13流水施工基本原理

112213 流水施工基本原理■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■本章学习要求本章重难点:流水施工的基本参数;流水施工的基本组织方式。学习目标:熟悉流水施工的概念;掌握流水施工的基本参数;掌握流水施工的基本组织方式;熟悉流水施工组织程序及排序优化。131 流水施工的概念与分类(1)流水施工的基本概念建筑施工流水作业即流水施工,是指将建筑工程项目划分为若干施工区段,组织若干个。流水施工能使工地的各种业务组织安排比较合理。充分利用工作时间和操作空间,保证工程连续和均衡施工,缩短工期,还可以降低工程成本和提高经济效益。它是施工组织设计中编制施工进度计划、劳动力调配、提高建筑施工组织与管理水平的理论基础。流水施工的表示方法,一般有横道图、垂直图表和网络图3种。1)横道图简介横道图即甘特图(ntht),是建筑工程中安排施工进度计划和组织流水施工时常用的一种表达方式。①横道图的形式。横道图中的横向表示时间进度,纵向表示施工过程或专业施工队编号,带有编号的圆圈表示施工项目或施工段的编号。表中的横道线条的长度表示计划中的各项工作(施工过程、工序或分部工程、工程项目等)的作业持续时间,表中的横道线条所处的位置则表示各项工作的作业开始和结束时刻,以及它们之间相互配合的关系。如图13.1所示为用横道图表示的某分部工程的施工进度计划。横道图的实质是图和表的结合形式。②横道图的特点与存在的问题。能够清楚地表达各项工作的开始时间、结束时间和持续时间,计划内容排列整齐,形象直观,计划的工期一目了然。不但能够安排工期,还可以在横道图中加入各分部、分项工程的工程量、机械需求量、劳动力需求量等,从而与资金计划、资源计划、劳动力计划相结合。使用方便,制作简单,易于掌握。不容易分辨计划内部工作之间的逻辑关系,各项工作的变动对其他工作或整个计划的影响不能清晰地反映出来。建筑施工技术建筑施工技术3基本原理图3.1横道图示例不能表达各项工作的重要性,不能反映出计划任务的内在矛盾和关键环节。不能利用计算机对复杂工程进行处理和优化。③应用范围。实质上,横道图只是计划工作者表达施工组织计划思想的一种简单工具。它具有简单形象、易学易用等优点,至今仍是工程实践中应用最普遍的计划表达方式之一。它的缺点决定了其应用范围的局限性。可以直接运用于一些简单的较小项目的施工进度计划。项目初期复杂的工程活动尚未揭示出来,一般都采用横道图作总体计划,以供决策。作为网络分析的输出结果。现在,几乎所有的网络分析程序都有横道图输出功能,而且已被广泛使用。2)建筑施工组织方式建筑工程施工的组织方式是受其内部施工工序、施工场地、空间等因素影响和制约的,如何将这些因素有效地组织在一起,按照一定的顺序、时间、空间展开,是我们要研究的问题。常用的施工组织方式有依次施工、平行施工和流水施工3种。3种组织方式不同,工作效率有别,适用范围各异。为了说明这3种施工组织方式的概念和特点,举例进行分析和对比。例13.1 有4个同类型宿舍楼,按同一施工图,建造在同一小区里。按每幢楼为一个施工段,现分为4个施工段组织施工,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ,每个施工段的基础工程都包括挖土方、做垫层、砌基础和回填土4个施工过程。成立4个专业施工队,分别完成上述4个施工过程的任务,挖土方施工队由10人组成,做垫层施工队由8人组成,砌基础施工队由22人组55d。3。解:①依次施工。依次施工是按照建筑工程内部各分项、分部工程内在的联系和必须遵循的施工顺序,不考虑后续施工过程在时间上和空间上的相互搭接,而依照顺序组织施工的方式。依次施工往往是前一个施工过程完成后,下一个施工过程才开始,一个工程全部完成后,另一个工程的施工才开始。如果按照依次施工组织方式组织示例中的基础工程施工,其施工进度、工期和劳动力需求量动态曲线如图132A部分所示。132的A部分可知,采用依次施工组织方式每天投入的劳动力少,材料供应单一,机具设备使用不集中,有利于资源供应的组织工作,现场的组织管理工作比较单一、适用于规3344模较小,工作面有限的工程。