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流水施工原理,流水施工：了解：组织施工的方式及其特点。熟悉：固定节拍、成倍节拍流水施工的特点和流水施工工期的计算方法。掌握：流水施工参数的概念；非节奏流水施工的特点、流水步距及流水施工工期的计算方法。,流水施工原理,一、流水施工(一)组织施工的方式（了解）考虑工程项目的施工特点、工艺流程、资源利用、平面或空间布置等要求，施工方式可以采用依次、平行、流水等施工组织方式。1依次施工依次施工方式是将拟建工程项目中的每一个施工对象分解为若干个施工过程，按施工工艺要求依次完成每一个施工过程；当一个施工对象完成后，再按同样的顺序完成下一个施工对象，依次类推，直至完成所有施工对象。依次施工方式具有以下特点：(1)没有充分地利用工作面进行施工，工期长；(2)如果按专业成立工作队，则各专业队不能连续作业，有时间间歇，劳动力及施工机具等资源无法均衡使用；(3)如果由一个工作队完成全部施工任务，则不能实现专业化施工，不利于提高劳动生产率和工程质量；(4)单位时间内投入的劳动力、施工机具、材料等资源量较少，有利于资源供应的组织；(5)施工现场的组织、管理比较简单。,流水施工原理,2平行施工平行施工方式是组织几个劳动组织相同的工作队，在同一时间、不同的空间，按施工工艺要求完成各施工对象。平行施工方式具有以下特点：(1)充分地利用工作面进行施工，工期短；(2)如果每一个施工对象均按专业成立工作队，则各专业队不能连续作业，劳动力及施工机具等资源无法均衡使用；(3)如果由一个工作队完成一个施工对象的全部施工任务，则不能实现专业化施工，不利于提高劳动生产率和工程质量；(4)单位时间内投入的劳动力、施工机具、材料等资源量成倍地增加，不利于资源供应的组织；(5)施工现场的组织、管理比较复杂。,流水施工原理,3流水施工流水施工方式是将拟建工程项目中的每一个施工对象分解为若干个施工过程，并按照施工过程成立相应的专业工作队，各专业队按照施工顺序依次完成各个施工对象的施工过程，同时保证施工在时间和空间上连续、均衡和有节奏地进行，使相邻两专业队能最大限度地搭接作业。流水施工方式具有以下特点：(1)尽可能地利用工作面进行施工，工期比较短；(2)各工作队实现了专业化施工，有利于提高技术水平和劳动生产率，也有利于提高工程质量；(3)专业工作队能够连续施工，同时使相邻专业队的开工时间能够最大限度地搭接；(4)单位时间内投入的劳动力、施工机具、材料等资源量较为均衡，有利于资源供应的组织；(5)为施工现场的文明施工和科学管理创造了有利条件。,流水施工原理,二、流水施工参数流水施工参数，包括：工艺参数、空间参数和时间参数。(一)工艺参数工艺参数主要是指在组织流水施工时，用以表达流水施工在施工工艺方面进展状态的参数，通常包括施工过程和流水强度两个参数。1施工过程组织建设工程流水施工时，根据施工组织及计划安排需要而将计划任务划分成的子项称为施工过程。施工过程划分的粗细程度由实际需要而定，当编制控制性施工进度计划时，组织流水施工的施工过程可以划分得粗一些，施工过程可以是单位工程，也可以是分部工程。当编制实施性施工进度计划时，施工过程可以划分得细一些，施工过程可以是分项工程，甚至是将分项工程按照专业工种不同分解而成的施工工序。施工过程的数目一般用n表示，它是流水施工的主要参数之一。根据其性质和特点不同，施工过程一般分为三类:建造类施工过程运输类施工过程（不需要列入流水施工进度计划）制备类施工过程（不需要列入流水施工进度计划）建造类施工过程占有施工对象的空间，直接影响工期的长短，必须列入施工进度计划。,流水施工原理,2流水强度流水强度是指流水施工的某施工过程(专业工作队)在单位时间内所完成的工程量，也称为流水能力或生产能力。例如，浇筑混凝土施工过程的流水强度是指每工作班浇筑的混凝土立方数。