[學(xué)習(xí)]土木工程施工課件工程施工-第十三章流水施工原理

1、第十三章 流水施工原理,1 流水施工概念2 流水施工組織,制作者：莫懿懿,13.1 流水施工概念,概述 土木工程的流水施工與一般工業(yè)生產(chǎn)流水線作業(yè)十分相似。不同的是，在工業(yè)生產(chǎn)中的流水作業(yè)中，專業(yè)生產(chǎn)者是固定的，而各產(chǎn)品或中間產(chǎn)品在流水線上流動，由前個工序流向后一個工序；而在土木施工中的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品是固定不動的，而專業(yè)施工隊則是流動的，他們由前一施工段流向后一施工段。,制作者：莫懿懿,13.1 流水施工概念,13.1

2、 流水施工概念 按組織方式分為,依次施工、平行施工、流水施工,1．依次施工： （1）概念：依次施工又叫順序施工，它是將擬建工程項目的整個建造過程分解成若干個施工過程，按照一定的施工順序，前一個施工過程完成后，下一個施工過程才開始施工。這是最基本、最原始的施工。【例】：擬建三幢相同的建筑物，它們的基礎(chǔ)工程量都相等，且都分為挖基槽、做混凝土墊層、砌筑磚基礎(chǔ)和回填土等四個施工過程。每個施工過程的施工天數(shù)均為6天，其中，挖基槽時，工作隊由

3、10人組成；做混凝土墊層時，工作隊由8人組成；砌筑磚基礎(chǔ)時，工作隊由16人組成；回填土?xí)r，工作隊由6人組成。,制作者：莫懿懿,13.1 流水施工概念,,（2）特點：① 不能充分利用工作面，工期長；② 如果按專業(yè)成立工作隊，則各專業(yè)隊不能連續(xù)作業(yè)，有時間間歇，勞動力及施工機具等資源無法均衡使用。,制作者：莫懿懿,13.1 流水施工概念,③ 如果由一個工作隊完成全部施工任務(wù)，則不能實現(xiàn)專業(yè)化施工，不利于提高工程質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率；④ 單

4、位時間內(nèi)投入的資源量比較少且較均衡，有利于資源供應(yīng)的組織工作；⑤ 施工現(xiàn)場的組織、管理比較簡單。2．平行施工：⑴ 概念：將幾個相同的施工過程，分別組織幾個相同的工作隊，在同一時間、不同空間上，完成同樣的施工任務(wù)。,制作者：莫懿懿,13.1 流水施工概念,,（2）特點：① 充分地利用工作面，縮短工期；② 適應(yīng)于綜合施工隊施工，不利于提高工程質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，不能實現(xiàn)專業(yè)化施工；③ 采用專業(yè)工作隊則不能連續(xù)作業(yè)；,④單位時間內(nèi)

5、投入的資源成倍增長，現(xiàn)場臨時設(shè)施也相應(yīng)增加；⑤施工現(xiàn)場組織、協(xié)調(diào)、管理復(fù)雜。,制作者：莫懿懿,13.1 流水施工概念,3．流水施工：（1）概念：流水施工組織方式是施工對象按一定的時間間隔依次開始施工，各工作隊按一定的時間間隔依次在各個施工對象上工作，不同的工作隊在不同的施工對象上同時工作的組織施工的方法。,（2）特點：① 科學(xué)地利用了工作面，爭取了時間，工期比較合理；,制作者：莫懿懿,13.1 流水施工概念,② 各工作隊實現(xiàn)了專業(yè)

6、化施工，可使工人的操作技術(shù)熟練，更好地保證工程質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率；③ 專業(yè)工作隊能夠連續(xù)作業(yè)，使相鄰的專業(yè)工作隊之間實現(xiàn)了最大限度的合理地搭接，不產(chǎn)生窩工；④ 單位時間投入施工的資源量較為均衡，有利于資源供應(yīng)的組織工作；⑤ 有利于文明施工和科學(xué)管理。,流水施工的實質(zhì)是充分利用時間和空間，從而縮短了工期，增加了勞動力和物資需要量供應(yīng)的均衡性，提高了勞動生產(chǎn)率，降低了工程成本。,制作者：莫懿懿,13.2 流水施工指示圖表,13.2

