《流水施工》PPT课件.ppt

第12章 流水施工基本原理,土木工程施工教研组*大学建筑与土木工程学院,土木工程施工之,12.1施工组织方式,施工组织方式：对多个并列施工对象施工程序的安排方式。三种不同类型：顺序施工：多个并列施工对象依次开工，依次完成的一种施工组织方式。平行施工：多个并列施工对象同时开工，同时完成的一种施工组织方式。流水施工：多个并列施工对象按一定时间间隔依次投入施工，各施工过程陆续开工，陆续完工。,施工组织方式的含义,【实例1】,某住宅小区四幢相同的混合结构房屋的基础工程，划分为基槽挖土、混凝土垫层、砌砖基础、回填土四个施工过程，每个施工过程安排一个施工队，一班制施工，其中每幢楼挖土方工作队由16人组成，2天完成；垫层工作队由30人组成，1天完成，砌基础工作队由20人组成，3天完成；回填土工作队由10人组成，1天完成。顺序施工、平行施工和流水施工三种不同的施工组织方式，如图121123所示。,有四栋房屋的基础，其每栋的施工过程及工程量等如下：,【实例2】,1依次施工(顺序施工)一栋栋地进行,2平行施工（各队同时进行）,3流水施工,施工组织方式的特征,优点：每天投入的劳动力较少，机具使用不很集中，材料供应较单一，便于组织和安排，施工现场管理比较简单。缺点：没有充分地利用工作面去争取时间，工期长；各队组施工及材料供应无法保持连续和均衡，有窝工的情况；不连续，不利于改进工人的操作方法和施工机具，不利于提高工程质量和劳动生产率；各施工队组虽能连续施工，但不能及时为上部结构提供工作面。当工程规模比较小，施工工作面又有限时，顺序施工是常用的。,顺序施工的特征,优点：充分利用了工作面，完成工程任务的时间最短。缺点：施工队组数成倍增加，机具设备也相应增加，材料供应集中；临时设施仓库和堆场面积也要增加，从而造成组织安排和施工管理困难，增加施工管理费用；当工期要求紧，大规模的建筑群分批分期组织施工时，平行施工是常用的。,平行施工的特征：,比较充分地利用了施工工作面，流水施工所需的时间比顺序施工短；各施工过程投入的劳动力比平行施工少，机具、设备、临时设施等比平行施工少，节约施工费用支出；各施工队组的施工和物资的消耗具有连续性和均衡性，材料等组织供应均匀。流水施工是应用最广泛的施工组织方式。效率一般可提高30%50%，工程成本一般可降低6%12%；工期可缩短30%50%；,流水施工的特征：,12.1.3 施工组织方式的比较,12.2流水施工的应用流水施工的应用方式,流水施工方式的组织，一般根据施工过程的分解深度和流水施工对象的范围大小来考虑，施工过程分解：。彻底分解流水：所有施工过程都是属于单一工种就可以完成，所组织的工作队就应该是由单一工种的工人(或机械)组成的专业班组。局部分解流水：将一部分施工工作适当合并在一起形成多工种协作的综合性施工过程，所组织的工作队就应该是由多工种(或机械)协作组成的混合班组。例如，将钢筋混凝土地梁作为一个施工过程，实际包含了支模板、绑扎钢筋和浇注混凝土浇筑这几项工作。该施工过程是由有木工、钢筋工、混凝土工组成的混合班组负责施工。,分项工程流水：也称为细部流水。指一个专业班组使用同一生产工具，依次地连续不断地在各施工段中完成同一施工过程的工作流水。例如，几幢混合结构房屋的砖基础工程，可以组织基槽挖土、混凝土垫层、砌砖基础、回填土专业班组的细部流水。分部工程流水：也称为专业流水。把若干个工艺上密切联系的细部流水组合起来形成，它是各相关专业队共同围绕完成一个分部工程的流水。,根据施工项目的具体情况和进度计划安排的具体要求划分：,单位工程流水：也称为工程项目流水。把构成单位工程的分部工程的专业流水组合起来，就形成了工程项目流水，它是为完成一单位工程而组织起来的全部专业流水的总和。例如，多层框架结构房屋，它是由基础分部工程流水、主体分部工程流水、装饰分部工程流水等组成。建筑群流水：也称为综合流水。是为完成建筑群而组织起来的全部工程项目流水的总和。例如，某住宅小区有6幢小高层建筑组成，可以组织6幢小高层建筑的流水施工。,流水施工应用的技术经济效果,1）可以缩短工期。2）可以实现均衡、有节奏的施工。3）可以提高劳动生产率，保证工程质量。,1、将整个工程按施工阶段分解成若干个施工过程，并组织相应的施工专业工作队（组）。