(二)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布置上开展状态的参数。1工作面工作面是指供某专业工种的工人或某种施工机械进行施工的活动空间。工作面的大小，表明能安排施工人数或机械台数的多少。工作面确定的合理与否，直接影响专业工作队的生产效率。,流水施工原理,2施工段将施工对象在平面或空间上划分成若干个劳动量大致相等的施工段落，称为施工段或流水段。施工段的数目一般用m表示，它是流水施工的主要参数之一。(1)划分施工段的目的划分施工段的目的就是为了组织流水施工。将工程体划分成若干个施工段，为组织流水施工提供足够的空间。在组织流水施工时，专业工作队完成一个施工段上的任务后，遵循施工组织顺序又到另一个施工段上作业，产生连续流动施工的效果。组织流水施工时，可以划分足够数量的施工段，充分利用工作面，避免窝工，尽可能缩短工期。(2)划分施工段的原则为使施工段划分得合理，一般应遵循下列原则：同一专业工作队在各个施工段上的劳动量应大致相等，相差幅度不宜超过1015；每个施工段内要有足够的工作面，以保证相应数量的工人、主导施工机械的生产效率，满足合理劳动组织的要求；施工段的界限应尽可能与结构界限(如沉降缝、伸缩缝等)相吻合，或设在对建筑结构整体性影响小的部位，以保证建筑结构的整体性；施工段的数目要满足合理组织流水施工的要求。施工段数目过多，会降低施工速度，延长工期；施工段过少，不利于充分利用工作面，可能造成窝工；对于多层建筑物、构筑物或需要分层施工的工程，应既分施工段，又分施工层。,流水施工原理,(三)时间参数主要包括流水节拍、流水步距和流水施工工期等。1流水节拍流水节拍是指在组织流水施工时，某个专业工作队在一个施工段上的施工时间。第j个专业工作队在第i个施工段的流水节拍一般用tj,i来表示。流水节拍是流水施工的主要参数之一，它表明流水施工的速度和节奏性。流水节拍小，其流水速度快，节奏感强。同一施工过程的流水节拍，主要由所采用的施工方法、施工机械以及在工作面允许的前提下投入施工的工人数、机械台数和采用的工作班次等因素确定。流水节拍可分别按下列方法确定：(1)定额计算法(2)经验估算法,流水施工原理,2流水步距流水步距是指组织流水施工时，相邻两个施工过程(或专业工作队)相继开始施工的最小间隔时间。流水步距一般用Kj,j+1来表示，其中j(j=1，2，n-1)为专业工作队或施工过程的编号。如果施工过程数为n个，则流水步距的总数为n-1个。流水步距的大小取决于相邻两个施工过程在各个施工段上的流水节拍及流水施工组织方式。确定流水步距时，一般应满足以下基本要求：各施工过程按各自流水速度施工，始终保持工艺先后顺序；各施工过程的专业工作队投入施工后尽可能保持连续作业；相邻两个施工过程(或专业工作队)在满足连续施工的条件下，能最大限度地实现合理搭接。3流水施工工期流水施工期是指从第一个专业工作队投入流水施工开始，到最后一个专业工作队完成流水施工为止的整个持续时间。,流水施工原理,三、流水施工的基本组织方式流水节拍的特征将流水施工进行分类流水施工无节奏流水施工有节奏流水施工异节奏流水施工异步距异节奏 一般成倍节拍流水等步距异节奏 加快成倍节拍流水等节奏流水施工 固定节拍流水施工,流水施工原理,(一)有节奏流水施工有节奏流水施工是指在组织流水施工时，每一个施工过程在各个施工段上的流水节拍都各自相等的流水施工，它分为等节奏流水施工和异节奏流水施工。1等节奏流水施工等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都相等的流水施工，也称为固定节拍流水施工或全等节拍流水施工。2异节奏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的流水施工。有以下两种：(1)等步距异节奏流水施工等步距异节奏流水施工是指在组织异节奏流水施工时，按每个施工过程流水节拍之间的比例关系，成立相应数量的专业工作队而进行的流水施工，也称为加快的成倍节拍流水施工。