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1、第五章工程项目流水作业原理,第一节 流水作业的基本概念第二节 流水作业参数第三节 流水施工的组织方式,第一节 流水作业的基本概念,一、表示工程进展状况的方式（一）横道图 横道图是用水平线条表示工作流程的一种图表。它是由美国管理学家甘特于1900年左右提出的，故横道图也称甘特图，如图所示。在图表中横向表示时间进度，纵向表示作业过程，水平线条的长度表示作业持续时间。,1横道图的优点（1）横道图能够清楚地表达各项工作的起止时间，内容排列整齐有序，形象直观。（2）可直接根据横道图计算各时段的资源需要量，并绘制资源需要量计划。（3）使用方便，易于掌握。正是由于横道图这些非常明显的优点，使横道图自发明以来
2、被广泛应用于各行各业的生产管理活动中，直到现在仍被普遍使用着。,2横道图的局限性（1）不能清楚地表达工作间的逻辑关系，因此，当某项工作出现进度偏差时，不便于分析进度偏差对后续工作及总工期的影响，难以调整进度计划。（2）不能反映各项工作的相对重要性，不便于掌握影响工期的主要矛盾。（3）对于大型复杂项目，由于计划内容多，逻辑关系不明，难以用计算机技术对项目计划进行处理和优化，其局限性更为明显。,（二）网络图计划 为了克服横道图的局限性，1956年由美国杜帮公司的摩根沃克与赖明顿兰德公司的詹姆斯凯利合作开发了一种面向计算机安排进度计划的方法，即关键线路法。以后在此方法的基础上陆续开发了一些新的其它计
3、划方法，统称为网络图计划。,1网络图的优点(1)能全面明确地反映工作之间的逻辑关系，便于分析进度偏差和调整进度计划。(2)能进行工作时间参数计算，确定关键工作和关键线路。(3)能应用计算机对计划进行优化、调整和管理。2网络图的局限性(1)除双代号时标网络计划以外，其它网络计划技术没有横道图简单、直观。(2)不能直接根据网络图计算资源需要量。,二、组织作业的基本方式 在所有的生产领域中，组织产品生产的方法较多，归纳起来有三种基本方式，分别是依次作业、平行作业和流水作业。以工程项目施工为例，其具体组织方式和特点如下：1依次作业依次施工作业的组织方式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
4、，按照一定的施工顺序，前一个施工过程完成后，后一个施工过程才开始施工的作业组织方式。它是一种最基本的、最原始的施工作业组织方式。,【例5-1】某住宅区拟建三幢结构相同的建筑物，其编号分别为、。各建筑物的基础工程均可分解为挖土方、浇混凝土基础和回填土三个施工过程，分别由相应的专业队按施工工艺要求依次完成，每个专业队在每幢建筑物的施工时间均为5周，各专业队的人数分别为10人、16人和8人。三幢建筑物基础工程依次施工的组织方式如图中“依次施工”栏所示。,2平行作业 由图可以看出，平行施工组织方式具有以下特点：（1）充分地利用了工作面，争取了时间，可以缩短工期。（2）工作队不能实现专业化生产，不利于提
5、高工程质量和劳动生产率。（3）工作队及其工人不能连续作业。,3流水作业的概念 流水作业的组织方式是将拟建工程在平面上划分成若干个作业段，在竖向上划分成若干个作业层，再给每个作业过程配以相应的专业队组，各专业队组按照一定的作业顺序依次连续地投入到各作业段，完成各自的任务，从而保证拟建工程在时间和空间上，有节奏、连续均衡地进行下去，直到完成全部作业任务的一种作业组织方式。,流水作业的技术经济效果（1）缩短了工期。由于流水施工的连续性，减少了专业工作的间隔时间，达到了缩短工期的目的，可使拟建工程项目尽早竣工，交付使用，发挥投资效益。（2）提高了劳动生产率。流水施工的连续性和专业化，有利于改进施工方法