2、把建筑物在平面或空间上尽可能地划分为若干个劳动量大致相等的流水段（或称施工段），以形成“批量”的假定产品；3、确定各专业工作队在各段上的工作持续时间。这个持续时间又称为“流水节拍”，用工程量、工作效率（或定额）、人数三个因素进行计算或估算。4、组织各工作队按一定的施工工艺，配备必要的机具，依次地、连续地由一个流水段转移到另一个流水段，反复地完成同类工作。5、组织不同的工作队在完成各自施工过程的时间上适当地搭接起来，使得各个工作队在不同的流水段上同时进行作业,三、组织流水施工的步骤,12.3 流水施工的参数,流水施工参数：在组织流水施工时，用以表达流水施工在工艺流程、空间布置、时间安排等方面的特征和各种数量关系的参数。包括：工艺参数、空间参数、时间参数三类。,流水施工参数构成,12.3.2 工艺参数,工艺参数：是指在组织流水施工时，用来表达施工工艺开展顺序及其特征的参数。包括施工过程数和流水强度两个参数。,1、施工过程：在组织流水施工时，表达流水施工在工艺上开展层次的过程。2、数目要适当，以便于组织施工。过小，达不到好的流水效果；过大，需要的专业工作队组就多，相应地需要划分的流水段也多，也达不到好的流水效果。3、施工过程数(n)与专业队数(N)的关系：如果由几个专业队负责完成一个施工过程或一个专业队完成几个施工过程，两者不相等。如果每个施工过程各由一个工作队施工，则n与N相等。,一、施工过程数(n),对施工直接影响的施工内容才组织在流水中。可以根据施工进度计划的需要，在分项工程、分部工程、单位工程、单项工程中选择。施工过程数与工程项目的规模大小、复杂程度、结构类型、施工方法等有关。对复杂的施工内容应分得细些，简单的施工内容分得粗些。对工期影响较大的，或对整个流水施工起决定性作用的主导施工过程，应首先应找出，以便抓住流水施工的关键环节。,要点：,二、流水强度（v）:,流水强度：某施工过程在单位时间内能够完成的工程量。它取决于该施工过程投入的工人数和机械台数及劳动定额。,机械施工过程的流水强度按下式计算：人工施工过程的流水强度按下式计算:,12.3.3 空间参数,用来表达流水施工在空间布置上所处状态的参数包括施工段数、工作面和施工层数三个参数。,一、工作面：,工作面：在组织施工时，某专业工种所必须具备的活动空间。大小是根据相应工种单位时间内的产量定额、建筑安装工程操作规范和安全规程等的要求确定确定工人班组人数必须考虑工作面的大小,有关工种的工作面参考数据表,二、施工段数(m)：,施工段数(m)：指为了有效地组织流水施工，将施工对象在平面空间上划分为若干个劳动量大致相等，可供工作队组转移施工的段落。目的：能使不同工种的专业工作队同时在工程对象的不同工作面上进行作业，以充分利用空间。通常一个施工段上在同一时间内只有一个专业工作队施工，必要的话也可以两个工作队在同一施工段上穿插或搭接施工。,1)尽量使各段的工程量大致相等（相差宜在15%以内），以便组织节奏流水，使施工连续、均衡。2)有利于保证结构整体性，尽量利用结构缝及在平面上有变化处。3)段数的多少应与主导施工过程相协调，以主导施工过程为主形成工艺组合。4)分段大小应与劳动组织相适应，有足够工作面。5）要有足够的工作面。,划分施工段应遵循的原则：,6）当施工有层间关系，分段又分层时，若要保证各队连续施工，则每层段数（m）应大于或等于施工过程数（n）及施工队组数（n）。以保证施工队能及时向另一层转移。7）施工段数不宜过少，否则流水效果不显著甚至可能无法流水，使劳动力或机械设备窝工；8）划分的施工段数也不宜过多，否则可能使施工面狭窄，投入施工的资源量减少，反而延长了工期。,三、施工层数：,施工层数：是指在施工对象的垂直空间上划分的作业层数。划分施工层数是为了满足操作高度和施工工艺的要求。如：装修工程多以一个楼层为一个施工层；砌筑工程可按一步架高1.2m 为一个施工层。,注意：,多层建筑施工既要在平面上划分施工段，又要在竖向上划分施工层，以组织流水施工。为保证连续作业，施工段数与施工过程数要保持一定的比例协调关系。若组织等节奏流水施工，施工段数与施工过程数的关系为：施工段数大于施工过程数，各专业队能连续施工，但施工段有空闲；施工段数等于施工过程数时，各专业队能连续施工，且施工段也无闲置；施工段数小于施工过程数时，对单栋建筑物流水施工时，专业队就不能连续施工而产生窝工现象。