其突出的问题是各施工过程之间没有进行搭接,没有充分地利用工作面,必然拉长工期;各专业施工队不能连续作业,有时间间歇,若成立一个施工队独立完成所有施工过程,既不能实现专业化施工,又不利于提高工程质量和劳动生产率;在施工过程中,工作面的影响可能造成部分工人窝工。正是这些原因,使依次施工组织方式的应用受到限制。②平行施工。平行施工是将同类的工程任务,组织几个施工队,在同一时间、不同空间上,完成同样的施工任务的施工组织方式。一般在拟建工程任务十分紧迫、工作面允许及资源保障供应的条件下,可采用平行施工组织方式。如果按照平行施工组织方式组织示例中的基础工程施工,其施工进度、工期和劳动力需求量动态曲线如图13.2的B部分所示。由图13.2的B部分可知,采用平行施工组织方式,可以充分地利用工作面,争取时间、缩短施工工期。但同时,单位时间内投入施工的劳动力、材料和机具数量成倍增长,不利于资源供应的组织工作;现场临时设施相应增加,施工现场组织、管理复杂;当依次施工组织方式相同,平行施工组织方式中,施工队不能实现专业化生产,不利于提高工程质量和劳动生产率。图3.2施工组织方式比较图A—依次施工;B—平行施工;C—流水施工③流水施工。流水施工是将拟建工程的整个建造过程分解为若干个不同的施工过程,也就是划分成若干个工作性质不同的分部、分项工程或工序;同时将拟建工程在平面上划分成若干个劳动量大致相等的施工段,在竖向上划分成若干个施工层;按照施工过程成立相应的专业施工队;各专业施工队按照一定的施工顺序投入施工,在完成一个施工段上的施工任务后,在专业施工队的人数、使用的机具和材料均不变的情况下,依次地、连续地投入下一个施工段,在规定时间内,完成同样的施工任务;不同的专业施工队在工作时间上最大限度地、合理地搭接起来;一个施工层的全部施工任务完成后,专业施工队依次地、连续地投入下一个施工层,保证施工全过程在时间上、空间上有节奏、连续、均衡地进行下去,直到完成全部施工任务。这种将拟建工程的整个建造过程分解为若干个不同的施工过程,按照施工过程成立相应的专业施工队。采取分段流动作业,并且相邻两专业施工队最大限度地搭接平行施工的组织方式,称为流水施工组织方式。如果按照流水施工组织方式组织示例中的基础工程施工,其施工进度、工期和劳动力需求量动态曲线如图13.2的C部分所示。由图13.2的C部分可知,采用流水施工组织方式综合了依次施工和平行施工组织方式的优点,克服了它们的缺点,与之相比较,流水施工组织方式科学地利用了工作面,争取了时间,工期比较合理;施工队实现了专业化生产,提高了劳动生产率,保证工程质量;相邻专业施工队之间实现了最大限度的、合理的搭接;资源供应较为均衡。3)流水施工的技术经济效果从3种施工组织方式的对比中,可以发现,流水施工组织方式是一种先进的、科学的施工组织方式。流水施工在工艺划分、时间安排和空间布置上的统筹计划,必然会带来显著的技术经济效果,具体可归纳为以下几个方面:施工工期比较理想。由于流水施工的连续性,加快了各专业施工队的施工进度,减少1/3有利于提高劳动生产率。由于流水施工实现了专业化的生产,为工人提高技术水平,改进操作方法及革新生产工具创造了有利条件,因此改善了工人的劳动条件,促进了劳动生30~50。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,为全面推行质量管理创造了条件,有利于保证和提高工程质量。有利于施工现场的科学管理。流水施工是有节奏的、连续的施工组织方式,单位时间内投入的劳动力、机具和材料等资源较为均衡,有利于资源供应的组织工作,从而为实现施工现场的科学管理提供了必要条件。能有效降低工程成本。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、材料费和施工管理等相6~12。(2)流水施工的分类1)按流水施工对象的范围分类根据组织流水施工对象的范围大小,流水施工通常可分为以下4种:分项工程流水施工、分部工程流水施工、单位工程流水施工和群体工程流水施工。其中最重要的是分部工程流水施工,它由组织流水施工的基本方法来表示。5566①分项工程流水施工。分项工程流水施工也称细部流水施工,它是在一个专业工程内部组织的流水施工。在项目施工进度计划上,它由一条标有施工段或工作队编号的水平进度指示线段或斜向进度指示线段来表示。②分部工程流水施工。