第十章流水施工原理

[目的要求]

了解: 了解流水施工的概念 ，了解流水施工的组织方式。

[讲授重点]  流水作业参数的确定，有节奏流水组织方法，无节奏流水组织方法。

[讲授难点]  有节奏流水组织方法和无节奏流水组织方法绘制。

[讲授内容]

第一节  流水作业的基本概念

一、流水

流水施工组织方式是施工对象按一定的时间间隔依次开始施工，各工作队按一定的时间间隔依次在各施工对象上工作，不同的工作队在不同的施工对象上同时工作的组织施工的方法。

1. 流水施工的特点

（1）科学的利用了工作面，工期比较合理；

（2）工作队实现了专业化，且能够连续作业；

（3）单位时间投入施工的资源量较为均衡，有利于资源供应的组织工作；

（4）施工现场易于管理。 

建筑安装工程的组织方式灵活多变，不同的施工组织方式，其施工的效率、经济效益甚至工程的质量都有所不同。以依次施工、平行施工和流水施工为例：

2.组织施工的三种方式

如【例1】：有四栋房屋的基础，其每栋的施工过程及工程量等如下：

表10-1  某栋房屋的施工过程及工程量

图10-1   依次施工

1工期：T＝16（天）

2特点：工期长；劳动力、材料、机具投入量小；专业工作队不能连续施工（宜采用混合队组）。

3适用于:场地小、资源供应不足、工期不紧时，组织大包队施工

2平行施工（各队同时进行）

1工期：T＝4（天）

2特点：工期短；

资源投入集中仓库等临时设施增加,费用高。

3适用于：工期极紧时的人海战术。

图10-2 平行施工

3流水施工

1工期：T＝7（天）

2特点：

工期较短；

资源投入较均匀；

各工作队连续作业；

能连续、均衡地生产。

3实质：充分利用时间和空间。

图10-3  流水施工

二、流水施工参数

工程施工进度计划图表是反映工程施工时各施工过程按其工艺上的先后顺序、相互配合的关系和它们在时间、空间上的开展情况。目前应用最广的施工进度计划图表有线条图和网络图。如为便于组织流水施工并计算工期，须引入几个流水施工参数。共有三种：工艺参数、空间参数、时间参数。

图10-4  流水施工表达方式示意图

1.工艺参数 

⑴ 施工过程数n 

施工过程是组织流水施工时的基本工作单位。组织流水施工，要将施工对象的整个施工活动划分成若干个分部分项工程甚至是工序。不同的流水施工对象有不同的划分方法，一般可以按照下表划分： 

表10-2  施工过程的划分

① 对作业面、工期有直接影响的施工活动列入流水施工的施工过程；

② 不占用工作面、不影响工期、不影响前后工序施工的施工活动一般不列入，如混凝土制备；

③ 施工过程划分不宜过多；

④ 对实施性进度计划，施工过程不宜过少；

⑵ 流水强度V 

每一施工过程在单位时间内所完成的工程量（如捣浇混凝土施工过程，每工作班能浇筑多少立方米混凝土）叫流水强度，又称流水能力或生产能力。

式中       V ——某施工过程的流水强度；

           Ri ——投入某施工过程的第i种资源量（工人数或机械台数）；

Si ——某施工过程的第i种资源的产量定额；

X ——投入某施工过程的资源种类数。

2..时间参数 

1流水节拍t 

在组织流水施工时，一个专业工作队在一个施工段上施工作业的持续时间，称为流水节拍。 

式中       ——某施工段的工程量；

            S ——每一工日（或台班）的计划产量；

R ——施工人数（或机械台数）；

——某施工段所需要的劳动量（或机械台班量）。

在确定流水节拍时应注意以下问题：

  ① 确定专业队人数时，应尽可能不改变原有的劳动组织状况，以便领导；且应符合劳动组合要求，使其具备集体协作的能力；还应考虑工作面的。

  ② 确定机械数量时，应考虑机械设备的供应情况和工作效率、及其对场地的要求。

③ 受技术操作或安全质量等方面的施工过程（如砌墙受每日施工高度的），在确定其流水节拍时，应当满足其作业时间长度、间歇性或连续性等的要求。

  ④ 必须考虑材料和构配件供应能力和储存条件对施工进度的影响和。

  ⑤ 为了便于组织施工、避免工作队转移时浪费工时，流水节拍值最好是半天的整数倍。

2流水步距K

流水步距是相邻两施工过程在同一施工段开始工作的时间间隔。流水步距地数目取决于参加流水的施工过程数，一般也取0.5天的整数倍。当施工过程数为n时，流水步距共有n-1个。

