建筑施工組織設(shè)計課件3.-流水施工

青島理工大學(xué)（臨沂）施工教研室主講：劉將建筑施工組織

--配套教材由“大連理工大學(xué)出版社”出版3.流水施工-1.基本概念建筑工程施工中常用的組織方式有：依次施工、平行施工和流水施工三種。⒈依次施工：以施工過程或施工段為對象一個接一個地組織施工的方法。⒉平行施工：所有施工對象同時開工，同時完工的組織施工的方法。⒊流水施工：根據(jù)建筑工程項目所劃分的區(qū)段，組織若干施工班組，按一定的時間間隔投入施工，施工班組依次從一個施工區(qū)段轉(zhuǎn)移到另一個施工區(qū)段，陸續(xù)開工，陸續(xù)完工，總體保持連續(xù)均衡施工的一種組織方式。3.流水施工-1.基本概念某公司承擔(dān)了一小區(qū)內(nèi)四幢（甲、乙、丙、?。┩愋头课莸幕A(chǔ)工程，施工具體過程包括：基槽挖土、做墊層、砌磚基礎(chǔ)等三個部分，分別有三個不同的工作隊對其進(jìn)行施工。如每個施工過程在一幢房屋上所需施工的時間均為4d，分別按照上述的三種方式組織施工。（橫道圖又叫水平圖表，其表達(dá)形式如下圖。）知識鏈接：橫道圖又稱為甘特圖，它是在第一次世界大戰(zhàn)時期發(fā)明的，以亨利·勞倫斯·甘特（HenryLaurenceGantt，1861—1919）先生的名字命名。當(dāng)時，他在美國陸軍部擔(dān)任顧問，對如何掌握包括各個部門在內(nèi)的龐雜工作問題進(jìn)行了反復(fù)思考。甘特提出：工作控制中的關(guān)鍵因素是時間，時間應(yīng)當(dāng)是制定任何計劃的基礎(chǔ)。解決時間安排問題的辦法，是繪出一張標(biāo)明計劃和控制工作的線條圖。這種圖表，就是在管理學(xué)界享有盛譽的甘特圖表。3.流水施工-1.基本概念流水作業(yè)的分類根據(jù)組織流水作業(yè)的范圍不同，可分為如下幾種：1.分項工程流水：又稱為內(nèi)部流水或細(xì)部流水施工，是指組織分項工程或?qū)I(yè)工種內(nèi)部的流水施工。從形式上表現(xiàn)為：一個施工班組利用同一生產(chǎn)工具，依次連續(xù)地在各施工段上完成同一施工過程的工作，如：澆筑混凝土的施工班組依次連續(xù)地在各施工段完成澆筑混凝土的工作，稱為分項工程流水。2.分部工程流水：又稱為專業(yè)流水施工，是若干個在工藝上有密切聯(lián)系的分項工程流水的總和。即若干個工作隊各自利用同一生產(chǎn)工具，依次連續(xù)地在各施工區(qū)域中完成同一施工過程的工作。例如，某辦公樓的基礎(chǔ)工程是由基槽挖土、做混凝土墊層，砌磚基礎(chǔ)和回填土等4個在工藝上有密切聯(lián)系的分項工程組成的分部工程。施工時將該辦公樓的基礎(chǔ)在平面上劃分為幾個區(qū)域，組織4個專業(yè)工作隊，依次連續(xù)地在各施工區(qū)域中各自完成同一施工過程的工作，即為分部工程流水。3.流水施工-1.基本概念3．單位工程流水：又稱綜合流水施工，指為完成單位工程而組織起來的全部分部流水的總和；即：所有工作隊在一個施工對象的各施工區(qū)域中依次連續(xù)地完成各自同樣的工作，直至單位工程完成。4.群體工程流水：又稱為大流水施工，是指所有工作隊在一個建筑群的各單項工程或單位工程中依次連續(xù)地完成各自同樣的工作，按照這種方式組織的流水稱為群體工程流水。知識鏈接：主導(dǎo)過程應(yīng)連續(xù)在流水施工組織時，如果無法令所有施工過程保持連續(xù)也應(yīng)盡量使主導(dǎo)施工過程的工作隊能連續(xù)施工。