工；K1-2=2，K2-3=3×4-2×2=2，K3-4=2，T=（2+8+2）+3×3+0.5-1=20.5天3.流水施工-7.流水方法异步距异节拍

横道图：知识链接1：关于异步距异节拍流水在分层施工中的探讨异步距异节拍在分层施工时确有使用，但仅从横道图上看一般都会存在不同程度的窝工，所以理论上不是特别提倡采用该方法用于分层施工。而且分层施工时，其时间参数计算也没有明确公式，一般考虑“图上计算”即：先对某一层进行计算，然后绘制横道图，根据绘制结果确定多层结构施工各阶段的工期和总工期。总体而言：异步距异节拍可以应用在多层结构施工中，但无法保证各过程的连续施工，如能优化为全等节拍或成倍节拍则更合理。知识链接1：关于异步距异节拍流水在分层施工中的探讨例：某结构共2层，其施工包括：砌砖墙、支模板、绑钢筋、浇混凝土4个过程，平面上划分为3段，4个施工过程的节拍在不同段上均相同分别为2天、4天、2天、3天；绑钢筋和支模板之间还可以搭接1天，绑扎完钢筋后需给监理留出0.5天的时间进行钢筋工程验收后，方可浇筑混凝土；第1层混凝土浇筑完后需要静置0.5天，方可进行第2层的砌砖墙试组织流水施工。试组织流水施工、并绘制横道图。知识链接1：关于异步距异节拍流水在分层施工中的探讨解：已知：r=2，m=3，n=4，t1=2，t2=4，t3=2，t4=3，C2-3=1，Z3-4=0.5，Z2=0.5；按：异步距异节拍流水组织施工；知识链接2:巧妙利用“窝工”赶工期正常施工组织时，一般不提倡“窝工”，所以教材中各类算式的前提就是各施工过程可以连续施工。然而，具体工作开展时有些窝工确实存在，甚至是有一定好处的。举例说明如下：某单层项目有A、B、C、D共4个施工过程，节拍相同分别为2、4、1、3，平面上划分为3个施工段，不存在搭接与间歇。如按照之前教材所讲解的异步距异节拍流水组织施工，经计算工期为22天；如巧妙利用窝工则可以缩短至18天。具体见下面横道图：3.流水施工-8.流水方法等步距异节拍等步距异节拍流水又被称为“成倍节拍流水”，是任一工作过程在不同施工段上的流水节拍相等，不同施工过程之间流水节拍不完全相等，但各个施工过程的流水节拍均为其中最小流水节拍的整倍数的流水施工方式。3.流水施工-8.流水方法等步距异节拍现举例分析：某项目组织现浇钢筋混凝土工程流水作业，将工程对象在平面上划分为3个施工段，根据施工工艺，按施工顺序有支模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土三个施工过程，各工作队的流水节拍分别为2d，ld，ld。如各以一个工作队进行工作，则有图3-7中A、B、C所示的三种不理想或不合理的情况。3.流水施工-8.流水方法等步距异节拍3.流水施工-8.流水方法等步距异节拍例题：某结构共1层，其施工包括：砌砖墙、支模板、绑钢筋、浇混凝土4个过程，4个施工过程的节拍在不同段上均相同分别为8天、4天、2天、6天；无间歇与搭接要求。试组织成倍节拍流水施工。解：已知：n=4，t1=8，t2=4，t3=2，t4=6；

按：等步距异节拍流水组织施工；

取：Kb=2

则各施工队组数量分别为：b1=8/2=4，b2=4/2=2，b3=2/2=1，b4=3；m≥max(4,2,1,3)=4，取m=4段；T=(4+10-1)×2=26天；3.流水施工-8.流水方法等步距异节拍3.流水施工-8.流水方法