第十章-流水施工原理

1、第十章 流水施工原理,第一节 流水施工的基本概念,一、组织施工的三种基本方式,三、组织流水施工的要点,二、组织施工的三种方式特点比较,10.1 流水施工的基本概念,一、组织施工的三种基本方式,例：有三幢同类型房屋的基础工程，分挖土、垫层、砌基础、回填土4个施工过程，它们在每幢房屋上的延续时间分别为4天、2天、6天、2天。试组织施工。,10.1.1 流水施工,一、组织施工的三种基本方式,（一）依次施工,1.按施工段依次施工,第一幢,第二幢,第三幢,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,一、组织施工的三种基本方式,（一）依次施工,1.按施工

2、段依次施工,定义：,在第一个施工段各施工过程完成后，再进行第二施 工段的各施工过程，依次类推的一种组织方式。,第一幢,第二幢,第三幢,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,（一）依次施工,1.按施工段依次施工,进度计划：,第一幢,第二幢,第三幢,挖 土（4天）,垫 层（2天）,砌基础（6天）,回填土（2天）,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,工期,M施工段数；,ti某施工过程在一个施工段上所需时间,T总工期 ；,流水段数,按施工段依次施工的特点,优点：每天投入的劳动力和各项物资较少，施工现场管理简单。,缺点

3、：从事某过程的施工班组不能连续均衡地施工，工人存在窝工情况；,工作面不能充分利用，施工工期长；,日资源用量少，品种单一，但不均匀。,一、组织施工的三种基本方式,（一）依次施工,2.按施工过程依次施工,定义：,依次完成所有施工段的第一个施工过程后，再开始第二个施 工过程的施工，依次类推的一种组织施工的方式。,第一幢,第二幢,第三幢,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,（一）依次施工,2.按施工过程依次施工,进度计划：,第一幢,第二幢,第三幢,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,

4、工期,按施工过程依次施工的特点,优点：每天投入的劳动力和各项物资较少，施工现场管理简单；,缺点：工作面不能充分利用，施工工期长；,不能及时为上部结构提供工作面。,各施工班组都能连续均衡地施工，工人不存在窝工情况 。,按施工过程依次施工,定义、工期 优点、缺点,按施工段依次施工,适用范围：,适用于规模较小，工作面有限的小型工程。,一、组织施工的三种基本方式,（二）平行施工,第一幢,第二幢,第三幢,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,定义：,各施工过程在各个施工段同时开工，同时结束的一种 组织方式。,（二）平行施工,进 度 计 划,工期,

5、ti某施工过程在一个 施工段上所需时间,第一幢,第二幢,第三幢,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,（二）平行施工,平行施工的特点,优点：最充分地利用工作面，工期最短。,缺点：施工班组成倍增加，材料、机具设备相应增加，临时设施设备也需增加，造成组织安排和施工现场管理困难，施工管理费增加。,施工班组仅在一个段上施工，工程结束 后，若无其它工程，则可能出现窝工。,适用范围,适用于工期要求紧，大规模、同类型的 建筑群的工程施工。,一、组织施工的三种基本方式,（三）流水施工,第一幢,第二幢,第三幢,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫

6、层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,定义：,流水施工是指所有施工过程按一定的时间间隔依次投入施 工，各个施工过程陆续开工、陆续竣工，使同一施工过程 的施工班组保持连续、均衡地施工，不同施工过程尽可能平 行搭接施工的组织方式。,（三）流水施工,进度计划：,第一幢,第二幢,第三幢,挖 土（4天）,垫 层（2天）,砌基础（6天）,回填土（2天）,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,挖 土,垫 层,砌基础,回填土,（三）流水施工,进度计划：,（三）流水施工,K1,2,K2,3,K3,4,TN,工期,（三）流水施工,流水施工的特点,合理、充分地利用工作面，缩短了工期；,各施工班组在一定时期内

7、保持相同的施工操作和连续、均衡的施工，有利 于提高劳动生产率；,能保持各施工过程的连续性、均衡性，有利于提高企业管理水平和经济效 益；,有利于物资资源的均衡利用，便于施工现场的管理。,10.1 流水施工的基本概念,二、组织施工的三种方式特点比较,三、组织流水施工的要点,划分施工过程,划分施工段,不同施工过程尽可能组织平行搭接施工,实行专业班组,保证主导施工过程连续、均衡地施工,四、组织流水施工的步骤,1、将建筑物划分为若干个劳动量大致相等的流水段（在平面或结构空间；若干个假定产品）； 2、将整个工程按施工阶段划分成若干个施工过程，并组织相应的施工队组； 3、确定各施工队组在各段上的工作延续时间