7、流水施工指示圖表用水平線表示的流水施工的計劃成為水平指示圖表用斜直線表示的流水施工的計劃成為垂直指示圖表,垂直圖表能直觀地反映出在一個施工段中各施工過程的先后順序和相互配合關(guān)系，而且可由其斜線的斜率形象地反映出各施工過程的流水強度。,水平圖表具有繪制簡單，流水施工形象直觀的優(yōu)點。,制作者：莫懿懿,13.2 流水施工指示圖表,（1）流水施工水平指示圖表(亦稱橫道圖)橫坐標(biāo)表示流水施工的持續(xù)時間，即施工進度；縱坐標(biāo)表示開展流水施工的

8、施工過程、專業(yè)工作隊的名稱、編號和數(shù)目；水平線表示施工段數(shù)。,制作者：莫懿懿,13.2 流水施工指示圖表,制作者：莫懿懿,13.2 流水施工指示圖表,（2）流水施工垂直指示圖表（斜線圖）橫坐標(biāo)表示流水施工持續(xù)時間(施工進度)；縱坐標(biāo)表示施工段數(shù)及編號;斜線表示一個施工過程或?qū)I(yè)工作隊分別投入各施工段的時間和先后順序,制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),13.3 流水施工參數(shù)從圖表可知，流水施工工期為： T=(m+n-1)

9、K 一個專業(yè)工作隊完成各施工段工作的持續(xù)時間 T1=mti=mK式中： n——施工過程數(shù) m——施工段數(shù)K----流水步距 ti----流水節(jié)拍,制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),1 施工過程數(shù)（n）任何工程的施工都是由若干施工過程（如挖土、支模、扎筋、澆筑混凝土等）所組成，而施工過程所包含的施工范圍可大可小，既可以是分項工程，也可以是分部工程

10、或是單位工程。施工過程的劃分應(yīng)考慮工程的特點、進度要求、施工方法和施工工藝。只有那些對工程項目施工的空間、工期具有直接影響的施工內(nèi)容才能作為施工過程列入流水作業(yè)中（如挖土、墊層、支模板、扎鋼筋等分項工程，或基礎(chǔ)工程、主體工程、屋面工程等分部工程），而那些不占施工項目的空間，也不影響工期的施工過程（如砂漿、混凝土的制備、運輸?shù)冗^程）則在流水施工組織中不予考慮。,制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),2 施工段（m）⑴ 定義：為了

11、有效地組織流水施工，通常把擬建工程項目在平面上劃分成若干個勞動量大致相等的施工段落，這些施工段落稱為施工段。施工段的數(shù)目通常以m表示。 ⑵ 劃分施工段的目的：——組織流水施工。在保證工程質(zhì)量的前提下，為專業(yè)工作隊確定合理的空間活動范圍，使其按流水施工的原理，集中人力和物力，迅速將其完成，盡快地、依次地、連續(xù)地轉(zhuǎn)入下一個施工段，為其相鄰的專業(yè)工作隊盡早地提供工作面。 ⑶ 施工段劃分的原則：① 專業(yè)工作隊在各個施工段上的勞動量要大

12、致相等，其相差幅度不宜超過10%～15%；② 對多層或高層建筑物，施工段的數(shù)目要滿足合理流水施工組織的要求，即m≥n；,制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),③ 每個施工段要有足夠的工作面，使其所容納的勞動力人數(shù)或機械臺數(shù)，能滿足合理勞動組織的要求；④ 為了保證擬建工程項目的結(jié)構(gòu)整體完整性，施工段的分界線應(yīng)盡可能與結(jié)構(gòu)的自然界線（如沉降縫、伸縮縫）相一致；⑤ 多層施工項目既要平面上劃分施工段，又要豎向上劃分施工層。施工段數(shù)是各層

