模块3流水施工的基本原理

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1、模块模块 3 3 流水施工的基本原理流水施工的基本原理学习描述学习描述 教学内容本模块主要介绍组织施工的方式；流水施工的概念、分类和表达方式；重点 阐述了流水施工参数及确定、组织流水施工的基本方式,并结合实例阐述了流水施工组织 方式 在实践中的应用步骤和方法。 教学要求本模块为施工组织学科的基本理论,是指导安排施工进度,提高施工组织管理 水平的理论基础,在教学中,应比较系统地由概念到理论,由浅入深。通过本模块的学习,要 求掌握流水施工的组织要点和条件、组织流水施工的基本理论和三种流水施工组织的方法。实践环节确定施工过程数、确定施工段数、计算流水节拍、确定流水步距、计算流水 作业总工期及绘制流水

2、作业施工横道图。3.13.1 流水施工的基本概念流水施工的基本概念生产实践已经证明,在所有的生产领域中,流水作业法是组织产品生产的理想方法；流 水施工也是建筑安装工程施工，最有效的科学组织方法。流水施工建立在分工协作的基础 上,使施工过程具有连续性、均衡性和节奏性,能合理地组织施工,取得较好的经济效益,所 以在建筑工程施工组织中被广泛采用。但是,由于建筑产品及其生产的特点不同,因此其流 水施工的概念、特点和效果与其他产品的流水作业也有所不同。 建筑工程流水施工是将建筑工程划分为几个施工段,组织若干个班组(或工序),按照一 定的施工顺序、一定的时间间隔,依次从一个施工段转移到另一个施工段,使同一

3、施工过程 的施工班组能够连续、均衡地工作,不同的施工过程尽可能平行搭接施工。3.1.1 组织施工的方式在建筑工程施工中,可以采用依次施工(亦称顺序施工法)、平行施工和流水施工等组 织 方式。对于相同的施工对象,当采用不同的作业组织方法时,其效果也各不相同。下面 以 【案例 3-1】为引例加以说明。 【案例 3-1】现有 4 幢同类型房屋进行同样的装饰装修,按一幢为一个施工段。已知每 幢房屋基础分部工程大致分为顶棚、墙面、地面、踢脚线 4 个分项工程,各分项所花时间 均为 3 周,挖土施工班组的人数为 10 人,垫层施工班组的人数为 15 人,砖基础施工班组的 人数为 10 人,回填土施工班组的

4、人数为 5 人。要求分别采用依次、平行、流水的施工方式 对其组织施工，分析各种施工方式的特点。 【解析】 组织施工的方式如图 3-1 所示。1 依次施工依次施工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,按照一定的施工顺序,依次完成施工任务的一种组织方法。即前一个施工过程完成后,后一个施工 过程才开始；或前一个工程完成后,后一个工程才开始施工。从图 3-1 可以看出,采用此种方法组织施工同时技人的劳动力少,材料供应量也较少,机械设备的使用也相对较少。但是采用这种施工方法各施工专业队伍的工作是间歇进行的,因此不能充分利用时间和空间,拖长了工程的周期,工期长达 48 天。依次施工的

5、特点及适用情况如图 3-2 所示。2 平行施工平行施工就是将若干个工程对象交给若干个施工队伍施工,它们既要同时开工,也要同时完工,中间任何施工过程中的工作节奏也一样。从图 3-1 可以看出,采用这种施工方法具 有各个专业班组工作互不干扰、不空歇、工作面充分利用的优点,工程的周期仅为一幢楼施 工的时间 02 天)。但是,同时投入的施工队伍增加到 4 个,相应的材料、机械设备的使用也有增加,这就造成了技术与资源的高度集中 , 增加了临时设施的费用。而且,采用这种施工 方法必须是在施工场地不受限制的前提条件下进行的,然而在实际的大多数装饰装修项目中,施工的空间是有限的,无法满足超过限度的施工人员和设

