第二章 流水施工基本原理

第二章流水施工基本原理工程项目管理主讲：李文渊副教授第二章流水施工基本原理本章提要本章主要阐述了流水施工基本理论和方法，重点介绍了流水施工的基本概念，流水施工的分类及表达方式，流水施工的参数，流水施工基本组织方式和工程实践应用。学习要求（1）了解流水施工的概念及特点；掌握流水施工的主要参数及其确定方法；（2）了解流水施工的组织方式，重点掌握固定节拍流水、成倍节拍流水和分别流水的的组织方法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：2.1.1依次施工依次施工是将拟建工程项目的整个建造过程分解成若干个施工过程，按照一定的施工顺序，依次完成施工任务的一种组织方法。它是一种最基本的施工组织方式。如图，其特点是：图2-1施工组织方式对比分析图（1）由于没有充分利用工作面去争取时间，所以工作面有停歇，工期长；（2）工作队不能实现专业化施工，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；（3）工作队施工及材料供应无法保持连续和均衡，存在窝工现象；（4）单位时间内投入的资源量比较少，有利于资源组织供应；（5）施工现场的组织、管理比较简单。当工程规模比较小，施工工作面有限时，依次施工是适用的，亦是常见的方法。（二）平行施工平行施工是全部工程项目组织几个相同的工作队，在同一时间、不同的空间上平行安排施工，同时开工，同时完成。如图2-1中“平行施工”栏所示，其特点是：（1）充分利用了工作面，争取了时间，可以缩短工期；（2）适于组织综合工作队施工，不能实现专业化施工，不利于提高工程质量和劳动生产率；（3）如采用专业工作队施工，则工作队不能连续作业；（4）单位时间投入施工的资源量成倍增长，现场临时设施也相应增加；（5）施工现场组织、管理复杂，管理费用增加。适用：一般用于工期要求紧迫，大规模建筑群及分期分批组织施工的工程任务，同时，各种资源供应应有可靠保证的情况下，才能采用。（三）流水施工流水施工方式：是将工程项目全部建造过程，在工艺上分解为若干个施工过程，在平面上划分为若干个施工段，在竖向上划分为若干个施工层；然后按照施工过程组建相应的专业工作队（或组），各专业工作队工作人数、使用用材料和机具基本不变，按规定的施工顺序，依次、连续地投入到各施工层（一从第一层开始）的第一、第二、第三、…施工段上进行施工，并使相邻两个专业工作队，尽可能合理地平行搭接，在规定的时间内完成施工任务。如图2-1“流水施工”栏所示，其特点是：（1）充分利用了工作面，争取了时间，若能合理地平行搭接，将进一步缩短工期；（2）能实现专业化生产，有利于改进操作技术，保证工程质量和提高劳动生产率；（3）各工作队能够连续作业，不致产生窝工现象；（4）各天投入的资源量较为均衡，有利于资源的组织供应；（5）施工现场组织、管理易于实施，为文明施工和科学管理，创造了有利条件。流水施工是一种普遍适用、亦普遍采用的施工组织方法。（四）流水施工的技术经济效果流水施工是在依次施工和平行施工的基础上产生的，它既克服了两者的缺点，有兼具两者的优点。通过上述对比分析，不难看出流水施工在工艺划分、时间排列和空间布置上都是一种科学、先进和合理的施工组织方式，具有显著的技术经济效果。主要表现在以下几点：（1）科学地安排施工进度，能安排搭接施工，减少了因组织不善而造成的停工、窝工损失，合理地利用了时间和空间，能有效地缩短工期，尽早竣工，使项目发挥其效益。（2）按专业工种建立劳动组织，实现了专业化生产，有利于改进操作技术和施工机具，易于保证工程质量，有利于提高劳动生产率。从而可以降低工程成本，长远可减少项目的维修费用。（3）由于流水施工的节奏性、均衡性和连续性，使劳动消耗、物资供应、机械设备利用处于相对平稳状态，利于发挥管理水平、减少物资损失和施工管理费，降低工程成本，提高承建单位经济效益。