13、段數(shù)之和，各層應(yīng)有相同的段數(shù)，以保證相應(yīng)的專業(yè)工作隊在施工段與施工層之間，組織有節(jié)奏、連續(xù)、均衡地流水施工。⑷ 施工段數(shù)（m）與施工過程數(shù)（n）的關(guān)系：例：某二層現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，施工過程均為支模板、綁扎鋼筋和澆筑砼（即n＝3），各施工工程在施工段上的持續(xù)時間均為3天（即ti＝3）,施工段m分別按4、3、2組織流水施工：,制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),制作者：莫懿懿,13.3 流水施

14、工參數(shù),制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),3 流水節(jié)拍（ti）——是指某個專業(yè)工作隊在一個施工段上的持續(xù)時間，它是流水施工中的時間參數(shù)。流水節(jié)拍的大小反映流水施工的速度的快慢、節(jié)奏感的強弱和資源消耗量的多少。因此，流水節(jié)拍的確定具有很重要的意義。通常有兩種確定方法，① 一種是根據(jù)工期的要求來確定，t=T/m式中： T——某施工過程的工作持續(xù)時間m——某施工工程劃分的施工段數(shù),制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù)

15、,② 另一種是根據(jù)現(xiàn)有能夠投入的資源（勞動力 、機械臺數(shù)和材料量）來確定。ti=Q/RS=P/R式中：Q——某施工段的工程量；S——單位時間（工日或臺班）完成的工程量；R——施工人數(shù)（或機械臺數(shù)）；P——某施工段所需的勞動量（或機械臺班量）。,制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),4 流水步距（K）——兩個相鄰的施工過程先后進入同一施段開始工作的時間間隔。流水步距屬于時間參數(shù)，用符號K來表示?！救纭磕竟すぷ麝牭?天進

16、入第一施工段工作，工作2d做完（流水節(jié)拍t=2d），第3天開始鋼筋工作隊進入第一施工段工作。木工工作隊與鋼筋工作隊先后進入第一施工段的時間間隔為2d，那么流水步距K=2d。）流水步距的數(shù)目取決于參加流水的施工過程數(shù)或?qū)I(yè)隊數(shù)，如施工過程數(shù)為n個，則流水步距的總數(shù)為n－1個。,制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),確定流水步距的基本要求如下：① 始終保持合理的先后兩個施工過程工藝順序；② 盡可能保持各施工過程的連續(xù)作業(yè)；③ 做

17、到前后兩個施工過程施工時間的最大搭接（即前一施工過程完成后，后一施工過程盡可能早地進入施工）。,制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),5 流水施工工期（T）——指從第一個專業(yè)工作隊投入流水作業(yè)開始，到最后一個專業(yè)工作隊完成最后一段施工過程的工作為止的整個持續(xù)時間．流水施工工期，并不是整個工程的總工期。流水施工的工期要受總工期的制約，應(yīng)確保工程總工期目標(biāo)的實現(xiàn)。流水施工的工期在流水指示圖表進度中已標(biāo)注，但仍應(yīng)根據(jù)流水作業(yè)的類型計

18、算流水施工的工期，以此來檢驗圖表繪制的正確性,制作者：莫懿懿,13.3 流水施工參數(shù),6 間歇時間（Z）  　——流水施工往往由于工藝要求或組織因素要求，兩個相鄰的施工過程增加一定的流水間隙時間，這種間隙時間式必要的，它們分別稱為工藝間隙時間和組織間隙時間。1. 工藝間隙時間Z1 ——根據(jù)施工過程的工藝性質(zhì)，在流水施工中除了考慮兩個相鄰施工過程之間的流水步距外，還需考慮增加一定的工藝間隙時間。（如樓板混凝土澆筑后，需要一