6、备进场施工。因此,这种方法 的实施具有很大的局限性,只有在拟建工程任务十分紧迫、工作面允许以及有充足的资源保 证供应的条件下才能采用。平行施工的特点及适用情况如图 3-3 所示。3. 流水施工将拟建工程项目的全部建造过程,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专业工作队(或组),并使 其按照规定的顺序依次连续地投入各施工段,完成各个施工过程。从图 3-1 可以看出,采用 这种施工方法既能充分利用时间又能充分利用空间 , 大大缩短了工期,4 幢楼基础分部工程 总工期为 21 天。同时又克服了平行施工资源高度集中的缺点,所以流水

7、施工法是一种先进 有效的作业组织法。 流水施工法可保证生产的连续性和均衡性,而生产的连续性和均衡性势必使各种材料 可以均衡使用,消除工作组的施工间歇,大大缩短工期,一般可缩短 1/31/2。此外,流水施 工中各工作队可以实行专业化施工,因而为工人提高技术熟练程度以及改进操作方法和生 产工具创造了有利条件,可充分提高劳动生产率。劳动生产率得到提高,相应地可以减少工 人人数和临时设施的数量,从而可以节约投资、降低成本；同时专业化施工,有助于保证工 程质量。 流水施工是实现施工管理科学化的重要组成内容,是与建筑设计标准化、施工机械化等 现代施工内容紧密联系、相互促进的,是实现企业进步的重要手段。流水

8、施工的特点及 适用 情况如图 3-4 所示。3.1.2 组织流水施工的条件1 划分施工过程将拟建工程的整个建造过程分解为若干个施工过程。划分施工过程的目的是对施工对象的建造过程进行分解,以便逐一实现局部对象的施工,从而使施工对象整体得以实现。只有这种合理的分解才能组织专业化施工和有效协作。2 划分施工段根据组织流水施工的需要,将拟建工程在平面上或空间上尽可能地划分为劳动量大致相同的若干个施工段。3. 每个施工过程组织独立的施工班组在一个流水组中,每个施工过程尽可能组织独立的施工班组,其形式可以是专业班组,也可以是混合班组。这样可使每个施工班组按施工顺序,依次、连续、均衡地从一个施工段、转移到另

9、一个施工段进行相同的操作。4. 主要施工过程必须连续、均衡地施工主要施工过程是指工程量较大、作业时间较长的施工过程。对于主要施工过程,必须连续、均衡地施工；对于其他次要的施工过程,可考虑与相邻的施工过程合并。如不能合并,为缩短工期,可安排间断施工。5 不同施工过程尽可能组织平行撞撞施工根据施工顺序,不同的施工过程,在有工作面的条件下,除必要的技术和组织间歇时间外,应尽可能组织平行搭接施工。知识链接知识链接施工段可以是固定的,也可以是不固定的。在固定施工段的情况下,所有施工过程都采用同样的施工段 , 施工段的分界对所有施工过程来说都是固定不变的。在不固定施工段 的情况下,对不同的施工过程分别规定

10、出一种施工段划分方法,施工段的分界对于不同的施 工过程是不同的。固定的施工段便于组织流水施工,采用较广,而不固定的施工段则较少采 用。3.1.3 流水施工的技术经济效果流水施工在工艺划分、时间排列和空间布置上的统筹安排,必然会给相应的项目经理 部带来显著的经济效益,具体可归纳为以下几点。 (1) 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,产生投资效益。 (2) 便于改善劳动组织,改进操作方法和施工机具,有利于提高劳动生产率。 (3) 专业化的生产可提高工人的技术水平,使工程质量得到相应提高。 (4) 工人技术水平和劳动生产率的

11、提高,可以减少用工量和施工暂设建造量,降低工程 成本,提高利润水平。 (5) 可以保证施工机械和劳动力得到充分、合理的利用。 (6) 由于工期短、效率高、用人少、资源消耗均衡,可以减少现场管理费和物资消耗, 实现合理的储存与供应,有利于提高项目经理部的综合经济效益。3.1.4 流水施工的分级和表达方式1 .流水施工的分级根据流水施工组织的范围划分,流水施工通常可分为如下几级。1) 分项工程流水施工分项工程流水施工也称为细部流水施工,它是在一个专业工种内部组织起来的流水施工。在项目施工进度计划表上,它是一条标有施工段或工作队编号的水平进度指示线段或斜向进度指示线段。2) 分部工程流水施工分部工程

