一级市政的流水和网络图讲解

监理工程师考前辅导-精讲班-

案例分析第12讲流水施工

主要内容

流水施工

内容讲解

第一部分流水施工

第一节基本概念

一、流水施工

(一)组织施工的方式

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，其施工方式可以采用依次、平行、流水等施工组织方式。

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，在空间上分解为合理的施工段，各专业队按照施工顺序依次完成各个施工对象各施工段的施工过程，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。

(二)流水施工的表达方式

横坐标是持续时间，纵坐标是施工过程，水平线段是施工过程中的各个施工段的安排，其编号为各施工过程不同施工段的编号。

二、流水施工参数（掌握）

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。

施工过程的数目一般用n 表示。

凡是各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。

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。流水强度可用公式计算求得：

式中：V——某施工过程(队)的流水强度；

Ri——投入该施工过程中的第i种资源量(施工机械台数或工人数)；

Si——投入该施工过程中第i种资源的产量定额；

X——投入该施工过程中的资源种类数。

(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。

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。

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：

①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10％～15％；

②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；

③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；

④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；

⑤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。

(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。流水节拍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；反之则相反。流水节拍可按定额计算法确定：

（1）如果已有定额标准时，可按公式确定流水节拍。

tj,i=Qj,i/Sj·Rj·Nj=Pj,i/ Rj·Nj

或

tj,i= Qj,i·Hj/Rj·Nj=Pj,i/ Rj·Nj

式中 tj,i——第j个专业工作队在第i个施工段的流水节拍；

Qj,i——第j个专业工作队在第i个施工段要完成的工程量或工作量；

Sj ——第i个专业工作队的计划产量定额；（m3 /工日,……）

Hj ——第j个专业工作队的计划时间定额；（工日/m3 ,……）

Pj,i——第j个专业工作队在第i个施工段需要的劳动量或机械台班数量；

Rj ——第j个专业工作队所投入的人工数或机械台数；

Nj ——第j个专业工作队的工作班次。

例如：已知某工程项目现浇混凝土工程量为3000立方，由两台混凝土输送泵和25人浇筑。人工时间定额为0.1工日/立方，每天一台泵泵送150立方，采用一天一班制，按定额预算法计算持续时间为多少？

答：1、按照泵送能力每天可以泵送300立方米，共需10天完成3000立方。

2、按照人工时间定额，每天可完成25*1/（0.1工日/立方）=250立方。共需12天完成3000立方。

结合两者安排，共需12天完成任务。

（2）经验法确定

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K

来表示，其中j(j =1，2，……，n-1)为专业工作队或施工过程

j,j+1

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。

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。

T＝∑K i,i+1+T n+∑(G+Z-C) = ∑K i,i+1+T n+∑Z

式中∑K i,i+1——流水组中各流水步距之和；

T n——流水施工中最后一个施工过程的持续时间；

G——工艺间歇时间；有时也表示为Z1

Z——组织间歇时间；有时也表示为Z2

C——工艺搭接时间。有时也表示为Z3

第二节有节奏流水施工(熟悉)

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：

①所有施工过程在各个施工段上的流水节拍均相等；

②相邻施工过程的流水步距相等，且等于流水节拍；

③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；

④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。

(二)固定节拍流水施工工期

1．无插入和间歇的流水施工

T =（n-1）K+ mt= （n-1）t+ mt =(m+n-1)t ； T = (m+n-1)k

2、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(G j,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 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 Ⅰ，Ⅱ=K Ⅱ,Ⅲ=K,Ⅲ,Ⅳ=2；组织间歇Z Ⅰ，Ⅱ=Z Ⅱ,Ⅲ=Z,Ⅲ,Ⅳ=0；工艺间歇G Ⅰ，Ⅱ=G,Ⅲ,Ⅳ=0。G Ⅱ,Ⅲ=1。 流水施工工期为：

T= (n-1)t+∑G 十∑Z +mt=(4—1)×2+ 1 + 0 + 4×2=15天 3．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

T = (m+n-1)t+∑G 十∑Z-∑C 例如，某分部工程流水施工计划如图2-6所示。

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 Ⅰ，Ⅱ=K Ⅱ,Ⅲ=K,Ⅲ,Ⅳ=t=3；组织间歇Z Ⅰ，Ⅱ=Z Ⅱ,Ⅲ=Z,Ⅲ,Ⅳ=0；工艺间歇G Ⅰ，Ⅱ= G Ⅱ,Ⅲ=G,Ⅲ,Ⅳ=0。提前插入时间C Ⅰ，Ⅱ=C Ⅱ,Ⅲ=1，C Ⅲ,Ⅳ=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）+3×3=14天