分部工程流水施工也称专业流水施工,是在一个分部工程内部、各分项工程之间组织的流水施工。在项目施工进度计划上,它由一组施工段或工作队编号的水平进度指示线段或斜向进度指示线段来表示。③单位工程流水施工。单位工程流水施工也称综合流水施工,是在一个单位工程内部、各分部工程之间组织的流水施工。在项目施工进度计划表上,它是通过若干组分部工程的进度指示线段表示的,并由此构成一个单位工程施工进度计划。④群体工程流水施工。群体工程流水施工也称大流水施工。它是在若干单位工程之间组织的流水施工,反映在项目施工进度计划上,是一个项目施工总进度计划。2)按流水节奏的特征分类根据流水节奏的特征不同,流水施工可分为有节奏流水施工和无节奏流水施工两大类。①有节奏流水施工。有节奏流水施工是指在组织流水施工时,同一施工过程在不同施工段上的流水节拍均相等的流水施工。但不同施工过程在同一施工段上的流水节拍未必全部相等,据此可将有节奏流水施工分为等节奏流水施工和异节奏流水施工。等节奏流水施工又称固定节拍流水施工,是指在组织流水施工时,同一施工过程在不同施工段上的流水节拍均相等,不同施工过程在同一施工段上的流水节拍也均相等,即流水节拍为一常数,是规律性非常强的流水施工。异节奏流水施工是指在组织流水施工时,同一施工过程在不同施工段上的流水节拍均相等,而不同施工过程在同一施工段上的流水节拍不尽相等的流水施工。在异节奏流水施工中,对某些施工工程,有时候安排多个专业工作队来完成,以使各流水步距相等,各施工过程的流水节拍互成整数比,这种流水施工称为等步距异节奏流水施工。而当每个施工工程仅安排一个专业工作队时,各流水步距便不尽相等,所采用的这种流水施工为异步距异节奏流水施工。②无节奏流水施工。无节奏流水施工是指在组织流水施工时,同一施工过程在不同施工段上的流水节拍不尽相等,相互之间无规律可循的流水施工。132 流水施工的基本参数流水施工参数是影响流水施工组织的节奏和效果的重要因素,是用以表达流水施工在工艺流程、时间安排及空间布局方面开展状态的参数。在施工组织设计中,一般把流水施工的基本参数分为3类,即工艺参数、空间参数和时间参数。(1)工艺参数工艺参数是用以表达流水施工在施工工艺方面的进展状态的参数,一般包括施工过程和流水强度。1)施工过程一个建筑物的施工通常可以划分为若干个施工过程。施工过程所包含的施工内容,既可以是分项工程或者分部工程,也可以是单位工程或者单项工程n来表示,它的多少与建筑物的复杂程度及施工工艺等因素有关,通常工业建筑物的施工过程数量要多于一般混合结构的住宅的施工过程数量n的数值,是组织流水施工的一个重要工作。根据工艺性质不同,施工过程可以分为以下3类:①制备类施工过程。制备类施工过程是指为制造建筑制品或为提高建筑制品的加工能力而形成的施工过程,如钢筋的成型、构配件的预制,以及砂浆和混凝土的制备过程。②运输类施工过程。运输类施工过程是指把建筑材料、制品和设备等运输到工地仓库或施工操作地点而形成的施工过程。③砌筑安装类施工过程。砌筑安装类施工过程是指在施工对象的空间上,进行建筑产品最终加工而形成的施工过程,如砌筑工程、浇筑混凝土工程、安装工程和装饰工程等施工过程。在组织施工现场流水施工时,砌筑安装类施工过程占有主要地位,直接影响工期的长短,必须列入施工进度计划。属于这一类的施工过程很多,且在施工中的作用、工艺性质和内容复杂程度不同,在编制施工进度计划时,要结合工程的自身特点,科学地划分施工过程,正确安排其在进度计划上的位置。由于制备类施工过程和运输类施工过程一般不占用施工对象的工作面,不影响工期,因此不列入流水施工进度计划表。只有当它们与砌筑安装类施工过程之间发生直接联系,占用工作面,对工期造成一定影响时,才列入流水施工进度计划表。例如,单层装配式钢筋混凝土结构的工业厂房施工中的大型构件的现场预制施工过程,以及边运输边吊装的构件运输施工过程。n是指参与该阶段流水施工的施工过程的数目n是流水施工的主要参数之一,对一个单位工程,n并不一定等于计划中包括的所有施工过程数因为并不是所有的施工过程都能按照流水方式组织施工,可能只有其中的某些阶段可以组织流水施工。2)流水强度流水强度是指流水施工的每一施工过程在单位时间内完成工程量的数量,又称为“生产能力”,用σ表示。它主要与选择的施工机械或参与作业的人数有关,可以分为两种情况来计算①