12、流水施工也称为专业流水施工,它是在一个分部工程内部、各分项工程之间组织起来的流水施工。在项目施工进度计划表上,它由一组标有施工段或工作队编号的水平工程的完整施工过程,又能做到简单明了进行安排为原则,数量不宜过多(以主导施工过程为主),以便于流水。制备类和运输类施工过程一般不占有施工对象的空间,不影响项总工期,在进度表上不反映；只有当它们占有施工对象的空间并影响项目总工期时,才会被列入项目施工进度计划中。2 流水强度每一施工过程在单位时间内所完成的工程量(如浇捣混凝土施工过程中,工程量为每工作班能浇筑的混凝土立方数)叫流水强度,又称为流水能力或生产能力。(1) 机械施工过程的流水强度按式(3-1

13、)计算:V =ii 1SRii 式中,V 为流水强度；R 为某种施工机械台数；S 为该种施工机械台班产量；X 为用于同iii一 施工过程的主导施工机械种数。例如,某铲运机铲运土方工程,推土机 1 台,S1=1 562.5m /台班；铲运机 3 台,S2=3223.2m /台班,则该机械施工过程的流水强度为:3V =1X1562.5+3X223.2=2232.1m /台班i3(2) 人工操作过程的流水强度按式(3-2)计算: V =R S(3-2)iii 式中,V 为某施工过程的人工操作流水强度；R 为技人施工过程的专业工作队工人数；Sii 为 投入施工过程的专业工作队平均产量定额。i 例如,某

14、饰面工程每日安排 4 名工人施工,其产量定额为 5m /工日,则该饰面工程流水2强度为 20m /工日。23.2.2 空间参数在组织流水施工时,用以表达流水施工在空间布置上所处状态的参数称为空间参数。空间参数主要包括工作面、施工段和施工层。1.工作面工作面又称为工作线,是指在施工对象上可能安置的操作工人的人数或布置施工机械的地段。它用来反映施工过程中(工人操作、机械布置)在空间上布置的可能性。对于某些施工过程,在施工一开始时就已经在整个长度或广度上形成了工作面,这种工作面称为完整的工作面(如铺地砖)。有些施工过程的工作面是随着施工过程的进展逐步形成的,这种工作面称为部分的工作面。工作面的大小可

15、以采用不同的单位来计量。例如,门窗的油漆可以采用门窗洞的面积以 m 为单位,靠墙扶手沿长度以 m 为单位。2在确定一个施工过程必要的工作面时,不但要考虑前一施工过程为这一施工过程可能 提供的工作面大小,还必须严格遵守施工规范和安全技术的有关规定。因此,工作面的形成 直接影响到流水施工的组织。有关工种的工作面及其说明见表 3-1。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 或 m 表示,它是流水施工的基本参数之一。1) 划分施工段的目的划分施工段是组织流水施工的基础,其目的是:由于建筑产品生

16、产的单件性,导致它不适于组织流水施工；但是,建筑产品体形庞大的固有特征又为组织流水施工提供了空间条件,可以把这个体形庞大的“单件产品”划分成具有若干个施工段、施工层的“批量产品”,使其满足流水施工的基本要求；在保证工程质量的前提下,为专业工作队确定合理的空间活动范围,使其按流水施工的原理,集中人力和物力,迅速地、依次地、连续地完成各段的任务,为相邻专业工作队尽早地提供工作面,达到缩短工期的目的。2) 划分施工段的原则施工段的划分,在不同的分部工程中,可以采用相同或不同的划分办法。在同一分部工程中最好采用统一的段数,但也不能排除特殊情况。例如,在单层工业厂房的预制工程中,柱和屋架的施工段划分就不一定相同。对于多幢同类型房屋的施工,可以栋号为段组织大 流水施工。为了使施工段划分得更科学、更合理,通常应遵循下面的原则。(1) 施工段的数目要满足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。(2) 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1O%15%。(3) 为了充分发