(2)异步距异节奏流水施工异步距异节奏流水施工是指在组织异节奏流水施工时，每个施工过程成立一个专业工作队，由其完成各施工段任务的流水施工。也称为一般的成倍节拍流水施工。(二)无节奏流水施工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不相等的流水施工。,流水施工原理,一、固定节拍流水施工(一)固定节拍流水施工的特点固定节拍流水施工是一种最理想的流水施工方式，其特点如下：所有施工过程在各个施工段上的流水节拍均相等；相邻施工过程的流水步距相等，且等于流水节拍；专业工作队数等于施工过程数，即每一个施工过程成立一个专业工作队，由该队完成相应施工过程所有施工段上的任务；各个专业工作队在各施工段上能够连续作业，施工段之间没有空闲时间。,流水施工原理,(二)固定节拍流水施工工期1有间歇时间的固定节拍流水施工间歇时间是指相邻两个施工过程之间由于工艺或组织安排需要而增加的额外等待时间。包括工艺间歇时间(Gj,j+1)和组织间歇时间(Z j,j+1)。对于有间歇时间的固定节拍流水施工，其流水施工工期T可按下式计算：T=(n-1)t+G十Z十mt=(m+n-1)t+G十Z(24)例如，某分部工程流水施工计划如图2-5所示。施工过程数目n=4；施工段数目m=4；流水节拍t=2；流水步距K，=K,=K,=2；组织间歇Z，=Z,=Z,=0；工艺间歇G，=G,=0。G,=1。流水施工工期为：T=(m+n-1)t+G十Z=(4+4-1)2+1+0=15天,流水施工原理,流水施工原理,2有提前插入时间的固定节拍流水施工提前插入时间是指相邻两个专业工作队在同一施工段上共同作业的时间。有提前插入时间的固定节拍流水施工的流水施工工期T可按下式计算：T=(n-1)t+G十Z-C+mt=(m+n-1)t+G十Z-C,流水施工原理,流水施工原理,施工过程数目n=4；施工段数目m=3；流水节拍t=3；流水步距K，=K,=K,=t=3；组织间歇Z，=Z,=Z,=0；工艺间歇G，=G,=G,=0。提前插入时间C，=C,=1，C,=2。流水施工工期为：T=(n-1)t+G十Z-C+mt=(4-1)3+0+0-（1+1+2）+33=14天或T=(m+n-1)t+G十Z-C=(3+4-1)3+0+0-（1+1+2）=14天,流水施工原理,二、成倍节拍流水施工（熟悉）成倍节拍流水施工是保持同一施工过程各施工段的流水节拍相等；并使某些施工过程的流水节拍成为其他施工过程流水节拍的整数倍，形成成倍节拍流水施工。成倍节拍流水施工包括：一般的成倍节拍流水施工和加快的成倍节拍流水施工。为了缩短流水施工工期，一般均采用加快的成倍节拍流水施工方式。(一)加快的成倍节拍流水施工的特点同一施工过程在其各个施工段上的流水节拍均相等；不同施工过程的流水节拍不等，但其值为倍数关系；相邻专业工作队的流水步距相等，且等于流水节拍的最大公约数(K)；专业工作队数大于施工过程数，即有的施工过程只成立一个专业工作队，而对于流水节拍大的施工过程，可按其倍数增加相应专业工作队数目；各个专业工作队在施工段上能够连续作业，施工段之间没有空闲时间。(二)加快的成倍节拍流水施工工期加快的成倍节拍流水施工工期T可按下式计算：T=(m+n-1)KGZ-C(26)式中n专业工作队数目，其余符号如前所述。例如，某分部工程划分为6个施工段；3个施工过程，流水节拍分别为：3天、2天、1天。组织加快的成倍节拍流水施工，计算流水施工工期。,流水施工原理,流水施工原理,施工过程数目n=3；专业工作队数目n=6；施工段数目m=6；流水步距K=1；组织间歇Z=0；工艺间歇G=0；提前插入时间C=0。