二、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

①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；

②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)；

③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；

④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)K ＋∑G ＋∑Z-∑C

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。

加快成倍流水施工计划如下图 所示。

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；

(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下图所示。

总工期为：T

（注：计算方法此处未介绍，可按下一节“非节奏流水”计算。）

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=min[5，10，10，5]=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：

b

j =t

j

/K

式中b

j

——第j个施工过程的专业工作队数目；

t

j

——第／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

Ⅰ

= 5／5=1

Ⅱ——结构安装：b

Ⅱ

=10／5=2

Ⅲ——室内装修：b

Ⅲ

=10／5=2

Ⅳ——室外工程：b

Ⅳ

= 5／5=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下图所示。

(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。

第三节非节奏流水施工（掌握）

非节奏流水施工方式是建设工程流水施工的普遍方式。

一、非节奏流水施工的特点

①各施工过程在各施工段的流水节拍不全相等；

②相邻施工过程的流水步距不尽相等；

③专业工作队数等于施工过程数；

④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，通常采用“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。

[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3—1，试确定流水步距。

某工程流水节拍表表3—1

【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Ⅱ：3，5，9，11

施工过程Ⅲ：3，7，9，11

(2)错位相减求得差数列：

I与Ⅱ：2，5，7，8

-) 3， 5，9，11

2，2，2，-1，-11

Ⅱ与Ⅲ：3，5，9，11

－) 3，7，9，11

3，2，2， 2， - 11

(3)在差数列中取最大值求得流水步距：

施工过程I与Ⅱ之间的流水步距：K

=max[2，2，2，-1，-11]=2天

l，2

=max[3，2，2，2，—11]=3天施工过程Ⅱ与Ⅲ之间的流水步距：K

2,3

三、流水施工工期的确定

流水施工工期可按下式计算：

+∑G+∑Z-∑c

T=∑K十∑t

n

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；

∑t

n

—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；∑G——各施工过程间工艺间歇之和

∑Z——各施工过程间组织间歇之和

∑c——各施工过程间工艺交叉之和

如果该题中∑Z＝∑G＝∑C＝0，按上式计算工期

T=( K

l，2+ K

2,3

)+∑t

n

=(2+3)+(3+4+2+2)=16天

总结：

1、观察t

2、计算专业队数n’或k

3、计算工期。

4、会画图

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作业作业作业

1、某施工项目由挖基槽、做垫层、砌基础和回填土四个施工过程组成；该工程在平面上划分为6个施工段。各施工过程在各个施工段的流水如表所示。做垫层完成后，其相应施工段至少应有养护时间2天。

1）确定流水步距；

2）确定流水施工工期。

【解】

1）确定流水步距：

第一步：累加数列：

挖土方（过程A）：3，7，10，13，17，20

做垫层（过程B）：2，4， 5， 7， 9，11

砌基础（过程C）：3，5， 7，10，12，14

回填土（过程D）：1，2，4，5，7，9

第二步：流水步距：

3，7，10，13，17，20

－） 2， 4， 5， 7， 9， 11

3 5 6 8 10 11 -11

＝11（天）

K

A，B

2，4，5，7， 9， 11

－） 3，5，7，10， 12， 14

2，1，0，0，－1，－1，－14

＝2（天）

K

B，C

3，5，7，10，12，14

－） 1，2， 4， 5， 7， 9

3，4，5， 6， 7， 7，－9

＝7（天）

K

C，D

2）流水施工工期

＋∑Z

T＝∑K＋∑t

n

＝（11＋2＋7）＋（1＋1＋2＋1+2+2）＋2＝31（天）

2 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)，见表3-2。

基础工程流水节拍表表3-2

2、绘制横道图

【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C—D，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

-) 4，8，10，13

=m ax [2，1，-1 -1，-13]=2

K

1，2

4，8，10，13

-) 2，5，7，10

K

=max[ 4，6，5，6，-10]=6 2,3

=(2+6)+(2+3+2+3)=18周(4)计算流水施工工期：T=∑K+∑t

n

(5)绘制非节奏流水施工进度计划，如下图所示。