8、； 4、组织每个队组按一定的施工顺序，依次连续地在各段上完成自己的工作； 5、组织各工作队组同时在不同的空间进行平行作业。,2.1.2 流水施工的技术经济效益,1、缩短工期 （3050，消除了时间间歇）； 2、施工质量及劳动生产率高 （3050，班组专业化生产，有利于提高技术水平、质量有保障，减少了维修费用）； 3、降低工程成本 （612，提高劳动生产率、避免高峰、利于供应、减少暂设）； 4、施工机械和劳动力得到充分、合理地利用 5、资源消耗均衡、综合效益好,10.1.3 流水施工分级和表达方式 1. 流水施工分级 按组织流水的范围分： （1）分项工程流水施工过程流水（细部流水） 同一分项工程

9、施工过程中各操作工序间的流水（壁纸：刷胶粘贴）； （2）分部工程流水（专业流水 同一分部工程中各分项工程施工过程间的流水（基础：挖土做垫层）； （3）单位工程流水（综合流水） 同一单位工程中各分部工程间的流水（土建：基础主体）； （4）群体工程流水（大流水）在若干单位工程（多栋建筑物）间组织的流水。,2、流水施工表达方式水平指示图表、垂直指示图表、网络图,10.2 流水施工主要参数,工艺参数 空间参数 时间参数,10.2.1 工艺参数,含义：用以表达流水施工在施工工艺上的开展顺 序及其特征的参量。（各施工过程的种类、性质和数目的总称） 施工过程 包括 流水强度,1. 施工过程 范围可大可小，数

10、目以n表示。按工艺性质不同可分为： 制备类施工过程 为提高工业化程度，如砂浆、混凝土、构配件等的制备。 只有占空间且影响总工期时才列入计划。 运输类施工过程 将物资运到仓库或加工现场。 只有占空间且影响总工期时才列入计划。 砌筑安装类施工过程 在空间上加工形成产品，如地下、主体、屋面、装饰等施工过程。 占有空间，影响工期，必须列入计划，且为计划的主要内容。, 砌筑安装类施工过程的分类 按在项目生产中的作用 1）主导施工过程和穿插施工过程 按工艺性质 2）连续施工过程和间断施工过程 按复杂程度 3）复杂施工过程和简单施工过程 施工过程数目（n）的确定,施工进度计划的性质和作用,（二）划分施工过程

11、的依据（应考虑的因素）,工程结构与施工方案,劳动组织与工程量的大小,施工过程的内容和范围,（一）施工过程数定义：是指参与流水的施工过程的数目，通常以“”表示。,2. 流水强度： 某施工过程在单位时间内所完成的工程量，以Vi表示。 机械作业流水强度： x Vi=Ri Si i=1 人工作业流水强度： Vi=Ri Si Vi第i个施工过程的人工（机械）作业流水强度 Si第i个施工过程的人均（机械）产量定额 Ri第i个施工过程作业人数（机械台数） x 投入施工过程i的施工机械种类数,2.2.2 空间参数,含义：用以表达流水施工在空间布置上所处状态的参量，用“m”表示。 包括：工作面、施工段（施工段数

12、量用m表达）、施工层,1. 工作面,工人在施工时所必须具备的活动空间。 其大小，根据产量定额、安全操作规程确定。 参考表2-2-1,2. 施工段, 划分施工的目的和原则,施工段是指工程在平面上划分的若干个劳动量 大致相等的区段，其数目用“m”表示。,目的：组织流水施工。 在同一分部工程中最好采用统一的段数。数目适当。,划分施工段的基本原则：,2）.不仅要满足对工作面的要求，还要使劳动力人数，,1）.各施工段的工程量尽可能大致相等（相差在15%之内）,满足劳动组织优化要求。,4）.施工段的划分应保持工程结构的整体性,尽可能与施工对象的结构界限（温度缝、沉降缝、施 工缝或单元）一致。,施工段数过多

13、，则工作面减小，施工人数减少，会增加施工持续时间；过少，会引起资源供应过分集中，有时还会造成“断流”。,3）.施工段的数目要合理，有时应使mn。,5）.对于多层建筑物，既要在平面上划分施工段，又要在 竖向上划分施工层。,（1）mN时，即m2,1,2,例：某三层砖混结构房屋的主体工程，在组织流水施工时将主体工程划分为两个施工过程，砌墙和安装楼板，设t砌砖4天，t安装楼板4天，试组织施工。,（2）施工段数目m与施工过程数目n的关系,（1）mN时，即m2,1,2,1,2,1,2,1,2,1,2,1,2,1,2,当mN时，,班组施工连续，充分地利用 了工作面，最理想。,1,2,3,1,2,3,1,2,