一般应满足以下基本要求：

1始终保持前后两个施工过程的合理工艺顺序。

2尽可能保持各施工过程的连续作业。

3做到相邻两施工过程施工时间上的最限度地搭接。

4应满足工艺、技术间歇与组织间歇等间歇时间。

3间歇时间 

流水施工往往由于工艺要求或组织因素要求，两个相邻的施工过程增加一定得流水间隙时间，这种间隙时间是必要的，它们分别称为工艺间歇时间和组织间歇时间。

   3. 空间参数 

（1）工作面A 

工作面是表明施工对象上可能安置一定工人操作或布置施工机械的空间大小，工作面是用来反映施工过程（工人操作、机械布置）在空间上布置得可能性。

（2）施工段数m

① 划分施工段的目的 

分段的目的就是要保证各个专业工作队有自己的工作空间，避免工作中的相互干扰，使得各个专业工作队能够同时、在不同的空间上进行平行作业，进而达到缩短工期的目的。 

②  施工段是对施工对象人为地划分出的施工作业面，施工段划分一般应遵循以下原则：

第一、工程量大致相等，相差不大于10%～15%；

第二、满足最小工作面的要求；

第三、多层建筑流水施工，m一般不小于n；

第四、尽量利用结构界限，尽量避免人为的施工缝；

第五、多层建筑各层施工多划分数量、位置尽量一致。

第二节 节奏流水施工

根据流水节拍的特征，流水过程分为节奏流水施工和非节奏流水施工。任一施工过程节奏流水的总持续时间为

式中       T——持续时间；

           K——流水节拍；

           m——施工段数。

在节奏流水施工中，根据各施工过程之间流水节拍是否相等或是否成倍数，可分为固定节拍流水和成倍节拍流水。

一.固定节拍流水

1.无间歇时间的专业流水

式中       T——持续时间；

           K——流水节拍；

           n——施工过程数；

           m——施工段数；

           B——流水步距。

2.有间歇时间的专业流水

式中       ——工艺、技术间歇时间总和；

     ——组织间歇时间总和。    

图10-5 固定节拍流水图表（有工艺间歇）

3.成倍节拍流水

在组织流水施工时，通常会遇到不同施工过程之间，由于劳动量的不等以及技术或组织上的原因，它们之间的流水节拍互成倍数，以此组织流水施工，即为成倍节拍专业流水。图   ------------------

加快成倍节拍专业流水的工期为；

式中，N为工作队总数。

工作队的总数，由各施工过程的工作队数之和求得。各施工过程的工作队数按下述方法计算：

先确定各施工过程流水节拍的最大公约数,得  

式中，为i施工过程的流水节拍。

工作队总数N为

应注意，如计算得到的>m,则实际投入流水施工的施工队数取=m,但计算工期时，仍用式（）的计算结果。

第三节 非节奏流水

若干非节奏流水施工过程所组成的专业流水，称为非节奏专业流水，它的特点是各施工过程的流水节拍随施工段的不同而改变，不同施工过程之间流水节拍也有差异。

不等节拍流水的工期仍可按流水工期基本公式计算：

因时间不能取负值，所以规定当ti-ti+1<0时取0.则不等节拍流水步距可统一按上式计算。

组织无节奏流水，时间和空间连续无法兼顾，只能首先考虑时间连续，即专业班组不出现窝工，至少主导施工过程不出现窝工。产生时间或空间不连续的根本原因是流水节拍不一致，而通过选取合适的流水步距可以保证时间连续。流水步距可用累加斜减法计算。

1、计算各施工过程流水节拍的累加数列； 

2、相邻两累加数列错位逐项相减；

3、最大差之即为两相邻施工过程的流水步距。 

例：某工程有三个施工过程，四个施工段，流水节拍如下表，试组织分别流水施工。 

表10-6  施工过程的划分

解：

1、求流水步距

2、绘制进度计划表

图10-6  非节奏专业流水进度计划

3、工期  T=∑Kij+Tn=（4+1）+（3+1+2+1）=12（天） 

4、 无节奏流水施工特点：

1）、流水步距用累加斜减法求得；

2）、时间连续，空间不能确保连续；

3）、工期 T=∑Kij+Tn