主導(dǎo)施工過程是指：對總工期起控制作用的施工過程。由于各施工過程的工程量不同、所需最小工作面不同、施工工藝上的不同要求等原因，如要求所有工作隊都連續(xù)工作、所有施工段上都連續(xù)有工作隊在工作，往往很困難。這種情況下應(yīng)組織主導(dǎo)施工過程能連續(xù)施工。3.流水施工-2.流水的優(yōu)點及施工要點三、流水施工優(yōu)點：（1）便于施工中的組織與管理。由于流水施工的均衡性，因而避免了施工期間勞動力和其他資源投入過分集中，有利于資源組織。（2）施工工期比較短。由于流水施工的連續(xù)性，因而各專業(yè)隊伍盡可能連續(xù)施工，減少了間歇，充分利用了工作面，可以縮短工期。（3）有利于提高勞動生產(chǎn)率。由于流水施工實現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)，促進(jìn)了勞動生產(chǎn)率的不斷提高。3.流水施工-2.流水的優(yōu)點及施工要點（4）有利于提高工程質(zhì)量。專業(yè)化的施工提高了工人的專業(yè)技術(shù)水平和熟練程度，有利于保證和提高工程質(zhì)量。（5）能有效降低工程成本。由于工期縮短、勞動生產(chǎn)率提高、資源供應(yīng)均衡，各專業(yè)施工隊連續(xù)均衡作業(yè)，減少了臨時設(shè)施數(shù)量，從而可以節(jié)約人工費、機(jī)械使用費、材料費和施工管理費等相關(guān)費用，有效地降低了工程成本。3.流水施工-2.流水的優(yōu)點及施工要點四、組織流水施工的要點和條件組織流水施工的要點有以下幾點：1.劃分施工過程2.劃分施工段3.組織獨立的施工班組4.主要施工過程必須連續(xù)、均衡地施工5.不同的施工過程宜優(yōu)先組織平行搭接施工。3.流水施工-3.流水參數(shù)工藝參數(shù)流水作業(yè)參數(shù)主要包括：工藝參數(shù)、空間參數(shù)、時間參數(shù)三種。工藝參數(shù)在組織流水施工時，用來表達(dá)流水施工在施工工藝上開展的順序及其特征的參數(shù)均稱為工藝參數(shù)，它包括：施工過程數(shù)和流水強度。1.施工過程數(shù)施工過程數(shù)是指：工程對象在組織流水施工中所劃分的施工過程數(shù)目，以“ｎ”表示。如：鋼筋混凝土工程可分為支模板、扎鋼筋、混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)4個施工過程，其施工過程數(shù)為4；此時，若將混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)劃分為一個過程，則施工過程數(shù)為3。3.流水施工-3.流水參數(shù)工藝參數(shù)具體施工中可根據(jù)具有獨立施工班組的施工過程予以劃分。如：施工中模板班（模板安裝+拆除）、鋼筋班（下料+綁扎）、瓦工班（砌筑+抹灰）、混凝土班（拌制+澆筑）等；如果其中某幾個施工過程如“鋼筋+混凝土”由同一班組完成，可將其劃分為同一施工過程；如某一施工過程如“砌筑+抹灰”分別由幾個班組完成則可以將施工過程拆分。3.流水施工-3.流水參數(shù)工藝參數(shù)2.流水強度流水強度是指每一施工過程在單位時間內(nèi)所完成的工程量。（1）機(jī)械施工過程的流水強度按下式計算：式中：