14、3,1,2,3,（2）mN时，m3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,班组施工连续，未能充分地 利用工作面，工期会延长。,当mN时，,（3）mN时，即m1,施工班组不能连续施工而窝工。,当mN时，,结论：连续施工时，必须满足mn。,注意：无层间关系或施工层，则施工段数不受此限制。,3. 施工层,是指对拟建工程在垂直方向上划分的施工区 段，用“j”表示。一般以建筑物的结构层作 为施工层，也可以按施工高度来划分。,M=mj,1定义： 指某一施工队组在一个流水段上的工作延续时间。 2作用： （1）影响着工期和资源投入。大-工期长，速度慢 小-资源供应强度大 （2）决定流水组织方式。 相等或有倍数关

15、系-组织节奏流水； 不等也无倍数关系-组织非节奏流水。,2.2.3 时间参数,1. 流水节拍（ti）,包括：流水节拍、流水步距、技术间歇、组织间歇 和平行搭接时间。,影响流水节拍的因素有：施工方案、劳动力或机械数量、 工作班次、工程量。 3确定方法：（三种） （1）定额计算法：据现有人员及机械投入能力计算 ti =Qi / (Si Ri Ni )= Qi Hi / (Ri Ni )= Pi / (Ri Ni ) 式中： ti -某专业工作队在第i施工段的流水节拍； Qi -某专业工作队在第i施工段要完成的工作量； Si -某专业工作队的计划产量定额； Ri -某专业工作队投入的工人数或机械台数

16、； Hi -某专业工作队的计划时间定额； Pi -某专业工作队在第i施工段的劳动量或机械台班数量；,（2）经验估算法： 无定额或干扰因素多，难以确定的施工过程 ti（ai +4 bi + ci）/ 6 式中： ti -某施工过程在某施工段上的流水节拍； ai -某施工过程在某施工段上的最短估算时间； bi-某施工过程在某施工段上的正常估算时间； ci-某施工过程在某施工段上的最长估算时间； （3）工期计算法： 据工期及流水方式的要求定出ti，再配备人员或机械 tj=Tj/mj 式中： tj-某施工过程的流水节拍； Tj -某施工过程的工作持续时间； mj -某施工过程的施工段数；,2. 流水步

17、距（k）, 定义：相邻两个施工队组投入工作的时间间隔。 作用：影响工期； 专业队组连续施工的需要； 保证每段施工作业程序不乱。 确定流水步距的原则： 1) 始终满足各相邻施工过程间在施工顺序上的制约关系。 2) 保证各施工班组能够连续施工。 3) 保证相邻施工队在开工时间上最大限度和合理的搭接。 4) 保证工程质量，满足安全生产。 流水步距的确定方法： （1）图上分析法（略） （2）分析计算法（略） （3）潘特考夫斯基法：累加数列错位相减取大差。,第2步 累加。即将各施工过程的作业时间分别累计,第3步 斜减。累计作业时间错位相减,3/7,2/4,2/2,（3）,4/8,2/4,2/2,（2）,

18、6/12,3/6,3/3,（1）,C,B,A,施工过程,段,工,施,（1）（2）： 3 4 8 8 （2）（3）： 2 4 4 4 第4步 取大。在各列差数中取其中最大值，即为该相邻两施工过程的流水步距。K1,2=8。同理可知k2,3=4。 Tki,j+tn=(K1,2+k2,3)+t3=(8+4)+7=19(天),MAX,3. 平行搭接时间（C） 前一个工作队未撤离，后一施工队即进入该施工段。两者在同一施工段上同时施工的时间称为平行搭接时间。以Cj,j+1表示。 间歇时间：根据工艺、技术要求或组织安排，留出的等待时间。 4. 技术间歇时间： 由于材料性质或施工工艺的要求，需要考虑的合理工艺等

19、待时间称为技术间歇。如养护、干燥等。以Zj,j+1表示。 5. 组织间歇时间： 由于施工技术或施工组织的原因，造成的在流水步距以外增加的间歇时间。如弹线、人员及机械的转移、检查验收等。以Gj,j+1表示。,#1 施工过程间歇： 在同一个施工层或施工段内，相邻两个施工过程之间的技术间歇或组织间歇，统称为施工过程间歇。其和用Z1表示。 #2 层间间歇： 在相邻两个施工层之间，前一施工层的最后一个施工过程，与后一个施工层相应施工段上的第一个施工过程之间的技术间歇或组织间歇，统称为层间间歇。其和用Z2表示。,流水施工的分类：按流水节拍的特征分：,10.3 等节拍流水,定义：同一施工过程在各施工段上的流