流水施工工期为：T=(m+n-1)t+G+Z-C=（6+6-1）1+0+0-0=11天；,流水施工原理,(三)成倍节拍流水施工示例某建设工程由四幢大板结构楼房组成，每幢楼房为一个施工段，施工过程划分为基础工程、结构安装、室内装修和室外工程4项，其流水节拍分别为：5周、10周、10周、5周。一般的成倍节拍流水施工进度计划如图28所示。,流水施工原理,流水施工原理,上例按加快的成倍节拍流水施工工期计算(1)计算流水步距流水步距等于流水节拍的最大公约数：K=min5，10，10，5=5周(2)确定专业工作队数目每个施工过程成立的专业工作队数目可按下式计算：bj=tj/K(27)式中 bj第j个施工过程的专业工作队数目；tj第j个施工过程的流水节拍；K流水步距。在本例中，各施工过程的专业工作队数目分别为：I基础工程：b=55=1 结构安装：b=105=2室内装修：b=105=2 室外工程：b=55=1专业工作队总数：n=(1+2+2+1)=6(3)绘制加快的成倍节拍流水施工进度计划图加快的成倍节拍流水施工进度计划如图2-9所示。,流水施工原理,流水施工原理,(4)确定流水施工工期流水施工工期为：T=(m+n-1)K=(4+6-1)5=45(周)与一般的成倍节拍流水施工进度计划比较，加快的成倍节拍流水施工使总工期缩短了15周。,非节奏流水施工,非节奏流水施工方式是建设工程流水施工的普遍方式。一、的特点各施工过程在各施工段的流水节拍不全相等；相邻施工过程的流水步距不尽相等；专业工作队数等于施工过程数；各专业工作队能够在施工段上连续作业，但有的工作面可能有闲置的时间。二、流水步距的确定在非节奏流水施工中，可采用“累加数列、错位相减、取大差法”计算流水步距。累加数列错位相减取大差法的基本步骤如下：(1)对每一个施工过程在各施工段上的流水节拍依次累加，求得各施工过程流水节拍的累加数列；(2)将相邻施工过程流水节拍累加数列中的后者错后（向右移）一位，相减得一个差数列；(3)在差数列中取最大值，即为这两个相邻施工过程的流水步距。,流水施工原理,【例】某工程由3个施工过程组成，分为4个施工段进行流水施工，其流水节拍(天)见表21，试确定流水步距。某工程流水节拍表 表21施工过程施工段232132423422解：(1)求各施工过程流水节拍的累加数列：施工过程I：2，5，7，8施工过程：3，5，9，11施工过程：3，7，9，11(2)错位相减求得差数列：I与：2，5，7，8)3，5，9，11 2，2，2，一1，一11 与：3，5，9，11)3，7，9，11 3，2，2，2，一11,流水施工原理,(3)在差数列中取最大值求得流水步距：施工过程I与之间的流水步距：Kl，2=max2，2，2，-1，-11=2天施工过程与之间的流水步距：K2,3=max3，2，2，2，11=3天三、流水施工工期的确定流水施工工期可按下式计算：T=K十tn十Z+G一C(28)式中：T流水施工工期；K各施工过程(或专业工作队)之间流水步距之和；tn最后一个施工过程(或专业工作队)在各施工段流水节拍之和；如果该题中 ZGC0，按上式计算工期T=(Kl，2+K2,3)+tn=(2+3)+(3+4+2+2)+0-0=16天,流水施工原理,【例】某工厂需要修建4台设备的基础工程，施工过程包括基础开挖、基础处理和浇筑混凝土。因设备型号与基础条件等不同，使得4台设备(施工段)的各施工过程有着不同的 流水节拍(单位：周),流水施工原理,解：本工程应按非节奏流水施工方式组织施工。(1)确定施工流向由设备A一B一CD，施工段数m=4。(2)确定施工过程数，n=3,包括基础开挖、基础处理和浇筑混凝土。(3)采用“累加数列错位相减取大差法”求流水步距：2，5，7，9-)4，8，10，13K1，2=max 2，1，-1-1，-13=2 4，8，10，13-)2，5，7，10 K2,3=max 4，6，5，6，-10=6(4)计算流水施工工期：T=K+tn=(2+6)+(2+3+2+3)=18周(5)绘制非节奏流水施工进度计划，如图210所示。,流水施工原理,