,12.3.4 时间参数,时间参数：是指用来表达组织流水施工时，各施工过程在时间排列上所处状态的参数。包括流水节拍、流水步距、平行搭接时间、间歇时间、流水施工工期五个参数。,一、流水节拍（t）：,流水节拍（t）：是指某个专业队在某一施工段上的施工作业时间。流水节拍是反映施工速度快慢的参数。流水节拍的确定方法：定额计算法、经验估计法和按工期倒排法三种。,(1)定额计算法,式中Ti：某专业工作队在第i施工段的流水节拍；Ri：某专业工作队投入的工作人数或机械台数；Ni：某专业工作队的工作班次；Pi：某专业工作队在第i施工段的劳动量（单位：工日）或机械台班量（单位：台班），,对已经确定了工期的工程项目，往往采用倒排进度法。其流水节拍的确定步骤如下：1)根据工期要求，按经验或有关资料确定各施工过程的工作持续时间；2)据每一施工过程的工作持续时间及施工段数确定出流水节拍。当该施工过程在各段上的工程量大致相等时，其流水节拍可按下式计算式中 t流水节拍；T某施工过程的工作延续时间；m某施工过程划分的施工段数。,（2）工期计算法,（3）经验估算法,式中 t：某施工过程在某施工段上的流水节拍；a：某施工过程在某施工段上的最短估算时间；b：某施工过程在某施工段上的最长估算时间；c：某施工过程在某施工段上的最可能时间。,1）施工队组人数应符合该施工过程最小劳动组合人数的要求，尽可能不过多地改变原来的劳动组织状况。2）专业队必须有足够的施工操作空间。3）考虑各种机械台班的效率或机械台班产量的大小，同时也要考虑机械设备操作场所安全和质量的要求。4）考虑各种材料、构配件等施工现场堆放量、供应能力及其它有关条件的制约。5）流水节拍值最好是半天的整数倍,确定流水节拍应考虑的因素：,5）考虑施工及技术条件的要求，如受交通条件影响的道路改造工程，对作业时间长度和连续性都有限制或要求，在安排其流水节拍时应当予以满足。6）确定一个分部工程各施工过程的流水节拍时，首先应考虑主要的，工程量大的施工过程的节拍，其次确定其他施工过程的节拍值。7）节拍值一般取整数，必要时可保留0.5天（台班）的小数值。,二、流水步距(k)：,流水步距(k)：指两个相邻的工作队相继投入流水作业的最小时间间隔。流水步距的数目比参加流水施工的施工过程（队组）数少1个。流水步距的长度要根据需要及流水方式的类型，通过分析计算确定。,确定时流水步距应考虑的因素：,1)每个专业队连续施工的需要，不停工、窝工。2)技术间歇的需要。有些施工过程间必须有的时间“间歇”，应尽量安排在专业队进场之前，不然便不能保证专业队工作的连续。3)应保证各个施工段的施工作业程序不乱，即不发生前一施工过程尚未全部完成，而后一施工过程便开始施工的现象。有时为了缩短时间，某些次要的专业队可以提前穿插进去，但必须在技术上可行，而且不影响前一专业队的正常工作。4）要满足工程质量，安全生产、成品保护的需要。,三、平行搭接时间(td)：,是在组织流水施工时，有时为了缩短工期，在工作面允许的条件下，如果前一个施工队组完成部分施工任务后，能够提前为后一个施工队组提供工作面，使后者提前进入前一个施工段，两者在同一施工段上平行搭接施工的时间。,四、间歇时间(tx)：,是指由建筑材料或现浇构件工艺性质决定的和由施工组织原因造成的施工停顿时间。技术间歇时间(tj)：由建筑材料或现浇构件工艺性质决定的施工停顿时间。组织间歇时间(tz)：由施工组织原因造成的施工停顿时间。,五、流水施工工期(T)：,流水施工工期(T)：是指从第一个专业队投入流水作业开始，到最后一个专业队完成最后一个施工过程的最后一段工作为止的整个持续时间。在安排流水施工之前，应有一个基本的流水施工工期目标，以在总体上约束具体的流水作业组织。在进行流水作业安排以后，可以通过计算确定工期，并与目标工期比较，流水施工工期应小于或等于目标工期。,12.4流水施工的组织方式,流水施工组织方式的类型,图12.4 流水施工组织方式分类图,12.4.2 全等节拍流水,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。