19、定的養(yǎng)護時間才能進行后道工序的施工等。）這些由于工藝原因引起的等待時間，稱為工藝間隙時間。2. 組織間隙時間Z2 ——由于組織因素要求兩個相鄰的施工過程在規(guī)定的流水步距以外增加必要的間隙時間，如質(zhì)量驗收、安全檢查等。這種間歇時間稱為組織間歇時間。,制作者：莫懿懿,13.4 流水施工分類,13.4 流水施工分類——流水施工的類型一般可按流水施工對象的范圍和流水節(jié)奏的特征予以劃分。（1） 按流水施工對象的范圍分類1 分項工程

20、流水施工(細部流水施工)——指一個專業(yè)工作隊使用相同的施工機具,依次連續(xù)不斷地在各施工段中完成同一施工過程的工作。如基礎(chǔ)工程中，土方工作隊依次在各施工段上連續(xù)完成土方的開挖等。2 分部工程流水施工(專業(yè)流水或工藝組合流水施工)——是將一個分部工程所含的各分項工程流水組合應(yīng)用。例如，現(xiàn)澆鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)流水施工，是由支模、扎筋、澆混凝土三個分項工程流水所組成。,制作者：莫懿懿,13.4 流水施工分類,3 單位工程流水施工(綜合流

21、水施工)——是將一個單位工程所含的各分部工程流水，按施工工藝順序有機的組合，共同完成該單位工程的施工任務(wù)。4 群體工程流水施工(大流水施工)——是在若干單位工程之間組織的全場性的流水施工。,制作者：莫懿懿,13.4 流水施工分類,（2）按流水節(jié)奏的特征分類1 有節(jié)奏流水(節(jié)奏性流水)——又分為等節(jié)奏流水和異節(jié)奏流水。等節(jié)奏流水，指流水組中每一個施工過程在各施工段上的流水節(jié)拍相同，為一常數(shù)，且各個施工過程相互之間的流水節(jié)拍也

22、相等。異節(jié)奏流水，指流水組中每一個施工過程在各施工段上的流水節(jié)拍相同；但各施工過程相互之間的流水節(jié)拍不一定相等。2 無節(jié)奏流水(非節(jié)奏流水)——流水組中各施工過程在各施工段上的流水節(jié)拍不完全相等，相互之間亦無規(guī)律可循。,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,13.5 流水施工的組織方法 一般專業(yè)流水施工組織分固定節(jié)拍流水、成倍節(jié)拍流水和分別流水三種。其中前兩種屬有節(jié)奏流水，后一種屬無節(jié)奏流水。（1）

23、固定節(jié)拍（等節(jié)拍）流水——是一種最有規(guī)律的施工組織形式，即所有施工過程在各施工段的流水節(jié)拍彼此相等，且等于流水步距，即t＝K＝常數(shù)。固定節(jié)拍（等節(jié)拍）流水又可分為無間隙和有間隙的專業(yè)流水,制作者：莫懿懿,,① 無間隙時間的專業(yè)流水特征： ⑴ 流水節(jié)拍彼此相等；⑵ 流水步距彼此相等，而且等于流水節(jié)拍，即K＝t；⑶ 各個專業(yè)工作隊都能夠連續(xù)施工，施工段沒有空閑；⑷ 專業(yè)工作隊數(shù)（b）等于施工過程數(shù)（n）。即：b=n,工期計算：

24、T = (m + n - 1)K如圖所示：m=3;n=4；t1=t2=t3=K=5；流水工期:T=(m+n-1)K=(3+4-1)X5＝30d,固定節(jié)拍（無間隙）橫道圖,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,② 有間隙時間的專業(yè)流水——在某些施工過程之間，往往還存在著施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的必要的工藝間隙及組織間隙，所以其持續(xù)時間為   &

