工程项目流水作业原理

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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

2、 ，使横道图自发明以来被广泛应用于各行 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

3、法。以后在此方法的基础上陆续开发了 一些新的其它计划方法，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

4、 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，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

5、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 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

6、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2

7、0（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） 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10 15。 （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

8、 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

9、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

10、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

11、 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

12、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

13、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

14、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。

15、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，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

16、，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