机械作业施工过程的流水强度。

λλσ=i=1RiSi (3.1)式中 Ri—某种主导施工机械的台数;SiPAGEPAGE7PAGEPAGE8②λ。②人工作业施工过程的流水强度。 σ=RS (13.2)式中 R—参加作业的人数;S。流水强度关系专业工作队的组织,合理确定流水强度有利于科学地组织流水施工,对工期的优化有重要的作用。(2)空间参数空间参数是指在组织流水施工时,用以表达流水施工在空间上开展状态的参数,主要包括工作面、施工段和施工层。1)工作面工作面是指安排专业工人进行操作或者布置机械设备进行施工所需要的活动空间。工作应根据专业工种的计划产量定额和安全施工技术规程确定,反映了工人操作、机械运转在空间布置上的具体要求。施工过程不同,所对应的描述工作面的计量单位也不同。表13.1列出了主要专业工种工作面参考数据。表3.1主要专业工种工作面参考数据工作项目每个技工的工作面说明砖基础7.6m/人以12砖计砖乘以0.8砖乘以0.5砌砖墙8.5m/人以12砖计2砖乘以0.13砖乘以0.7砌毛石墙基3m/人以60cm计砌毛石墙3.3m/人以40cm计浇筑混凝土柱、墙基础8m3/人机拌、机捣浇筑混凝土设备基础7m3/人机拌、机捣现浇钢筋混凝土柱2.5m3/人机拌、机捣现浇钢筋混凝土梁3.2m3/人机拌、机捣现浇钢筋混凝土墙5m3/人机拌、机捣现浇钢筋混凝土楼板5.3m3/人机拌、机捣预制钢筋混凝土柱3.6m3/人机拌、机捣预制钢筋混凝土梁3.6m3/人机拌、机捣续表工作项目每个技工的工作面说明预制钢筋混凝土屋架2.7m3/人机拌、机捣预制钢筋混凝土平板、空心板1.1m3/人机拌、机捣预制钢筋混凝土大型屋面板2.2m3/人机拌、机捣浇筑混凝土地坪及面层40m2/人机拌、机捣外墙抹灰16m2/人—内墙抹灰8.5m2/人—做卷材屋面8.5m2/人—做防水水泥砂浆屋面16m2/人—门窗安装11m2/人—在流水施工中,有的施工过程在施工一开始,就在整个操作面上形成了施工工作面,如人工开挖基槽;有的工作面是随着前一个施工过程的结束而形成的,如现浇钢筋混凝土的支模板、绑钢筋和浇筑混凝土。工作面有一个最小数值的规定,最小工作面对应能够安排的施工人数和机械数的最大数量,它决定了专业施工队人数的上限。工作面确定得合理与否,将直接影响专业施工队生产效率的高低。2)施工段施工段是指将施工对象在平面上划分为若干个劳动量大致相等的施工区段,在流水施工中,用m来表示施工段的数目。划分施工段是组织流水施工的基础。建筑工程产品具有单件性,不像批量生产的工业产品那样适于组织流水生产。但是,建筑工程产品的体积庞大,如果在空间上划分为多个区段,形成“假想批量产品”,就能保证不同的专业施工队在不同的施工段上同时进行施工,一个专业施工队能够按一定的顺序从一个施工段转移到另一个施工段依次连续地进行施工,实现流水作业的效果。在同一时间内,一个施工段只容纳一个专业施工队施工,不同的专业施工队在不同的施工段上平行作业。施工段数量将直接影响流水施工的效果。合理划分施工段,一般应遵循以下原则:①为了保证流水施工的连续、均衡,划分的各个施工段上,同一专业施工队的劳动量应大10~15。②为了充分发挥机械设备和专业工人的生产效率,应考虑施工段对机械台班、劳动力的容量大小,满足专业工种对工作面的空间要求,尽量做到劳动资源的优化组合。③为了保证结构的整体性,施工段的界限应尽可能与结构界限相吻合,或设在对结构整体性影响较小的部位,如温度缝、沉降缝、单元分界或门窗洞口处。④为便于组织流水施工,施工段数目应与主要施工过程相协调,施工段划分过多,会增加施工持续时间,延长工期;施工段划分过少,不利于充分利用工作面。3)施工层对多层的建筑物、构筑物,应既分施工段,又分施工层。施工层是指为组织多层建筑物的竖向流水施工,将建筑物划分为在垂直方向上的若干区段。r来表示。通常以建筑物的结构层作为施工层,有时为方便施工,也可按一定高度划分一个施工层,如单层工业厂房砌筑工程一般按12~14m即一步脚手架的高度划分为一个施工层。在多层建筑物分层流水施工中,总的施工段数等于mn。为了保证专业工作队不但能够在本层的各个施工段上连续作业,而且在转入下一个施工层的施工段时,也能够连续作业,包分的施工段数目m必须大于或等于施工过程数n,即m≥n (13.3)式中 m—分层流水施工时的施工段数目;n。现举例说明施工段数目m与施工过程数n的关系对分层流水施工的影响。某二层现浇钢筋混凝土工程,结构主体施工中对进度起控制性作用的有支模板、绑钢筋32d,当施工段数目不同时,流水施工的组织情况也有所不同。m4n3,m>n1334个施工段的任务后,都连续地进入第二施工层继续施工;从施工段上专业施工队的作业情况来看,从第一层第一施工段完成所有3个施工过程到第二层第一施工段开始作业之间存在一段空闲时间,相应地,其他施工段也存在这种闲置情况。图3.3m>n时流水施工进展情况m>n时,流水施工呈现出的特点是各专业施工队均能连续施工;施工段有闲置,但这种情况并不一定有害,它可以用于技术间歇时间和组织间歇时间。m3n3,mn。施工进展情况如图134所示,可发现,当mn时,流水施工呈现出的特点是各专业施工队均能连续施工;施工段不存在闲置的工作面。显然,这是理论上最为理想的流水施工组织方式,如果采取这种方式,必须提高施工管理水平,不允许有任何时间的拖延。PAGEPAGE10PAGEPAGE11图3.4m=n时流水施工进展情况n3,m<n1353m<n时,流水施工呈现出的特点是各专业施工队在跨越施工层时,均不能连续施工而产生窝工;施工段没有闲置。当组织建筑群施工时,与现场同类建筑物形成群体工程流水施工,可以使专业施工队连续作业。(3