6、和机具，有利于提高劳动生产率。（3）保证工程了质量。专业化施工可提高工人的技术水平，使工程质量相应提高。（4）降低了工程成本。由于工期短、效率高、用人少、资源消耗均衡，可以减少用工量和管理费，降低工程成本，提高利润水平,第二节 流水作业参数,一、工艺参数1施工过程 施工过程的数目，一般以n表2流水强度 某施工过程在单位时间内所完成的工程量，称为该施工过程的流水强度。例如，某饰面工程每日安排4名工人，其产量定额5（m2/工日），则该饰面工程流水强度20（m2/日）。,二、空间参数1工作面 某专业工种的工人在从事建筑产品施工生产过程中，所必须具备的操作空间，称为工作面。例如，砌砖墙 78（m/人）
7、2施工段 为了有效地组织流水施工，通常把拟建工程项目在平面上划分成若干个劳动量大致相等的施工段落，这些施工段落称为施工段。施工段的数目，通常以m表示，它是流水施工的基本参数之一。,划分施工段，通常应遵循以下基本原则：（1）为了充分发挥流水作业的特点，各专业工作队在各个施工段上的劳动量要大致相等，其相差幅度不宜超过1015。（2）为了充分发挥工人、主导机械的效率，每个施工段要有足够的工作面，使其所容纳的劳动力人数或机械台数，能满足合理劳动组织的要求。（3）为了保证拟建工程项目的结构整体完整性，施工段的分界线应尽可能与结构的自然界线(如沉降缝、伸缩缝等)相一致。如果必须将分界线设在墙体中间时，应将
8、其设在对结构整体性影响小的门窗洞口等部位，以减少留槎，便于修复。（4）对于多层拟建工程项目，即要划分施工段，又要划分施工层，且为保证相应的专业工作队在施工层之间连续施工，施工段数(m)与施工过程数(n)应满足，mn，参见例5-3。,三、时间参数 1流水节拍 流水节拍是指某个专业队在某一个施工段上的作业持续时间。流水节拍的大小，可以反映出流水施工速度的快慢、节奏感的强弱和资源消耗量的多少。（1）定额计算法。根据各施工段的工程量、能够投入的工人数、机械台数和材料量等，按下式计算。（2）经验估算法。它是根据以往的施工经验进行估算，多适用于采用新工艺、新方法和新材料等没有定额可循的工程。一般为了提高其
9、准确程度，往往先估算出该流水节拍的最长、最短和正常三种时间，然后据此求出期望时间作为某专业工作队在某施工段上的流水节拍。也称为三点时间估算法。（3）工期反算法(或称倒排进度法),2流水步距 流水步距是指两个相邻工作队（或施工过程）在同一施工段上相继开始作业的时间间隔，以符号“k”表示。（1）确定流水步距的原则。流水步距要满足相邻两个专业工作队在施工顺序上的相互制约关系。流水步距要保证各专业工作队都能连续作业。流水步距要保证相邻两个专业工作队，在开工时间上最大限度及合理地搭接。流水步距的确定要保证工程质量，满足安全生产需要。,（2）确定流水步距的方法。流水步距一般随流水组织方式而定，有以下几种情
10、况：1）当组织全等节拍流水时，流水步距是常数且等于流水节拍，见本章第三节。2）当组织成倍节拍流水时，流水步距等于流水节拍的最大公约数，见本章第三节。3）当组织不定节拍流水时，流水步距是变数，其值的确定参见本章第三节。3平行搭接时间 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，如果前一个专业工作队完成部分施工任务后，能够提前为后一个专业工作队提供工作面，使后者提前进入该工作面，两者在同一施工段上平行搭接施工，这个搭接时间称为平行搭接时间。如绑扎钢筋与支模板可平行搭接一段时间。平行搭接时间通常以Cj,j+l表示。,4技术间歇时间 组织流水施工时，由于施工工艺技术要求或建筑材料、构配件的