（五）组织流水施工的条件流水施工的实质是分工协作与成批生产，建筑产品本身的构成和建造特点，为流水施工的实施提供了依据，组织流水施工要准备好以下几个条件：（1）划分分部分项工程首先，将拟建工程根据工程特点及施工要求，划分为若干个分部工程，每个分部工程有根据工艺要求，工程量大小，施工队组织情况，划分为若干施工过程（分项工程）。（2）划分施工段根据组织流水施工的要求，将拟建工程在平面上、空间上，划分为若干个工程量大致相等的区段。（3）组织施工队组一个流水组中，按照施工过程组织相应独立的施工队组，形式上可以是专业队组也可以是混合队组，其作业循序顺序即为施工过程的顺序。（4）主要施工过程必须连续、均衡施工对工程量较大、施工时间较长的施工过程，必须组织连续均衡的施工，对其他次要施工过程，可考虑与相邻的施工过程合并或在有利于缩短工期的前提下，安排其间断施工。（5）相邻施工过程尽可能组织平行搭接按照施工先后顺序要求，在有工作面的条件下，除必要的技术和组织间隙外，尽可能组织平行搭接施工，以缩短工期。2.1.2流水施工表达方式主要有水平指示图表、垂直指示图表和网络图三种表达方式。（一）水平指示图表水平指示图表（亦称横道图），其表达方式如图2-2所示。横坐标表示流水施工的持续时间，即施工进度；纵坐标表示开展流水施工的施工过程、专业工作队名称、编号和数目；呈梯形分布的水平线段和圆圈中的编号，表示施工段数及进入施工的开展顺序。图2-2水平指示图表（二）垂直指示图表垂直指示图表，其表达方式如图2-3所示。横坐标表示流水施工的持续时间，即施工进度；纵坐标表示开展流水施工的施工段数及编号；斜向线段表示一个施工过程或专业工作队分别投入各个施工段工作的时间和顺序。（三）网络图流水施工网络图的表达方式，详见第十二章。图2-3垂直指示图表2．2流水施工分类为了适应工程项目施工组织特点和进度计划安排的需要，应采用相应类型的流水施工组织形式。流水施工的类型一般按照流水施工对象的范围和流水节奏的特征予以划分。2.2.1按流水施工对象的范围分类根据流水施工组织的范围不同，通常分为：1.分项工程流水分项工程流水又称细部流水，即在一个专业工种内部组织的流水施工。例如，砌砖墙、支模板、扎钢筋、外墙贴面砖等，分项工程流水是范围最小的流水。2.分部工程流水又称专业流水，是在一个分部工程内部、各分项工程之间组织的流水施工。例如，基础工程、主体工程、装饰工程、屋面工程流水施工等，分部工程流水是组织单位工程流水的基础。3.单位工程流水又称综合流水，是一个单位工程内部、各分部工程之间组织的流水施工。例如，一栋住宅、办公楼、一间厂房等的土建部分组织的流水施工，单位工程流水是专业流水的扩大和组合，反映在进度计划上，是一个项目的单位工程施工进度计划。4.群体工程流水又称大流水，它是在若干单位工程之间组织的流水施工。是为完成工业或民用建筑群而组织起来的全场性的综合流水的总和，反映在进度计划上，是一个项目的施工总进度计划。2.2.2按流水节奏的特征分类按流水节奏的特征，流水施工分为有节奏流水和无节奏流水两大类。（一）有节奏流水分为等节奏流水和异节奏流水。1.等节奏流水指流水组中每一个施工过程在各施工段上的流水节拍相同，为一常数；且各施工过程相互之间的流水节拍相等。2.异节奏流水指流水组中每一个施工过程在各施工段上的流水节拍相同，为一常数；但各施工过程相互之间的流水节拍不一定相等。（二）无节奏流水流水组中各施工过程在各施工段上的流水节拍及各施工过程相互之间的流水节拍不完成相等，且无规律可循。等节奏流水（固定节拍流水）有节奏流水等步距异节拍流水—成倍节拍流水流水施工异节奏流水异步距异节拍流水—分别流水无节奏流水—分别流水图2-4流水施工分类图2．3流水施工参数在组织项目流水施工时，用以表达流水施工在施工工艺、空间布置和时间排列方面开展状态的参量，统称为流水参数。它包括：工艺参数、空间参数和时间参数三类。