25、#160;T = (m + n - 1)K + ∑Z  ∑Z=∑Z1＋∑Z2              式中  ∑Z ——技術(shù)間隙時間的總和 ∑Z1——工藝間隙時間總和；       ∑Z2——組織間隙時間總和。,制作者：莫懿懿

26、,13.5 流水施工的組織方法,【示例】如圖所示：m=4;n=3；t1＝t2＝t3＝K=5；Z1＝5 Z2＝5流水工期:T=(m+n-1)K+∑Z1＋∑Z2  =(4+3-1)X5＋5＋5＝40d,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,（2）成倍節(jié)拍流水 在實際施工中，由于勞動量的不等以及技術(shù)或組織上的原因，各施工過程的流水節(jié)拍（持續(xù)時間）完全相等是很

27、少見的。這時應(yīng)使同一施工過程的流水節(jié)拍相等，不同施工過程的流水節(jié)拍互成倍數(shù)，來組織流水施工，這這種流水組織稱為成倍節(jié)拍流水。特征：⑴ 同一施工過程在各施工段上的流水節(jié)拍彼此相等⑵ 不同施工過程在同一施工段上的流水節(jié)拍彼此不等，但互為 倍數(shù)關(guān)系；,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,⑶ 流水步距彼此相等，且等于各流水節(jié)拍的最大公約數(shù)，即： K=最大公約數(shù){t1，t2，……，tn}; ⑷ 各專業(yè)工作隊都能

28、保證連續(xù)施工，施工段沒有空閑；⑸ 專業(yè)工作隊數(shù)大于施工過程數(shù)，即：b＞n。【例】某住宅小區(qū)共有6幢同類型的住宅樓基礎(chǔ)工程施工，其基礎(chǔ)施工劃分為挖基槽、做墊層、砌筑磚基礎(chǔ)、回填土等四個施工過程，它們的作業(yè)時間分別為：t1=4天，t2=2天，t3=4天，t4=2天。試按成倍節(jié)拍流水組織施工。 （挖基槽、砌筑磚基礎(chǔ)的流水節(jié)拍分別是做墊層、回填土的2倍）,制作者：莫懿懿,,【解】:假定挖基槽、做墊層、砌筑磚基礎(chǔ)、回填土四個分項工程，依

29、次由專業(yè)工作隊I、Ⅱ、III、IV完成。(1)確定流水步距 K=最大公約數(shù)[4、2、4、2]＝2d(2)確定分項工程專業(yè)工作隊數(shù)目 b1=4/2＝2個； b2=2/2=1個 b3=4/2＝2個； b4=2/2＝1個(3)專業(yè)工作隊總數(shù)目 n=2+1+2+1=6個(4)求施工段數(shù) m=n＝6(5)計算工期 T=(6+6-1)X2=22d(6)繪制流水指示圖表，如圖所示。,制作者：莫懿

30、懿,,⑷ 繪制流水施工進度圖表 ：,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,成倍節(jié)拍流水方案的建立步驟：（1）確定施工起點流向，劃分施工段；（2）分解施工工程，確定施工順序；（3）按最大公約數(shù)確定每個施工工程的流水節(jié)拍ti;（4）確定流水步距，K=最大公約數(shù){ti}（5）確定專業(yè)工作隊數(shù)目：某施工過程的專業(yè)工作隊數(shù)目b=ti/k；專業(yè)工作隊總數(shù)n= ∑b（6）確定計劃總工期T：T = (m + n - 1)K

31、+ ∑Z1＋∑Z2（7）繪制流水施工指示圖,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,3 分別流水(無節(jié)奏流水) 實際施工中，大多數(shù)的施工過程在各施工段上的工程量并不相等。各專業(yè)施工隊的生產(chǎn)效率也相差懸殊，導(dǎo)致多數(shù)流水節(jié)拍彼此不相等，難以組織成等節(jié)拍或異節(jié)拍施工。 分別流水施工就是利用流水施工的基本概念，在保證施工工藝、滿足施工順序要求的前提下，按照一定的計算方法，使相鄰兩專業(yè)工作隊的開工時間最大限度地、合理地