图3.5m<n时流水施工进展情况时间参数是指在组织流水施工时,用以表达流水施工在时间上开展状态的参数,主要包括流水节拍、流水步距、间歇时间和搭接时间。1)流水节拍流水节拍是指某一专业施工队,完成一个施工段的施工过程所必需的持续时间。一般用t来表示某专业施工队在施工段i上完成施工过程j的流水节拍。流水节拍表明流水施工的速度和节奏。流水节拍小,施工流水速度快、施工节奏快,而单位时间内的资源供应量大。它是流水施工的基本时间参数,是区别流水施工组织方式的主要特征。jj影响流水节拍的主要因素包括所采用的施工方法,投入的劳动力、材料、机械,以及工作班次的多少。对人们熟悉的施工过程,已有了劳动定额、补充定额或实际经验数据,其流水节拍可由下式确定:jjij=j=t= Qij=j=

QiHi Pi

(13.4)jSiRiNiRiNiRiNijjj jj jjj式中 ti—某专业施工队在施工段i上完成施工过程j的流水节拍;jjQij在施工段i上的工程量;jjjjRij的专业施工队人数或机械台数;Nij的专业施工队每天工作班次;Sij人工或机械的产量定额;jjjjHij人工或机械的时间定额;jjPij在施工段i上的劳动量(工日或台班)。j在特定施工段上工程量不变的情况下,流水节拍越小,所需的专业施工队的工人或机械就越多。除了用公式计算,确定流水节拍还应该考虑下列要求:专业施工队人数要符合施工过程对劳动组合的最少人数要求和工作面对人数的限制条件。要考虑各种机械台班的工作效率或机械台班的产量大小。要考虑各种建筑材料、构件制品的供应能力、现场堆放能力等相关限制因素。要满足施工技术的具体要求。数值宜为整数,最好为半个工作班次的整数倍。2)流水步距流水步距是指两个相邻的专业施工队相继开始投入施工的时间间隔。一般用Kj,j+1来表示专业施工队投入第j个和j+1个施工过程之间的流水步距。流水步距是流水施工主要的时间参数之一。在施工段不变的情况下,流水步距越大,工期越长。若有n个施工过程,则有(n-1)个流水步距。每个流水步距的值是由相邻两个施工过程在各施工段上的流水节拍值确定的。确定流水步距时,一般要满足以下基本要求:流水步距要满足相邻两个专业施工队在施工顺序上的制约关系。流水步距要保证相邻两个专业施工队在各施工段上能够连续作业。流水步距要保证相邻两个专业施工队在开工时间上实现最大限度和最合理的搭接。流水步距在等节拍流水施工、成倍节拍流水施工和无节拍流水施工中呈现出不同的规律特征,计算方法也各不相同。3)间歇时间间歇时间是指在组织流水施工时,根据施工过程之间工艺上或组织上的需要,相邻两个施工过程在时间上不能衔接施工而必须留出的时间间隔。根据原因的不同,间歇时间分为技术间歇时间和组织间歇时间。技术间歇时间是指流水施工中,某些施工过程完成后要有合理的工艺间隔时间,一般用tg表示。技术间歇时间与材料的性质和施工方法有关。12121313组织间歇时间是指流水施工中,某些施工过程完成后要有必要的检查验收时间或为下一个施工过程作准备的时间,一般用tz表示。例如,基础工程完成后,在回填土前必须留出进行检查验收及做好隐蔽工程记录所需的时间。4)搭接时间组织流水施工时,在某些情况下,如果工作面允许,为了缩短工期,前一个专业施工队在完成部分作业后,空出一定的工作面,使得后一个专业施工队能够提前进入这一施工段,在空出的工作面上进行作业,形成两个专业施工队在同一个施工段的不同空间上同时搭接施工。后一个专业施工队提前进入前一个施工段的时间间隔即为搭接时间,一般用td表示。