11、工艺性质，使相邻两施工过程在流水步距以外需增加一段间歇等待时间，称为技术间歇时间。如混凝土浇注后的养护时间、砂浆抹面和油漆面的干燥时间及墙体砌筑前的墙身位置弹线等，技术组织间歇时间以Zj，j+1表示。5.流水施工工期 流水施工工期是指从第一个专业工作队投入施工开始，到最后一个专业工作队完成施工为止的整个持续时间。由于一项建设工程往往包含有许多流水组，故流水施工工期一般不是整个工程的总工期。,第三节 流水施工的组织方式,按照流水节拍的节奏特征，流水作业主要包括全等节拍流水作业、成倍节拍流水作业和分别流水作业三种方式。一、全等节拍流水施工 1组织全等节拍流水施工的条件 当所有的施工过程在各个施工段
12、上的流水节拍彼此相等，这时组织的流水施工方式称为全等节拍流水。组织这种流水，首先，尽量使各施工段的工程量基本相等；其次，要先确定主导施工过程的流水节拍；第三，使其它施工过程的流水节拍与主导施工过程的流水节拍相等，做到这一点的办法主要是调节各专业队的人数。,2组织方法（1）确定项目施工起点流向，分解施工过程。（2）确定施工顺序，划分施工段。（3）确定流水节拍。根据全等节拍流水要求，应使各流水节拍相等。（4）确定流水步距，k=t。（5）计算流水施工的工期。流水施工的工期可按下式进行计算 T=(jm+n-1)K+Z1-C 式中，T为流水施工总工期；j 为施工层数；m为施工段数；n为施工过程数；k为流
13、水步距；z1为两施工过程在同一层内的技术组织间歇时间；c为同一层内两施工过程间的平行搭接时间。（6）绘制流水施工指示图表。,3应用举例（1）单层无技术间歇和搭接。【例5-2】某分部工程由四个分项工程组成，划分成五个施工段，流水节拍均为3天，无技术组织间歇，试确定流水步距，计算工期，并绘制流水施工进度表。【解】由已知条件知，宜组织全等节拍流水。1确定流水步距。由全等节拍专业流水的特点知:k=t=3天 2计算工期。T=(m+n-1)k(5+4-1)3=24天 3绘制流水施工进度表。如图5-4。图5-4 等节拍专业流水施工进度,【例5-3】某二层现浇钢筋混凝土工程，有支模板、绑扎钢筋和浇混凝土三个施
14、工过程，即n=3。在竖向上划分为两个施工层，即结构层与施工层相一致。如流水节拍都是3d（可通过调整劳动力人数来实现），试分别按以下三种情况组织全等节拍流水：（1）施工段数m=4；（2）施工段数m=3；（3）施工段数m=2。【解】按全等节拍流水施工组织方法，则流水施工的开展状况如图5-5（a）、（b）、（c）所示。由图5-5可以看出：1当施工段数m大于施工过程数n，各施工段上不能连续有工作队在工作，但各工作队能连续工作，不会产生窝工现象。2 当施工段数m等于施工过程数n，各工作队都能连续工作，且各施工段上都能连续有工作队在工作。3 当施工段数m小于施工过程数n，各工作队不能连续工作，产生窝工现象
15、，但各施工段上能连续地有工作队在工作。,图5-5(a)mn时流水施工开展状况,图5-5(b)m=n时流水施工开展状况,图5-5(c)mn时流水施工开展状况,（3）多层建筑物有技术间歇和平行搭接。组织多层建筑物有技术间歇和平行搭接的流水施工时，为保证工作队在层间连续施工，施工段数目m应满足下列条件：式中，Z1为一个楼层内各施工过程间的技术组织间歇时间之和；Z2为楼层间技术组织间歇时间；k为流水步距；为一层内平行搭接时间之和。【例5-4】某项目有、四个施工过程，分两个施工层组织流水施工，施工过程完成后需养护一天，下一个施工过程才能施工，且层间技术间歇为一天，流水节拍均为一天。试确定施工段数，计算工
16、期，绘制流水施工进度表。【解】1确定流水步距：k=t=ti=1天 2确定施工段数：3计算工期：T=(jm+n-1)k+Z1-c=（26+4-1）1+1-0=16（天）4绘制流水施工进度表，见图5-6。,图5-6 分层并有技术、组织间歇时的全等节拍专业流水,二、成倍节拍流水施工 1组织成倍节拍流水施工的条件 当同一施工过程在各施工段上的流水节拍都相等，不同施工过程之间彼此的流水节拍全部或部分不相等但互为倍数时，可组织成倍节拍流水施工。2组织方法（1）确定施工起点流向，分解施工过程。（2）确定流水节拍。（3）确定流水步距kb，计算公式为：kb=各流水节拍最大公约数。（4）确定专业工作队数，计算公式