32、搭接起來，形成每個專業(yè)工作隊都能連續(xù)作業(yè)的流水施工方式。 它是流水施工的普遍形式。 確定流水步距的計算方法較多，簡捷實用的方法有:圖上分析法、分析計算法、潘特考夫斯基法、矩陣計算法。,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,潘特考夫斯基法也稱為“最大差法”，簡稱累加數(shù)列法。計算步驟如下：① 根據(jù)專業(yè)工作隊在各施工段上的流水節(jié)拍，求累加數(shù)列；② 根據(jù)施工順序，對所求相鄰的兩個專業(yè)工作隊在各施工段上的流水節(jié)拍累加數(shù)列錯位相

33、減；③ 根據(jù)錯位相減的結(jié)果，確定相鄰專業(yè)工作隊之間的流水步距，即：相減結(jié)果中取數(shù)值最大者。,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,【例】某工程項目由A、B、C三個施工過程組成，分別由三個專業(yè)工作隊完成，在平面上劃分為4個施工段，每個專業(yè)工作隊在各施工段上的流水節(jié)拍如表所示。試繪出流水施工進度表。,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,∴ KA,B=4天,∴ KB,C=4天,【解】（1）KA,B:,(2) KB,C:

34、,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,⑶ 繪制流水施工進度圖表 ：,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,④ 分別流水施工的組織步驟 ：⑴ 確定施工起點流向，分解施工過程；⑵ 確定施工順序，劃分施工段；⑶ 計算各施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍ti；⑷ 確定相鄰兩個專業(yè)工作隊之間的流水步距ki；⑸ 計算流水施工的計劃工期T；T = ∑K + Tn+∑Z-∑ZD式中：∑K——流水步距之和；Tn——最

35、后一個專業(yè)工作隊在各施工段的流水節(jié)拍之和；⑹ 繪制流水施工進度圖表。,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,（4）流水線法 ——工程中常會遇到延伸很長的構(gòu)筑物，如道路，溝渠、管道等，這類工程稱為線性工程．對線性工程所組織的流水施工稱流水線法。其組織方法的具體步驟如下:(1)將線性工程對象劃分成若干個施工過程；(2)通過分析，找出對工期起主導(dǎo)作用的施工過程(3)根據(jù)完成主導(dǎo)施工過程的工作隊或機械的每班生產(chǎn)率確定專業(yè)工

36、作隊的移動速度；(4)再根據(jù)這一速度設(shè)計其他施工過程的流水作業(yè)，使之與主導(dǎo)施工過程相配合．即工藝上密切聯(lián)系的專業(yè)工作隊，按一定的工藝順序相繼投入施工，各專業(yè)隊以一定的速度沿著線性工程的長度方向不斷向前移動，每天完成同樣長度的工程任務(wù)．,制作者：莫懿懿,13.5 流水施工的組織方法,【例】某管道工程長500m (L)，由開挖溝槽、鋪設(shè)管道、焊接鋼管和回填土四個施工過程所組成。經(jīng)分析，開挖溝槽是主導(dǎo)施工過程，每天可挖50m。故其他施工過

37、程都應(yīng)以每天50m (V)的施工速度向前推進，即每隔1d (50m的間距)投入一個專業(yè)工作隊。這樣，便可對500m長的管道工程按圖所示，組織流水線法施工。流水線法施工工期的計算式為：T = （m+N-1）K +∑Z-∑ZD； m=L/V式中: L--線性工程總長度；K--流水步距；N——工作隊數(shù)；V——每天移動速度；∑Z——技術(shù)間歇時間之和；∑ZD——專業(yè)工作隊相互搭接時間之和。,制作者：莫懿懿,13.5 流水