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第3章 流水施工的基本原理
3.1 流水施工简介
3.1.1 组织施工的基本方式
【例3-1】现有三幢同类型房屋的装饰工程施工，一幢为一个施工段。已知每幢房屋的装饰可分为顶棚、墙面、地面、踢脚线四个部分，各部分所花时间分别为4周、1周、3周、2周。顶棚施工班组人数为10人，墙面施工班组人数为15人，地面施工班组人数为10人，踢脚线施工班组人数为5人。要求分别采用依次施工、平行施工和流水施工方式对其组织施工，分析各种施工方式的特点。
1．依次施工
依次施工是指按施工段（或施工过程）的顺序依次开工、依次完成的一种施工组织方式。
上述三幢房屋的装饰工程可按以下两种形式组织依次施工：
（1）按施工区段（或幢号）依次施工
（2）按施工过程依次施工
这种依次施工指一个施工段内的各施工过程按施工顺序先后完成后，再依次完成其他施工段内各施工过程的施工组织方式，如下图所示。
（1）按施工区段（或幢号）依次施工
这种依次施工是指按施工段的先后顺序，先依次完成每个施工段内的第一个施工过程，然后再依次完成其他施工过程的施工组织方式，如下图所示。
（2）按施工过程依次施工
2．平行施工
平行施工是指全部工程任务的各施工段同时开工、同时完成的一种施工组织方式，如下图所示。
3．流水施工
流水施工是指所有的施工过程按照一定的时间间隔依次投入施工，各个施工过程陆续开工、陆续竣工，使同一施工过程的施工班组保持连续、均衡施工，不同施工过程尽可能平行搭接施工的组织方式，如下图所示，
3.1.2 流水施工的组织
（1）划分施工段
（2）划分施工过程
（3）每个施工过程组织独立的施工班组
（4）主要施工过程必须连续、均衡地施工
（5）不同的施工过程应尽可能组织平行搭接施工
3.1.3 流水施工的分级和表达方式
1．流水施工的分级
流水施工的分级 概念 在项目施工进度计划上的表示
分项工程流水施工（细部流水施工） 在一个专业工种内部组织起来的流水施工 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
分部工程流水施工（专业流水施工） 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 由一组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表示
单位工程流水施工（综合流水施工） 在一个单位工程内部、各分部工程之间组织起来的流水施工 由若干组分部工程的进度指示线段表示，并可构成一张单位工程施工进度计划
群体工程流水施工（大流水施工） 在若干单位工程之间组织起来的流水施工 一张项目施工总进度计划
2．流水施工的表达方式
（1）水平指示图表（横道图）表示方法
在横道图中，横坐标表示流水施工的持续时间；纵坐标表示开展流水施工的施工过程、专业工作队的名称、编号和数目；呈梯形分布的水平线段表示流水施工的开展情况，如下图所示。
（2）垂直指示图表（斜线图）表示方法
横坐标表示流水施工的持续时间
n条斜线段表示各专业工作队或施工过程开展流水施工的情况。
纵坐标表示开展流水施工所划分的施工段编号
网络图是由箭线和节点组成，用来表示各项工作的开展顺序及彼此间的逻辑关系的网状图形。它有双代号网络图和单代号网络图之分。
（3）网络图表示方法
3.2 流水施工的主要参数
流水施工参数是指组织流水施工时，为了表示流水施工在工艺程序、空间布置和时间排列等方面的相互依存关系，引入的一些描述施工进度计划特征和各种数量关系的参数。
3.2.1 工艺参数
工艺参数是指参与拟建工程流水施工并用以表达施工工艺顺序和特征的施工过程数（或施工队组数），一般用n表示。
1．施工过程数n的确定
（1）施工进度计划的性质和作用
（2）施工方案与工程结构的特点
（3）劳动组织状况和劳动量的大小
2．工艺参数的计算要求
① 在流水施工中，每一个施工过程均只有一个施工队组先后开始施工时，工艺参数就是施工过程数n。
② 在流水施工中，如有两个或两个以上的施工过程齐头并进地同时开工和完工，则这些施工过程应按一个施工过程计入工艺参数内。