即各施工过程的流水节拍均为常数，流水速度相等。,【实例】,如某工程有三个施工过程，分为四个段施工，节拍均为1天。要求乙施工后，各段均需间隔1天方允许丙施工。,施工过程本身在各施工段上的流水节拍相等；施工过程的流水节拍彼此都相等；当没有平行搭接和间歇时，流水步距等于流水节拍；（可以有间歇）各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；专业队数(N)等于施工过程数n。,全等节拍流水的基本特征：,1.划分施工过程，组织施工队组2.确定施工段数m（1）当无工艺与组织间歇要求时，可取m=n，即可保证各队均能连续施工；（2）当有工艺与组织间歇要求时，应取mn。（3）当专业工作队之间允许搭接时，每层的施工段数m的最小值可按下式确定：,全等节拍流水的组织步骤与方法：,为了保证间歇时间满足要求，当计算结果有小数时，应只入不舍取整数；当每层的Z1、Z2或C不完全相等时，应取各层中最大的Z1、Z2和最小的C进行计算。Z1：各相邻施工过程间的间歇时间之和；Z2：层间间歇时间C：各相邻施工过程间的搭接时间之和；,3）确定流水节拍t4）确定流水步距K 全等节拍流水常采用等节奏等步距施工，常取K=t。5）计算流水工期T 而K=t，所以,TK+TN=（n1）Kr m tZ1C,T（r mn1）KZ1C,式中：K：流水步距的总和；TN：最后一个施工队的工作持续时间；r：施工层数。,例1：,某工程有、三个施工过程，分六个施工段，各施工过程在各施工段上的流水节拍都为2天，试绘制横道图并计算工期。解：T=（m+n-1）k=（6+3-1）2=16天,例2：,某二层别墅的主体结构工程由4个施工过程组成，第二个施工过程需等第一个施工过程完工后2d 才能开始进行，第四个施工过程与第三个施工过程可以搭接1d，楼层间需有1d间歇时间，流水节拍均为2d。试确定流水步距，施工段数，计算工期，绘制流水施工进度图。,解：(1)确定流水步距：因为全等流水节拍为2d，所以k=2d(2)确定施工段数：因项目施工分层，故施工段数m4+（2-1）/2+1/25(3)计算工期：T=(2*5+41)*2+2-1=27(天)(4)绘制流水施工进度图：,12.4.3 成倍节拍流水,成倍节拍流水是当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互为倍数时的一种流水施工方式。成倍节拍流水的组织方式是在资源供应能够满足的前提下，对流水节拍长的施工过程组织几个专业队去完成不同施工段上的任务，各专业队以各流水节拍的最大公约数成倍节拍流水为步距依次投入施工，以加速流水施工速度，缩短工期。成倍节拍流水是异节奏流水的一种特殊情况。,成倍节拍流水的基本特征：,施工过程本身在各施工段上的流水节拍相等；不同施工过程流水节拍等于其中最小流水节拍的整数倍；流水步距彼此相等，且等于最小流水节拍值；施工队组数（N）大于施工过程数（n）。成倍节拍流水施工工期的计算公式,例3：,某两层现浇钢筋混凝土框架工程，划分为支模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土3个施工过程，流水节拍分别为4天、4 天、2 天。第一层混凝土浇筑后养护一天，才能开展第二层的施工。试确定流水步距，专业队数，施工段数，流水工期，绘制流水施工进度图。,解：,1、已知t1=4天 t2=天 t3=2天，所以本工程宜采用成倍节拍流水施工组织方式。2、流水步距取流水节拍的最大公约数，k=2天。3、确定专业队数：模板队数4/22个，钢筋队数4/22个，混凝土队数2/21个，专业队总数N2+2+15个。3、每层施工段数：为满足层间间歇和各专业队连续施工的要求，m=N+tx/k+Z2/k5+1/25.5取6。4、流水工期TT=（m+N-1）t+tx-td（6*2+5-1）*232 天,12.4.4 异节奏流水,异节奏流水是指当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相等时的一种流水施工方式。异节奏流水的各施工过程的流水节拍互为异数，流水速度不相等。