从图2-2、图2-3可知，流水施工工期的基本表达：（2-1）式中—流水施工的工期；—最后一个专业工作队完成全部工作的持续时间；—施工过程数；—施工段数；—流水步距；—流水节拍由公式（2-1）可见，流水的主要参数至少应有：流水施工的工期，施工过程数，施工段数，流水步距，流水节拍等。nKnm)1(nTKTTnTmKt2.3.1工艺参数在组织工程项目流水施工时，用以表达流水施工在施工工艺上的开展顺序及其特性的参量，称为工艺参数。它包括施工过程和流水强度两种。（一）施工过程在工程项目施工中，施工过程所包含的施工范围可大可小，既可是分项工程或分部工程，也可是单位工程或单项工程。根据工艺性质不同，一般可细分为：1.制备类施工过程指为了提高建筑产品的加工能力而形成的施工过程。如砂浆、混凝土、构配件和制品的制备过程。它一般不占用工程项目施工空间，不影响总工期，因此，不必反映在进度表上。2.运输类施工过程指将建筑材料、构配件、设备和制品等物资，运到建筑工地仓库或现场使用地点而形成的施工过程。它一般不占用工程项目施工空间，也不影响总工期，如随运随吊方案的运输过程。3.砌筑安装类施工过程是在施工对象的空间上，直接进行最终建筑产品加工而形成的施工过程。如砌砖墙、现浇结构支模板、绑扎钢筋等分项工程，或基础工程、主体工程、屋面工程和装饰工程等分部工程。它占用施工对象的空间并影响总工期，必须列入进度表中，是主要内容。按其在工程项目施工过程中的作用、工艺性质和复杂程度不同，可分为：（1）主导施工过程和穿插施工过程（按作用）主导施工过程：指对整个工程项目起决定作用的施工过程，例如，砖混住宅的主体结构砌砖墙等。穿插施工过程：指与主导施工过程相搭接或平行穿插并严格受主导施工过程控制的施工过程，如安装门窗框、脚手架等施工过程。（2）连续施工过程和间断施工过程（按工艺性质）连续施工过程：指一道工序接一道工序连续施工，不要求间歇的施工过程，如主体结构砌砖筑等。间断施工过程：指由材料性质决定，需要技术间歇的施工过程，如混凝土养护、油漆干燥、抹灰砂浆干燥等施工过程。（3）复杂施工过程和简单施工过程（按复杂程度）复杂施工过程：指在工艺上，由几个紧密相联系的工序组合而形成的施工过程，如混凝土工程是由筛选材料、搅拌、运输、振捣等工序组成。简单施工过程：指在工艺上由一个工序组成的施工过程，它的操作者、机具和材料都不变，如挖土和回填土等施工过程。（4）土方和脚手架搭设类—有关说明见高教教材4.施工过程数目的确定施工过程的数目以n表示，它是流水施工的基本参数之一。拟建工程项目的施工过程数较多，在确定列入施工进度计划表的施工过程时，应注意以下几个问题：（1）占用工程项目施工空间并对工期有直接影响的分部分项工程才能列入表中；（2）施工过程的粗细程度，施工过程数要适量。太细，使流水施工组织复杂化，造成主次不分明；太粗，使进度计划过于笼统，指导施工的作用。不过，对于控制性进度计划，项目划分可粗一些，通常只列出分部工程名称；而对于实施性进度计划，项目划分得可细一些，通常要列出分项工程名称。（3）要找出主导施工过程（即工程量大，对工期影响大或对流水施工起决定性作用的施工过程），以便于抓住关键环节。（4）某些穿插性施工过程可合并到主导施工过程中，或对在同一时间内，由同专业一工作队施工的过程，合并为一个施工过程。而对于次要的零星分项工程，可合并为其它工程一项。（5）水暖电卫工程和设备安装工程通常有专业工作队负责施工，在一般土建工程施工进度计划中，只反映这些工程与土建工程的配合即可。（6）对于有技术间歇或组织间歇的不连续施工过程，要合理地进行搭接、穿插、安排间歇时间，以实现整体优化。（二）流水强度某施工过程在单位时间内所成的工程量，称为该施工过程的流水强度。一般以“V”表示，它可由公式（2-2）或（2-3）计算求得。（1）机械作业流水强度（2-2）式中—某施工过程的机械作业流水强度；—投入施工过程的某种施工机械台数；—投入施工过程的某种施工机械产量定额；xjSRV1.VRS（2）人工作业流水强度（2-3）式中—某施工过程的人工作业流水