——某種施工機(jī)械臺數(shù)；——該種施工機(jī)械臺班生產(chǎn)率；

——用于同一施工過程的主導(dǎo)施工機(jī)械種數(shù)。3.流水施工-3.流水參數(shù)工藝參數(shù)(2)手工操作過程的流水強度按下式計算：（3-2）式中：

R——每一施工過程投入的工人人數(shù)(R應(yīng)小于工作面上允許容納的最多人數(shù))；

S——每一工人每班產(chǎn)量。3.流水施工-4.流水參數(shù)空間參數(shù)在組織流水施工時，用來表達(dá)流水施工在空間布置上所處狀態(tài)的參數(shù)，均稱為空間參數(shù)，它包括：施工段數(shù)、工作面和施工層數(shù)三項。1.施工段數(shù)：將工程在平面上劃分為若干個獨立的施工區(qū)段，其數(shù)量為施工段數(shù)，用“m”表示。3.流水施工-4.流水參數(shù)空間參數(shù)劃分施工段數(shù)應(yīng)考慮以下因素：（1）施工段的劃分應(yīng)與建筑物的平面形狀和結(jié)構(gòu)特征相協(xié)調(diào)，不能破壞結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，不能在不允許留施工縫的結(jié)構(gòu)構(gòu)件部位分段。應(yīng)盡可能利用伸縮縫，沉降縫、單元分界處等自然分界線。（2）各施工段上各施工過程的勞動量大致相等或互為整倍數(shù)，其相差幅度不宜超過10%~15%。（3）工人操作要有足夠的工作面。如工作面過小，工人操作不便，既影響工作效率又易出安全事故。（4）當(dāng)分層組織全等節(jié)拍或成倍節(jié)拍流水作業(yè)時，一般要求施工段數(shù)大于或等于施工過程數(shù)，即：m≥n（其具體理論原因在參數(shù)計算中進(jìn)行分析）。3.流水施工-4.流水參數(shù)空間參數(shù)2.工作面指：一個工人或工作隊工作時需占一定的空間以滿足工作施工的需要，這樣的空間叫工作面。3.流水施工-4.流水參數(shù)空間參數(shù)3.施工層數(shù)對于多數(shù)民用建筑而言，施工層是不需要劃分的，直接根據(jù)自然層（結(jié)構(gòu)層）確定即可，如：六層的房屋其施工層數(shù)就是“6”。而對一些不具備自然層的結(jié)構(gòu)，如“冷卻塔”、“煙囪”等結(jié)構(gòu)，施工層數(shù)需要根據(jù)施工方案確定。比如：某圓形鋼筋混凝土煙囪高度30m，根據(jù)施工方案豎向模板采用1.8m高的預(yù)制定型鋼模板，則施工層高度就可以定為1.8m，則該煙囪共有30/1.8=16.6≈17層。本文中所指的施工層主要是指根據(jù)結(jié)構(gòu)的自然層劃分的施工層，施工層數(shù)用符號“r”表示。3.流水施工-5.流水參數(shù)時間參數(shù)時間參數(shù)在組織流水施工時，用來表達(dá)流水施工在時間上排列所處狀態(tài)的參數(shù)，均稱為時間參數(shù)，包括：流水節(jié)拍、流水步距、間歇時間、搭接時間、工期。1.流水節(jié)拍流水節(jié)拍是指：同一施工過程的施工班組在同一施工段中進(jìn)行連續(xù)作業(yè)的持續(xù)時間，以“ti”表示。3.流水施工-5.流水參數(shù)時間參數(shù)知識鏈接：節(jié)拍的兩種確定思路