20、水节拍都相等的流水施工方式。,（一）全等节拍流水,定义：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。,1等节拍等步距流水,定义：各流水节拍均相等，各流水步距均相等且等于流水节拍。,【例1】某分部工程可以划分为A、B、C、D、E五个施工过程，每个施工过程可以划分为六个施工段，流水节拍均为4天，试组织等节奏流水。要求：绘制横道图并计算工期。,特征：,工期计算：,tit常数；,Ki,i+1Kt常数,T（m+n-1）t（m+n-1）K,2.3.1 基本特点 流水节拍都彼此相等，即ti=t（t为常数）。 流水步距都彼此相等，而且等于流水节拍，即Kj，j+1Kt常数。

21、 每个专业队组都能够连续作业，施工段没有间歇时间。 专业队组数目等于施工过程数目，即n1=n。,2.3.2 组织步骤 确定项目施工起点流向，分解施工过程。 确定施工顺序，划分施工段。 按等节拍专业流水要求，确定流水节拍数值。 确定流水步距，即K=t。 计算流水施工的工期。 绘制流水施工水平指示图表。,【例2】某分部工程划分为A、B、C、D四个施工过程，每个施工过程划分为三个施工段，其流水节拍均为3天，请问可以组织什么流水，计算工期。,【解】T（ mn1）t（341）318天,2.3.3 工期计算 流水施工工期：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。 1. 不分层施

22、工 T=（m+n-1)k+Z+G-C,2等节拍不等步距流水,定义：各施工过程的流水节拍全部相等，但各流水步距不相等。,【例3】某分部工程划分为A、B、C、D、四个施工过程，每个施工过程划分为三个施工段，其流水节拍均为4天，其中施工过程A与B之间有2天的搭接时间，施工过程C与D之间有1天的间歇时间。试组织等节奏流水，绘制进度计划并计算流水施工工期。,【例3】N=4，M=3，ti4天，A与B之间有2天的搭接时间，C与D之间有1天的间歇时间。,特征：,工期计算：,tit常数 ；,Ki,i+1tZi,i+1 +Gi,i+1C,2. 分层施工： 1.无技术间歇和组织间歇时间时，mmin=n。 2.有技术

23、间歇和组织间歇时间时，mn，此时，每层空闲时间为 （m-n)t=(m-n)k=Z1+Z2-C， 由此，mmin=n+(Z1+Z2-C)/k 若每层的Z1不均等，各层间的Z2也不均等，应取最大的Z1和Z2。 T=（m*r+n-1)*k+Z1-C【例4】p363【例2-2-5】,有节奏流水,异节奏流水,定义：同一施工过程在各施工段上的流水节拍都相等，不同施工过程之间的流水节拍不全相等。,有节奏流水-异节奏流水,2.4 成倍节拍流水,定义：同一施工过程在各施工段上的流水节拍都相等，不同施工过程之间的流水节拍不完全相等，但各施工过程的流水节拍均为某一数的不同整数倍的流水施工方式。,成倍流水节拍以施工队

24、伍的增加来缩短施工过程间的流水步距，达到缩短工期的目的。 每一施工过程所需的施工队数为: b i = t i / K b （K b =各流水节拍的最大公约数） 注意:bi m (该过程的施工段数) 其各流水步距若不考虑间歇和搭接时间的影响全相等 Ki,i+1= K b,2.4.1 基本特点 同一施工过程在各个施工段上的流水节拍都彼此相等，不同施工过程在同一施工段上的流水节拍之间存在一个最大公约数。 流水步距都彼此相等，而且等于流水节拍的最大公约数。 各个专业队组都能够连续作业，施工段没有间歇时间。 专业队组数目大于施工过程数目，即n1n。,（1）划分施工过程，使流水节拍满足上述条件； （2）计

25、算流水步距K b ： K b 各施工过程节拍的最大公约数。 （3）计算各施工过程需配备的队组数bi ： bi = ti / K b 。 （4）确定每层施工段数m： 不分施工层时时： 可按划分施工段的原则划分施工段，m = bi（保证每个队组都有工作面） ； 分层有间歇及搭接要求时： m = bi + (Z1+ Z2C)/ K b （小数只入不舍）； （5） 计算工期Tp： T（r m +bi1） K b Z1C （6） 绘制进度表,2.4.2 建立步骤,【例5】:,各过程所需的施工队数: bA=ta/tmin=2/2=1 bB=tb/tmin=6/2=3 bC=tc/tmin=4/2=2,施工