③ 在流水施工中，如某一施工过程有两个或两个以上的施工队组间隔一定时间先后开始施工，则应以施工队组数计入工艺参数内。
3.2.2 空间参数
划分施工段的基本要求如下：
① 施工段的数目要合理。
② 以主导施工过程需要来划分施工段。
③ 各个施工段上的劳动量要大致相等，以保证各施工班组有节奏地连续、均衡施工。施工段上的劳动量一般相差不宜超过15%。
④ 施工段的分界面与施工对象的结构界限（温度缝、沉降缝或单元界线）一致，以便保证施工质量。
⑤ 要有足够的工作面，以保证施工人员和机械有足够的操作和回转余地。
1．流水节拍
流水节拍是指某一施工过程在某一施工段上的作业时间，用符号ti表示。流水节拍的大小可以反映施工速度的快慢、节奏感的强弱和资源消耗的多少。
3.2.3 时间参数
时间参数是指用来表达组织流水施工的各施工过程在时间排列上所处状态的参数，主要包括流水节拍、流水步距、间歇时间、平行搭接时间、流水工期等。
（1）流水节拍的确定
1）定额计算法
2）经验估算法
3）工期计算法
根据现有能够投入的资源（劳动力、机械台数和材料量）确定，但须满足最小工作面的要求。
首先根据工期倒排进度，确定某施工过程的作业时间Di，然后确定某施工过程在某施工段上的流水节拍ti。
（2）确定流水节拍时应考虑的因素
① 施工班组人数要适宜。
② 工作班制要恰当。
③ 机械的台班效率或机械台班产量的大小。
④ 施工现场对各种材料、构件等的堆放容量、供应能力及其他因素的制约。
⑤ 流水节拍值一般取整数，必要时才考虑保留0.5天（或台班）的小数值。
2．流水步距
流水步距是指在流水施工中，相邻两个专业工作队（或施工班组）先后开始施工的合理时间间隔，用符号 表示。
流水步距的大小直接影响工期的长短。流水步距的数目等于参加流水施工的专业工作队（或施工班组）数减1，即 。
3．间歇时间
在流水施工中，有些施工过程完成后，后续施工过程不能立即投入作业，必须有合理的间歇时间。
4．平行搭接时间
平行搭接时间是指前一工作队未撤离，后一工作队即进入该施工段，两者在同一施工段上同时施工的时间，用td表示。
5．流水工期
流水工期是指自参与流水的第一个队组投入工作开始，至最后一个队组撤出工作面为止的整个持续时间，用TL表示，其公式为
3.3 流水施工的组织方式
固定节拍流水施工是指在流水施工中，同一施工过程在各个施工段上的流水节拍都相等，并且不同施工过程之间的流水节拍也相等的一种流水施工方式，即所有施工过程在任何一个施工段上的流水节拍均为同一常数的流水施工方式。
3.3.1 固定节拍流水施工
1．无间歇固定节拍流水施工
无间歇固定节拍流水施工是指各个施工过程之间没有技术间歇时间和组织间歇时间，也不存在搭接施工，且流水节拍均相等的一种流水施工方式。
（2）流水工期的计算
（1）无间歇固定节拍流水施工的特征
① 各施工过程的流水节拍均相等，为一常数t，即 。
② 各施工过程之间的流水步距相等，且等于流水节拍，即 。
③ 专业工作队的数目N与施工过程数n相等，
即 。
④ 各专业工作队均能连续施工，工作面没有停歇。
【例3-2】某分部工程可以划分为A，B，C，D，E共5个施工过程，每个施工过程可划分为6个施工段，流水节拍均为4天。试组织固定节拍流水施工。
【解】① 计算流水工期
② 用横道图绘制施工进度计划，如下图所示。
2．有间歇固定节拍流水施工
有间歇固定节拍流水施工是指各施工过程之间有的需要技术间歇时间或组织间歇时间，有的可搭接施工，但其流水节拍均相等的一种流水施工方式。
（1）有间歇固定节拍流水施工的特征
① 各施工过程的流水节拍均相等，为一常数t，即 。
② 流水步距 与流水节拍t不一定相等。
③ 专业工作队的数目N与施工过程数n相等，即 。
④ 有间歇时间或同时有搭接时间。
（3）流水工期的计算
（2）流水步距的确定
【例3-3】某分部工程划分为A，B，C，D共4个施工过程，每个施工过程可划分为5个施工段，其流水节拍均为3天，其中施工过程A与B之间有2天的搭接时间，施工过程C与D之间有1天的间歇时间。试组织固定节拍流水施工。