第一種:通過工程量和勞動人數(shù)確定節(jié)拍，然后根據(jù)節(jié)拍確定工期；主要適用于工人數(shù)量或機(jī)械數(shù)量不可調(diào)整或調(diào)整范圍較小，而計劃工期可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整的情況。根據(jù)工程量、工作人數(shù)、定額、班組數(shù)等進(jìn)行計算，確定節(jié)拍后計算工期也就隨之確定或可調(diào)程度相對較小了。如計算工期和計劃工期差值較大，則說明組織的進(jìn)度不合理，這種方法就不在適用了。知識鏈接：節(jié)拍的兩種確定思路第二種:根據(jù)工期確定節(jié)拍，然后根據(jù)節(jié)拍和工程量確定勞動人數(shù)。適用于計劃工期已經(jīng)確定，不可更改，而工人、機(jī)械的數(shù)量等均可以調(diào)整的情況。這種方法比較符合實際，在施工中應(yīng)用較多。其思路是：首先根據(jù)整體工期，按照經(jīng)驗，對主要的分部工程的工期進(jìn)行“選定”，然后，根據(jù)每個分部工程的選定工期，通過試算相應(yīng)節(jié)拍及對應(yīng)的工人人數(shù)(或機(jī)械臺班數(shù))，然后檢查勞動力、機(jī)械、工作面等是否能滿足需要。這樣所確定的節(jié)拍首先滿足了每個分部工程的工期而每個分部工程的工期又滿足于整個項目的計劃工期，對整體進(jìn)度的控制能夠比較準(zhǔn)確。3.流水施工-5.流水參數(shù)時間參數(shù)例：已知某項目開挖基坑工程總量為10000m3，根據(jù)計劃分3段施工，開挖方式為機(jī)械開挖，公司自有某型號挖掘機(jī)2臺，1班制施工，該挖掘機(jī)的企業(yè)產(chǎn)量定額為：400m3/臺班，求該施工過程的流水節(jié)拍及工期。解：t=（10000/3）/（1×400×2）=4.16天，取節(jié)拍=4天，工期共4×3=12天。3.流水施工-5.流水參數(shù)時間參數(shù)例：已知某項目開挖基坑工程總量為10000m3，根據(jù)計劃分3段施工，開挖方式為機(jī)械開挖，公司已與建設(shè)方簽訂合同為6天完成，公司自有某型號挖掘機(jī)2臺（必要時可以到市場進(jìn)行挖掘機(jī)租賃臺套數(shù)不限），公司原則上安排1班制施工（必要時可加班工作50%，或?qū)嘀普{(diào)整2班制、3班制），挖掘機(jī)的企業(yè)產(chǎn)量定額為：400m3/臺班，求該施工過程的流水節(jié)拍、所需挖掘機(jī)臺套數(shù)及對應(yīng)班制。解：工期要求為6天，分3段施工，暫擬定該工序為流水施工，節(jié)拍t=6/3=2天?？煽紤]如下幾種方案：1）t=2≈（10000/3）/（1×400×4）；此時按照1班制施工，需租賃2臺挖掘機(jī)。2）t=2≈（10000/3）/（1.3×400×3）；此時每天加班30%，需要租賃1臺挖掘機(jī)。3）t=2≈（10000/3）/（2×400×2）；此時按照2班制施工，不需要租賃機(jī)械。以上三種方案均可滿足合同約定的6天工期，具體可根據(jù)市場租賃價格、加班費用等產(chǎn)生的成本綜合考慮。3.流水施工-5.流水參數(shù)時間參數(shù)2.流水步距流水步距是指：相鄰兩個施工過程的施工班組先后進(jìn)入同一施工段時的時間間隔，用符號“Ki,,i+1”表示(i表示前一個施工過程，i+1表示后一個施工過程)。