26、进度表,【例6】 已知某工程可以划分为四个施工过程，六个施工段，各过程的流水节拍分别为tA2天，tB6天，tC4天，tD2天，试组织成倍节拍流水，并绘制成进度计划。,【例7】 N=4，M=6，tA2天，tB6天， tC4天，tD2天,【例8】某工程分两层叠制构件，有三个主要施工过程，节拍为：扎筋3d，支模3d，浇混凝土6d。要求层间技术间歇不少于2d；且支模后需经3天检查验收，方可浇混凝土。试组织成倍节拍流水。 解 1)确定流水步距k：节拍最大公约数为3，则k3d。 2)计算施工队组数bi： b钢3/3=1（个）； b木3/3=1（个）； b混6/3=2（个） 3)确定每层流水段数m： 层间间

27、歇2d，施工过程间歇3d， m = bi + Z1 / k + Z2 / k =(1+1+2)+2/3+3/35.7；取m = 6 (段) 4)计算工期T： T（r m + bi 1）kZ1C (2641)33048（d） 5)画进度表：,需要注意： 从理论上讲，很多工程均能满足成倍节拍流水的条件，但实际工程若不能划分成足够的流水段或配备足够的资源，则不能使用该法.,有节奏流水-异节奏流水,2不等节拍流水,定义：同一施工过程在各个施工段的流水节拍相等，不同施工过程之间的流水节拍既不相等也不成倍的流水施工方式。,【例5】已知某工程可以划分为A、B、C、D四个施工过程，三个施工段，各过程的流水节拍

28、分别为tA2天，tB3天，tC2天，tD4天，试组织不等节拍流水，并绘制流水施工进度计划表。,特征：,工期计算：,节拍：同一施工过程流水节拍相等，不同施工过程流水节拍不全相等。,步距：,TKi，i+1TN,现举一例题 施工段数 3 施工过程 甲 乙 丙 丁 流水节拍 2 3 5 2 注: 乙丙之间有1天的技术间歇,解: 各流水节拍的计算: t甲t丁 K丙.丁=mt丙-(m-1)ti+1 =3*5-(3-1)*2 =15-4=11(天),流水工期: T=2+4+11+3*2=23(天),不等节拍流水 与 成倍节拍流水,施工中，如果无法按照成倍节拍特征相应增加班组数，每个施工过程只有一个施工班组，

29、也只能按照不等节拍流水组织施工。,【例7】有三幢同类型房屋的基础工程，分挖土、垫层、砌基础、回填土4个施工过程，它们在每幢房屋上的延续时间分别为4天、2天、6天、2天，垫层完成后需要有一天的干燥时间。请组织不等节拍流水，并计算流水步距和工期。,【解】,2.5 无节奏流水,定义：同一施工过程在各施工段上的流水节拍不完全相等的一种流水施工方式。,流水步距计算:,“累加数列，错位相减，取大值”,工期计算:,TKi，i+1TN,2.5.1 基本特点 各个施工过程在各个施工段上的流水节拍，通常不相等。 在多数情况下，流水步距彼此不相等，而且与流水节拍之间存在着某种函数关系。 每个专业队组都能够连续作业，

30、个别施工段可能有间歇时间。 专业队组数目等于施工过程数目，即n1=n。,2.5.2 组织步骤 确定施工起点流向，分解施工过程。 确定施工顺序，划分施工段。 计算每个施工过程在各个施工段上的流水节拍。 用一定方法确定流水步距，潘特考夫斯基法。 计算流水施工的工期， 绘制流水施工水平指示图表。,TKi，i+1TN+ Z + G- C,【例8】,非节奏流水施工 解: 用累加斜减法计算各流水步距 1)Ka.b 3 5 6 10 - 2 5 7 10 3 3 1 3 -10 Ka.b=3 2)Kb.c 2 5 7 10 - 1 4 6 9 2 4 3 4 -9 Kb.c=4,非节奏流水施工 3)Kc.d 1 4 6 9 - 2 6 9 10 1 2 0 0 -10 Kc.d=2 流水工期为 T=3 + 4 + 2 + 10 = 19 (天),绘制施工计划图,【例9】某工程可以分为四个施工过程，四个施工段，各施工过程在各施工段上的流水节拍如下表所示，试计算流水步距和工期，绘制流水施工进度表。,“累加数列，错位相减，取大值”,1一个建筑群，划分为五个流水