异节奏流水的基本特征：施工过程本身在各施工段上的流水节拍相等；不同施工过程流水节拍不相等；流水步距彼此不相等；施工队组数（N）等于施工过程数（n）。,异节奏流水步距的确定：时 时,异节奏流水施工工期的计算公式：,例4,某现浇钢筋混凝土框架工程，划分为A、B、C、D四个施工过程，分三个施工段组织施工，各施工过程的流水节拍分别为tA=3天，tB=4天，tC=5天、tD=3天；施工过程B完成后有1天的技术间歇时间，施工过程D与C搭接1天。试求各施工过程之间的流水步距及该工程的工期，并绘制流水施工进度图。,解：因为tAtD所以KD.C=mtD-(m-1)tC=35-（3-1）3=9天T=(3+4+9)+33+1-1=25天,12.4.5 无节奏流水,无节奏流水施工是指同一施工过程在各个施工段上流水节拍不完全相等的一种流水施工方式。在组织流水施工时，如果每个施工过程在各个施工段上的工程量彼此不相等，或者各个专业工作队生产效率相差悬殊，造成多数流水节拍不相等，这时只能按照施工顺序要求，使相邻两个专业工作队最大限度地搭接起来，组织成都能够连续作业的无节奏流水施工。大多数流水节拍不能相等这是流水施工的普遍情况，所以实际工程组织施工中，无节奏流水施工是最常见的。,每个施工过程在各个施工段上的流水节拍不尽相等；各个施工过程之间的流水步距不完全相等且差异较大；各施工作业队能够在施工段上连续作业，但有的施工段之间可能有空闲时间；施工队组数N等于施工过程数n。,无节奏流水的基本特征：,无节奏流水的流水步距，采用“累加数列法”确定。累加数列法的基本要点：累加数列，错位相减，取其大差。累加数列法的数学公式：（1jN1；1im）,异节奏流水施工工期的计算公式：,例5,某工程由I、II、III、IV 4个施工过程组成；它在平面上划分为6个施工段；每个施工过程在各个施工段上的流水节拍，如表12-3所示。为缩短计划总工期，允许施工过程I与II有平行搭接时间1d；在施工过程且完成后，其相应施工段至少应有技术间歇时间2d；在施工过程III完成后，其相应施工段至少应有作业准备时间1d。试编制流水施工方案。,表12-3 施工持续时间表,图12.9 分别流水指示图表,12.5流水施工应用举例,某工程已经确定施工过程三个，施工段数四个，工程量已经根据图纸算出，产量定额和班组人数也已经明确，具体数据见表124。如果合同规定施工工期为18天，怎样组织全等节拍流水施工？如果没有工期规定，怎样组织异节奏流水施工？分别画出两种流水施工的横道图、劳动力动态变化曲线图。如果你是项目经理，你选择哪个流水方案？,表124某工程已知数据,解：1）组织全等节拍流水施工m=4 n=3QA=600/4=150m2 QB=960/4=240m2 QC=1600/4=400m2全等节拍流水施工：T=18天t18/（4+3-1）=3天RA=150/5/3=10人 可行RB=240/4/3=20人 可行RC=400/5/3=27人 可行B=3天横道图及劳动力变化曲线见图123。,2）组织异节奏流水施工m=4 n=3QA=600/4=150m2 QB=960/4=240m2 QC=1600/4=400m2最大流水节拍 A=150/5/10=3天 B=240/4/12=5天 C=400/5/20=4天最小流水节拍 A=150/5/15=2天 B=240/4/20=3天 C=400/5/40=2天综合考虑到缩短工期和使班组人数均衡性，取下列结果：A：15人，2天B：20人，3天C：20人，4天因为流水节拍tAtBtC 所以流水步距kAB=2天 kBC=3天。T=2+3+4 X 4=21天横道图及劳动力变化曲线见图124。,3）流水施工方案比较：全等节拍流水的工期18天，劳动力峰值为57人，总计消耗劳动量684个工日，劳动力最大变化幅度为27人，施工节奏性好。异节奏流水的工期为21天，劳动力峰值为55人，总计消耗劳动量680个工日，劳动力最大变化幅度为20人，劳动力动态曲线较平缓。两种指标相比，有关劳动力资源的参数和指标相差不大，且均满足最低劳动组合人数和最高工作面限制人数的要求。前者工期较后者工期提前3天，因此注重进度时采用全等节拍流水方法稍好。在工期充裕时，可以考虑采用异节奏流水方法。,Thanks for your attention!,