（1）當(dāng)組織全等節(jié)拍流水時，流水步距是常數(shù)且等于流水節(jié)拍。（2）當(dāng)組織成倍節(jié)拍（等步距異節(jié)拍）流水時，流水步距是常數(shù)，其值為各流水節(jié)拍的最大公約數(shù)。（3）當(dāng)組織異步距異節(jié)拍和無節(jié)奏流水時，流水步距是變數(shù)。其值可以按“累加數(shù)列錯位相減取大值”的方法確定。具體算例在后面幾講“流水方法”內(nèi)講解。3.流水施工-5.流水參數(shù)時間參數(shù)3.間歇時間在組織流水施工中，間歇時間，一般用Zi,i+1表示。包括：技術(shù)間歇時間和組織間歇時間兩種。（1）技術(shù)間歇時間技術(shù)間歇時間是指在流水施工中，由于施工技術(shù)的要求，兩相鄰施工過程的間歇時間。例如：在樓板混凝土澆筑結(jié)束后，必須進(jìn)行一定時間的養(yǎng)護(hù)，待其達(dá)到一定強度后才能進(jìn)行樓板上墻體砌筑的施工。（2）組織間歇時間組織間歇時間是指在流水施工中，由于施工組織的要求，兩相鄰施工過程的間歇時間。例如：國慶節(jié)放假。層內(nèi)間歇與層間間歇：根據(jù)所處位置是屬于同一樓層還是在相鄰兩個樓層間，又可以分為層內(nèi)間歇和層間間歇。3.流水施工-5.流水參數(shù)時間參數(shù)4.搭接時間搭接時間是指在工藝允許的情況下，后續(xù)施工過程在規(guī)定的流水步距以內(nèi)提前進(jìn)入某施工段進(jìn)行施工的時間。搭接時間一般用Ci,i+1表示。5.工期工期是指完成一項工程任務(wù)所需的全部時間，一般用T表示。3.流水施工-6.流水方法全等節(jié)拍根據(jù)各施工過程的流水節(jié)拍不同，可分為無節(jié)奏流水施工和有節(jié)奏流水施工兩大類。有節(jié)奏流水施工又可分為等節(jié)拍流水施工、異步距異節(jié)拍流水施工、等步距異節(jié)拍流水施工。3.流水施工-6.流水方法全等節(jié)拍全等節(jié)拍流水（也稱等節(jié)奏流水）施工，是指同一施工過程在各施工段上的流水節(jié)拍都相等，并且不同施工過程之間的流水節(jié)拍也相等的一種流水施工方式。3.流水施工-6.流水方法全等節(jié)拍3.流水施工-6.流水方法全等節(jié)拍3.流水施工-6.流水方法全等節(jié)拍3.流水施工-6.流水方法全等節(jié)拍3.流水施工-7.流水方法異步距異節(jié)拍異節(jié)拍流水施工是指：同一施工過程各個施工段上的節(jié)拍相等，而不同施工過程的不完全相等的流水施工。異節(jié)拍流水施工又可以分為：異步距異節(jié)拍流水和等步距異節(jié)拍流水兩類。3.流水施工-7.流水方法異步距異節(jié)拍3.流水施工-7.流水方法異步距異節(jié)拍例題：某結(jié)構(gòu)共1層，其施工包括：砌磚墻、支模板、綁鋼筋、澆混凝土4個過程，平面上劃分為3段，4個施工過程的節(jié)拍在不同段上均相同分別為2天、4天、2天、3天；綁鋼筋和支模板之間可以搭接1天，綁扎完鋼筋后需給監(jiān)理留出0.5天的間歇進(jìn)行鋼筋工程驗收后，方可澆筑混凝土。試組織流水施工、繪制橫道圖。解：已知：m=3，n=4，t1=2，t2=4，t3=2，t4=3，C2-3=1，Z3-4=0.5；