17、为：式中，j为施工过程j在各施工段上的流水节拍；bj为施工过程j所要组织的专业工作队数；n1为专业工作队总数。（5）确定施工段数 1）不分施工层时，可按划分施工段的原则确定施工段数，不一定要求mn。2）分施工层时，施工段数（6）确定计划总工期：T=(jm+n1-1)Kb+Z1-C 式中，j为施工层数；n1为专业施工队数；kb为流水步距；其他符号含义同前。（7）绘制流水施工进度表。,3应用举例【例5-5】某项目由、三个施工过程组成，流水节拍分别为=2天,=6天，=4天，试组织成倍节拍流水施工，并绘制流水施工的横道图进度表。【解】1确定流水步距kb最大公约数2，6，42（天）2求专业工作队数：（队
18、）（队）（队）（队）3求施工段数：为了使各专业工作队都能连续有节奏工作，取m=n1=6段。4计算工期：T=（6+6-1）2=22（天）。5绘制流水施工进度表，见图5-7。,图5-7成倍节拍流水施工进度计划,【例5-6】某二层现浇钢筋混凝土工程，有支模板，绑扎钢筋，浇混凝土三道工序，流水节拍分别为=4天，=2天，=2天。绑扎钢筋与支模板可搭接1天。层间技术间歇为1天。试组织成倍节拍流水施工。【解】1确定流水步距：kb=各流水节拍的最大公约数2（天）2求工作队数：（队）3求施工段数：（段）4求总工期：5绘制流水施工进度表，见图5-8。,图5-8 二层现浇钢筋混凝土框架主体结构成倍节拍流水施工进度计
19、划,三、无节奏流水施工（分别流水）1组织无节奏流水施工的条件 在组织流水施工时，经常由于工程结构形式、施工条件不同等原因，使得各施工过程在各施工段上的工程量有较大差异，导致各施工过程的流水节拍差异很大，无任何规律。这时，可组织无节奏流水施工，最大限度地实现连续作业。这种无节奏流水，亦称分别流水，是工程项目流水施工的普遍方式。2组织方法 组织分别流水施工的方法有两种，一种是保证空间连续（工作面连续），另一种是保证时间连续（工人队组连续）。组织方法如下：（1）确定施工起点流向，分解施工过程。（2）确定施工顺序，划分施工段。（3）按相应的公式计算各施工过程在各个施工段上的流水节拍。（4）按空间连续或
20、时间连续的组织方法确定相邻两个专业工作队之间的流水步距。,保证空间连续时，按流水作业的概念确定流水步距。保证时间连续时，按“潘特考夫斯基定理”计算流水步距，方法如下：1）根据专业工作队在各施工段上的流水节拍，求累加数列。累加数列是指同一施工过程或同一专业工作队在各个施工段上的流水节拍的累加。2）根据施工顺序，对所求相邻的两累加数列，错位相减。3）取错位相减结果中数值最大者作为相邻专业工作队之间的流水步距。（5）绘制流水施工进度表。3应用举例【例5-7】某屋面工程有三道工序：保温层 找平层 卷材层，分三段进行流水施工，试分别绘制该工程时间连续和空间连续的横道图进度计划。各工序在各施工段上的作业持续时间如表5-2所示。,表5-2 各工序作业持续时间表【解】1按时间连续组织流水施工。（1）确定流水步距：首先求保温层与找平层两施工过程之间的流水步距。3，6，10）2，4，7 3，4，6，7 Ka,b=max3，4，6，-7=6（天）同理可求出找平层与卷材层之间的流水步距，为5天。（2）绘制时间连续横道图进度计划，如图5-9所示。,图59 时间连续的横道图计划,2按空间连续组织施工。（1）确定流水步距。按流水施工概念分别确定。（2）绘制空间连续横道图进度计划，如图5-10所示。,图510 空间连续的横道图进度计划,