133 流水施工的基本组织方式建筑工程流水施工的节奏是由流水节拍决定的,流水节拍的规律不同,流水施工的流水步距、施工工期的计算方法也有所不同,各个施工过程对应的需成立的专业施工队数目可能受到影响,从而形成不同节奏特征的流水施工组织方式。按照流水节拍和流水步距,流水施工分类如图13.6所示。图3.6流水施工按流水节拍和流水步距的分类流水施工分为无节奏流水施工和有节奏流水施工两大类。无节奏流水施工是指在组织流水施工时,全部或部分施工过程在各个施工段上的流水节拍各不相等。有节奏流水施工是指在组织流水施工时,每一项施工过程在各个施工段上的流水节拍都各自相等,又可分为等节奏流水施工和异节奏流水施工。等节奏流水施工是指有节奏流水施工中,各施工过程之间的流水节拍都各自相等,也称为固定节拍流水施工或全等节拍流水施工。异节奏流水施工是指在有节奏流水施工中,各施工过程的流水节拍各自相等而不同施工过程之间的流水节拍不尽相等。通常存在两种组织方式,即异步距成倍节拍流水施工和等步距成倍节拍流水施工。等步距成倍节拍流水施工是按各施工过程流水节拍之间的比例关系,成立相应数量的专业施工队,进行流水施工,也称为成倍节拍流水施工。当异节奏流水施工,各施工过程的流水步距不尽相同时,其组织方式属于分别流水施工组织的范畴,与无节奏流水施工相同。在建筑工程流水施工中,常见的、基本的组织方式归纳为固定节拍流水施工、成倍节拍流水施工和分别流水施工。(1)固定节拍流水施工固定节拍流水施工是指各个施工过程在各个施工段上的流水节拍彼此相等的流水施工组织方式。这种组织方式一般是在划分施工工程时,将劳动量较小的施工过程进行合并,使各施工过程的劳动量相差不大,然后确定主要施工过程专业施工队的人数,并计算流水节拍;再根据流水节拍确定其他施工过程专业施工队的人数,同时考虑施工段的工作面和合理劳动组合,适当地进行调整。①各个施工过程在各个施工段上的流水节拍彼此相等1①各个施工过程在各个施工段上的流水节拍彼此相等

, j( 。tt为常数Kj,j+1tt为常数③每个施工过程在每个施工段上均由一个专业施工队独立完成作业,即专业施工队数n′等于施工过程数n。④专业施工队能够连续作业,没有闲置的施工段,使得流水施工在时间和空间上都连续。固定节拍流水施工,一般只适用于施工对象结构简单、工程规模较小、施工过程数不多的房屋工程或线形工程,如道路工程、管道工程等。由于固定节拍流水施工的流水节拍和流水步距是定值,局限性较大,且建筑工程多数施工较为复杂,因此在实际建筑工程中采用这种组织方式的并不多见,通常只用于一个分部工程的流水施工中。2)工期计算流水施工的工期是指从第一个施工过程开始施工,到最后一个施工过程结束施工的全部持续时间。对所有施工过程都采取流水施工的工程项目,流水施工工期即为工程项目的施工工期。固定节拍流水施工的工期计算分为两种情况。∑ ∑ ∑①不分层施工。∑ ∑ ∑T=(m+n-1)t+ tg+ tz- td (13.5)式中 T—流水施工工期;tmn∑tg技术间歇时间总和;∑∑tz组织间歇时间总和;∑td搭接时间总和。②分层施工。当固定节拍流水施工不分施工层时,施工段数目按照工程实际情况划分即可;当分施工层进行流水施工时,为了保证在跨越施工层时,专业施工队能连续施工而不产生窝工现象,施PAGEPAGE161515工段数目的最小值min应满足相关要求:无技术间歇时间和组织间歇时间时,

min

=n。m>n,此时,每层施工段空闲数为m-n,每层空闲时间则为(m-n)t=(m-n)K。若一个楼层内各施工过程间的技术间歇时间和组织间歇时间之和为Z,楼层间的技术间歇时间和组织间歇时间之和为C,为保证专业施工队能连续施工,则(m-n)K=Z+C由此,可得出每层的施工段数目min应满足:

+-式中 K—流水步距;

min=n+Z

CtdK

(13.6)∑ZZ=∑tg+tz∑C其他符号含义同前。如果每层的Z并不均等,各层间的C也不均等时,应取各层中最大的Z和C,式(13.6)改为: + -min=n+Zax

CmaxtdK

(13.7)分施工层组织固定节拍流水施工时,其流水施工工期可按下式计算:T=(m·r+n-1)t+Z1 (13.8)式中 r—施工层数目;Z1Z1=r=1(tg+tz)r其他符号含义同前。从流水施工工期的计算公式中可知,施工层数越多,施工工期越长,技术间歇时间或组织间歇时间的存在,也会使施工工期延长,在工作面和资源供应能保证的条件下,一个专业施工队能够提前进入这一施工段,在空出的工作面上进行作业,这样产生的搭接时间可以缩短施工工期。例13.2 某分部工程由Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ4个施工过程组成,划分为4个施工段,流水节拍均3d2d1d,试确定流水步距,计算工期,并绘制流水施工进度计划表。解:流水节拍均等,属于固定节拍流水施工。①确定流水步距: K=t=3d②计算工期:∑tg=2,∑td=1T=(m+n-1)t+∑tg+∑tz-∑td=((4+4-1)×3+2-1)=22d③绘制流水施工进度计划表(图13.7)。图3.7流水施工进度计划表例13.3 某工程项目由Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ4个施工过程组成,划分为两个施工层组织流水施工,施工过程Ⅰ完成后需养护1d,下一个施工过程才能开始施工,且层间技术间歇时间为1d,流水节拍均为2d,试确定施工段数目,计算工期,并绘制流水施工进度计划表。解:流水节拍均等,属于固定节拍流水施工。①确定流水步距: K=t=2d②确定施工段数目。分层组织流水施工,各施工层内各施工过程间的间歇时间之和为Z1Z21,一、C1,由式(136Kmin=n+Z+C-td,取m=5K③计算工期: T=(

m·r+n

-1)t+C

=[(5×2+4-1)×2+1]=27(d)④绘制流水施工进度计划表(图13.8)。(2

图3.8例3.3流水施工进度计划表在组织流水施工时,通常在同一施工段的固定工作面上,不同的施工过程的施工性质、复杂程度各不相同,从而使得其流水节拍很难完全相等,不能形成固定节拍流水施工。但是,如果施工段划分得恰当,可以使同一施工过程在各个施工段上的流水节拍均等。这种各施工过程的流水节拍均等而不同施工过程之间的流水节拍不尽相等的流水施工组织方式属于异节奏流水施工。在异节奏流水施工中,当同一施工过程在各个施工段上的流水节拍彼此相等,且不同施工过程的流水节拍为某一数的不同整数倍时,每个施工过程均按其节拍的倍数关系成立相应数目的专业施工队,组织这些专业施工队进行流水施工的方式,即为等步距成倍节拍流水施工。1)组织特点jjtit,不同施工过程在同一施jj工段上的流水节拍之间存在一个最大公约数,各流水节拍等于该最大公约数的不同整数倍,kt1t2tn。②各专业施工队之间的流水步距彼此相等,且等于流水节拍的最大公约数k。③专业施工队总数目n′大于施工过程数n。④专业施工队能够连续作业,没有闲置的施工段,使得流水施工在时间和空间上都连续。⑤各个施工过程的持续时间之间存在公约数k。成倍节拍流水施工适用于一般房屋建筑施工,也适用于线形工程(如道路、管道)的施工。2)专业施工队数目成倍节拍流水施工的每个施工过程由不等的几个专业施工队共同完成施工,每个施工过程成立专业施工队数目可由下式确定:kbj=tjk式中 tj—施工过程j的流水节拍;