【解】① 计算流水工期
② 用横道图绘制施工进度计划，如下图所示。
固定节拍流水施工比较适用于施工过程数较少的分部工程流水（专业流水），不适用于单位工程，特别是不适用于大型的建筑群。由于其对流水节拍要求较严格，组织起来较困难，故实际应用不是很广泛。
3．固定节拍流水施工的适用范围
3.3.2 不等节拍流水施工
不等节拍流水施工是指在流水施工中，同一施工过程在各个施工段上的流水节拍均相等，不同施工过程之间的流水节拍不一定相等的流水施工方式。
1．不等节拍流水施工的特征
① 同一施工过程的流水节拍均相等，不同施工过程的流水节拍不一定相等。
② 各个施工过程之间的流水步距不一定相等。
③ 专业工作队的数目N与施工过程数n相等。
2．流水步距的确定
当 时，
当 时，
3．流水工期的计算
【例3-4】某工程可以划分为A，B，C，D共4个施工过程，每个施工过程可划分为3个施工段，各施工过程的流水节拍分别为 ，并且，A过程结束后，B过程开始之前，工作面有1天的技术间歇时间。试组织不等节拍流水施工。
【解】① 计算流水步距及流水工期
因 ，所以
因 ，所以
因 ，所以
流水工期为
② 用横道图绘制施工进度计划，如下图所示。
4．不等节拍流水施工的适用范围
不等节拍流水施工方式适用于分部工程和单位工程流水施工，由于它允许不同施工过程采用不同的流水节拍，在进度安排上比固定节拍流水施工灵活，所以实际应用范围较广泛。
3.3.3 成倍节拍流水施工
成倍节拍流水施工是指在流水施工中，同一施工过程在各个施工段的流水节拍相等，不同施工过程之间的流水节拍不完全相等，但均为其中最小流水节拍的整数倍的流水施工方式。
1．成倍节拍流水施工的特征
① 同一施工过程的流水节拍均相等，不同施工过程的流水节拍等于或为其中最小流水节拍的整数倍。
② 若无间歇和搭接时间，流水步距彼此相等，等于其中最小的流水节拍。
③ 每个施工过程的工作队数bi等于本施工过程的流水节拍与最小流水节拍的比值，即
④ 各专业施工队能够连续工作，施工段没有空闲。
2．流水步距的确定
3．流水工期的计算
4．成倍节拍流水施工的适用范围
成倍节拍流水施工方式比较适用于线性工程（如道路、管道等）的施工组织安排。
【例3-5】某工程可以划分为A，B，C，D共4个施工过程，每个施工过程可划分为6个施工段，各过程的流水节拍分别为 。试组织成倍节拍流水施工。
【解】① 计算流水工期。
因 ，所以
，
，
施工班组总数目为
流水工期为
② 用横道图绘制施工进度计划，如下图所示。
3.3.4 无节奏流水施工
无节奏流水施工是指在流水施工中，同一施工过程在各施工段上的流水节拍不全相等，不同施工过程之间的流水节拍也不相等的一种流水施工方式。
① 同一施工过程的流水节拍不完全相等，不同施工过程的流水节拍也不完全相等。
② 各个施工过程之间的流水步距不完全相等且差异较大。
③ 专业工程队数目与施工过程数相等 。
④ 各专业施工队能够连续施工，但工作面可能有闲置。
1．无节奏流水施工的特征
2．流水步距的确定
“累加—错位相减—取最大差”
（潘特考夫斯基法）
4．无节奏流水施工的适用范围
3．流水工期的计算
无节奏流水施工没有一定的时间规律约束，在进度安排上比较灵活、自由，因此，它适用于大多数分部工程、单位工程及大型建筑群的流水施工，是流水施工中应用最广泛的一种方式。
【例3-6】某工程可以分为A，B，C，D共4个施工过程，每个施工过程可划分为4个施工段，各施工过程在不同施工段上的流水节拍如下表所示。试计算流水步距和工期，并绘制流水施工进度计划。
【解】 由所给资料可知，各施工过程在不同施工段上的流水节拍不相等，故可组织无节奏流水施工。
（1）计算流水步距
① 。
5 9 11 14
- 4 5 8 10
5 5 6 6 -10
。
② 。
4 5 8 10
- 3 8 10 13
4 2 0 0 -13
。
③ 。
3 8 10 13
- 1 3 5 8
3 7 7 8 -8
。
（2）计算流水工期
用横道图绘制施工进度计划如下图所示。

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