按：異步距異節(jié)拍流水組織施工；K1-2=2，K2-3=3×4-2×2=2，K3-4=2，T=（2+8+2）+3×3+0.5-1=20.5天3.流水施工-7.流水方法異步距異節(jié)拍

橫道圖：知識鏈接1：關(guān)于異步距異節(jié)拍流水在分層施工中的探討異步距異節(jié)拍在分層施工時確有使用，但僅從橫道圖上看一般都會存在不同程度的窩工，所以理論上不是特別提倡采用該方法用于分層施工。而且分層施工時，其時間參數(shù)計算也沒有明確公式，一般考慮“圖上計算”即：先對某一層進(jìn)行計算，然后繪制橫道圖，根據(jù)繪制結(jié)果確定多層結(jié)構(gòu)施工各階段的工期和總工期?？傮w而言：異步距異節(jié)拍可以應(yīng)用在多層結(jié)構(gòu)施工中，但無法保證各過程的連續(xù)施工，如能優(yōu)化為全等節(jié)拍或成倍節(jié)拍則更合理。知識鏈接1：關(guān)于異步距異節(jié)拍流水在分層施工中的探討例：某結(jié)構(gòu)共2層，其施工包括：砌磚墻、支模板、綁鋼筋、澆混凝土4個過程，平面上劃分為3段，4個施工過程的節(jié)拍在不同段上均相同分別為2天、4天、2天、3天；綁鋼筋和支模板之間還可以搭接1天，綁扎完鋼筋后需給監(jiān)理留出0.5天的時間進(jìn)行鋼筋工程驗收后，方可澆筑混凝土；第1層混凝土澆筑完后需要靜置0.5天，方可進(jìn)行第2層的砌磚墻試組織流水施工。試組織流水施工、并繪制橫道圖。知識鏈接1：關(guān)于異步距異節(jié)拍流水在分層施工中的探討解：已知：r=2，m=3，n=4，t1=2，t2=4，t3=2，t4=3，C2-3=1，Z3-4=0.5，Z2=0.5；按：異步距異節(jié)拍流水組織施工；知識鏈接2:巧妙利用“窩工”趕工期正常施工組織時，一般不提倡“窩工”，所以教材中各類算式的前提就是各施工過程可以連續(xù)施工。然而，具體工作開展時有些窩工確實存在，甚至是有一定好處的。舉例說明如下：某單層項目有A、B、C、D共4個施工過程，節(jié)拍相同分別為2、4、1、3，平面上劃分為3個施工段，不存在搭接與間歇。如按照之前教材所講解的異步距異節(jié)拍流水組織施工，經(jīng)計算工期為22天；如巧妙利用窩工則可以縮短至18天。具體見下面橫道圖：3.流水施工-8.流水方法等步距異節(jié)拍等步距異節(jié)拍流水又被稱為“成倍節(jié)拍流水”，是任一工作過程在不同施工段上的流水節(jié)拍相等，不同施工過程之間流水節(jié)拍不完全相等，但各個施工過程的流水節(jié)拍均為其中最小流水節(jié)拍的整倍數(shù)的流水施工方式。3.流水施工-8.流水方法等步距異節(jié)拍現(xiàn)舉例分析：某項目組織現(xiàn)澆鋼筋混凝土工程流水作業(yè)，將工程對象在平面上劃分為3個施工段，根據(jù)施工工藝，按施工順序有支模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土三個施工過程，各工作隊的流水節(jié)拍分別為2d，ld，ld。如各以一個工作隊進(jìn)行工作，則有圖3-7中A、B、C所示的三種不理想或不合理的情況。3.流水施工-8.流水方法等步距異節(jié)拍3.流水施工-8.流水方法等步距異節(jié)拍例題：某結(jié)構(gòu)共1層，其施工包括：砌磚墻、支模板、綁鋼筋、澆混凝土4個過程，4個施工過程的節(jié)拍在不同段上均相同分別為8天、4天、2天、6天；無間歇與搭接要求。試組織成倍節(jié)拍流水施工。解：已知：n=4，t1=8，t2=4，t3=2，t4=6；

按：等步距異節(jié)拍流水組織施工；

?。篕b=2

則各施工隊組數(shù)量分別為：b1=8/2=4，b2=4/2=2，b3=2/2=1，b4=3；m≥max(4,2,1,3)=4，取m=4段；T=(4+10-1)×2=26天；3.流水施工-8.流水方法等步距異節(jié)拍3.流水施工-8.流水方法