(13.9)bjj的专业施工队数目;kk

t1

,t2

,…,tn}。n专业施工队总数目n′大于施工过程数n,即nn′=j=1bj>n (13.10)3)工期计算各施工层进行流水施工时,施工段数目的最小值各施工层进行流水施工时,施工段数目的最小值min应满足下式要求:式中 n′—专业施工队总数;其他符号含义同式(137。

min=n′+ZaxkCax

(13.11)成倍节拍流水施工工期可按下式计算: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术建筑施工技术rn′kz1∑td搭接时间总和。1343633d2d1d,试安排流水施工,并绘制流水施工进度计划表。解:根据工程特点,按成倍节拍流水施工方式组织流水施工。①确定流水步距: k=最大公约数{3,2,1}=1d②计算专业施工队数目:③ b3/13b2/12b1/11计算工期: T=(

m+n′

-1)k

=(6+6-1)×1=11d④绘制流水施工进度计划表(图13.9)。图3.9例3.4流水施工进度计划表例13.5 某两层现浇钢筋混凝土工程,施工过程分为安装模板、绑扎钢筋和浇筑混凝土3个施工过程。已知每个施工过程在每层每个施工段上的流水节拍分别为t模=2d,t扎=2d,t浇=1d。当安装模板施工队转移到第二结构层的第一施工段时,须待第一层第一施工段的混凝土养护1d后才能进行施工。在保证各施工队连续施工的条件下,试安排流水施工,并绘制流水施工进度计划表。解:根据工程特点,按成倍节拍流水施工方式组织流水施工。①确定流水步距: k=最大公约数{2,2,1}=1d②计算专业施工队数目:b2/12b2/12b1/11计算专业施工队总数目n′: 17建筑施工技术建筑施工技术3基本原理PAGEPAGE18PAGEPAGE19jn′=3bjj=1

=(2+2+1)=5个③确定每层的施工段数目: + min=n′+ZaxkCax=(5+1/1)=6段④计算工期: T=(

m+n′

-1)k1

=(6×2+5-1)×1=16d⑤绘制流水施工进度计划表(图13.10)。(3

图3.0例3.5流水施工进度计划表分别流水施工是指无节奏流水施工或异节奏异步距流水施工的组织方式,各施工过程在每个施工段上的流水节拍无特定规律。由于没有固定节拍、成倍节拍的时间约束,在进度安排上比较自由、灵活,分别流水施工是实际工程中最常见、应用最普遍的一种流水施工组织方式。组织分别流水施工时,先将拟建工程分解为若干个施工过程,每个施工过程成立一个专业施工队,然后按划分施工段的原则,在工作面上划分出若干施工段,用一般流水施工的方法组织流水施工。1)组织特点①各个施工过程在各个施工段上的流水节拍彼此不等,也无特定规律。②所有施工过程之间的流水步距彼此不等,流水步距与流水节拍的大小及相邻施工过程的相应施工段节拍差有关。③每个施工过程在每个施工段上均由一个专业施工队独立完成作业,即专业施工队数目n′等于施工过程数n。④专业施工队能够连续作业,施工段可能有闲置。⑤各个施工过程的施工速度不一定相等,也无特定规律。一般来说,固定节拍、成倍节拍流水施工通常只适用于一个分部或分项工程中。对一个单位工程或大型复杂工程,往往很难要求按照相同的或成倍的时间参数组织流水施工。而分别流水施工的组织方式没有固定约束,允许某些施工过程的施工段闲置,能够适应各种结构各异、规模不等、复杂程度不同的工程对象,具有更广泛的应用范围。2)确定流水步距分别流水施工中,流水步距的大小是没有规律的,彼此不等。流水步距的计算方法有很多,主要有图上分析法、分析计算法和潘特考夫斯基法,其中潘特考夫斯基法比较简洁实用。潘特考夫斯基法又称为“累加数列错位相减取最大差法”。这种方法概括为:首先把每个施工过程在各个施工段上的流水节拍依次累加,逢段求和,得出各施工过程流水节拍的累加数列。再将相邻的两个施工过程的累加数列的后者均向后错一位,分别相减,得到一个新的差数列。差数列中的最大数值即为这两个相邻施工过程的流水步距,其计算方法如下:m①计算各施工过程在各个施工段上流水节拍的累加数列计算公式为:maj,i=∑ti(1≤j≤n1≤m) (13.13)11ji=j式中 aj,i—第j个施工过程的累加数列第i项的值,当j=12,…,n时,分别取i=12,…,m,即可得施工过程j的累加数列。②求相邻两个累加数列的错位相减差数列计算公式为:j,Δaij+1=aj,i-aj+1,i-1(1≤j≤n-1,1≤m) (13.j,j,式中 Δaij+1—流水节拍累加数列j和j+1相