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第3章　流水施工
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３．１　流水施工简介
３.１.１　基本概念
流水施工是工程项目组织实施的一种管理形式，它是由固定组织的工人在若干个工作性质相同的施工环境中依次连续地工作的一种施工组织方法。在工程施工中，可以采用依次施工方式（亦称顺序施工方式）、平行施工方式和流水施工方式等方式组织施工。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。
３.１.２　施工的表达方式
在实际工程施工中，一般用横道图、斜线图和网络图来表达施工的进度计划。
１． 横道图
横道图是以施工过程的名称和顺序为纵坐标、以时间为横坐标而绘制的一系列分段上下相错的水平线段，用来分别表示各施工过程在各个施工段上工作的起止时间和先后顺序的图标，如图３．１所示。
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３．１　流水施工简介
２． 斜线图
斜线图是以施工段及其施工顺序为纵坐标、以时间为横坐标绘制而成的斜线图形。用斜线图绘制的施工进度计划如图３．２所示。斜线图的最大缺点是实际工程施工中同时开始施工并同时完工的若干个不同施工过程，在斜线图上只能用一条斜线表示，不能直观地看出一条斜线代表多少个施工过程，同时无法绘制劳动力或其他资源消耗动态曲线图，为指导施工带来了极大的不便。因此，在实际工程施工中很少采用斜线图。
３． 网络图
网络图是由一系列的圆圈节点和箭线组合而成的网状图形，用来表示各施工过程或施工段上各项工作的先后顺序和相互依赖、相互制约的关系，详见本书第４章内容。
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３．１　流水施工简介
3.１.３　组织施工的基本方法
当建造一个建筑物的时候，在具备劳动力、材料、机械等基本生产要素的条件下，如何根据施工工艺的技术要求组织各施工过程的施工专业队，是组织和完成施工任务的一项非常重要的工作，将直接影响到工程的进度、资源和成本。
生产实践证明，完成一个工程项目的施工，考虑其施工特点、工艺流程、资源利用，平面或空间布置等要求，其组织施工的方式可以采用依次施工、平行施工、搭接施工和流水施工四种方式。
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３．１　流水施工简介
３.１.３.１　依次施工组织方式
依次施工组织方式又叫顺序施工组织方式，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，前一个施工过程完成后，后一个施工过程才开始施工；或前一个工程完成后，后一个工程才开始施工。它是一种最基本的、最原始的施工组织方式。其施工进度安排如图３．３所示。
依次施工组织方式具有以下特点：
（１）由于没有充分地利用工作面去争取时间，工种间断，所以工期长；
（２）施工专业工作队不能实现专业化施工，不利于改进工人的操作方法和施工机具，不利于提高工程质量和劳动生产率；
（３）施工专业工作队及工人不能连续作业；
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３．１　流水施工简介
（４）单位时间内投入的资源量比较少，有利于资源供应的组织工作；
（５）施工现场的组织、管理比较简单。
依次施工组织方式适用于工作面有限、规模较小的工程。
３.１.３.２　平行施工组织方式
在拟建工程任务十分紧迫、工作面允许以及资源保证供应的条件下，可以组织几个相同的施工专业工作队，在同一时间、不同的空间上进行施工，这样的施工组织方式称为平行施工组织方式。其施工进度安排如图３．４所示。
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）施工专业工作队不能实现专业化生产，不利于改进工人的操作方法和施工机具，不利于提高工程质量和劳动生产率，成本增加；
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３．１　流水施工简介
（３）施工专业工作队及其工人不能连续作业；
（４）单位时间投入施工的资源量成倍增长，资源需求集中，现场临时设施也相应增加；
（５）施工现场组织、管理复杂。
平行施工组织方式适用于工期要求紧、大规模的建筑群工程。
３.１.３.３　搭接施工组织方式
搭接施工组织方式是指对施工项目中的各个施工过程，按照施工顺序和工艺过程的自然衔接关系安排施工。这种方式是最常见的一种组织施工的方式，它既不是将各施工段的施工过程依次进行施工，也不是平行施工，而是陆续开工，陆续竣工，同时把各施工过程最大限度地搭接起来。因此，前后施工过程之间安排紧凑，充分利用了工作面，有利于缩短工期，但是有些施工过程会出现不连续的现象。其施工进度安排如图３．５所示。
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３．１　流水施工简介
搭接施工组织方式具有以下特点：
（１）充分利用了工作面，争取了时间，可以缩短工期；
（２）陆续开工，陆续竣工，把各施工过程最大限度地搭接起来；
（３）有些施工专业工作队及其工人不能连续作业。
３.１.３.４　流水施工组织方式
流水施工组织方式是搭接施工组织方式的一种特定形式，它将拟建工程项目的整个建造过程分解成若干个施工过程，也就是划分成若干个工作性质相同的分部、分项工程或工序；同时将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；在竖向上划分成若干个施工层，按照施工过程分别建立相应的施工专业工作队；
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３．１　流水施工简介
各施工专业工作队按照一定的施工顺序投入施工，完成第一个施工段上的施工任务后，在施工专业工作队的人数、使用的机具和材料不变的情况下，依次、连续地投入到第二、第三等施工层，直到最后一个施工段的施工，在规定的时间内，完成同样的施工任务；不同的施工专业工作队在工作时间上最大限度地、合理地搭接起来；当第一施工层在各个施工段上的相应施工任务全部完成后，施工专业工作队依次、连续地投入到第二、第三等施工层，保证拟建工程项目的施工全过程在时间上、空间上，有节奏、连续、均衡地进行下去，直到完成全部施工任务。其施工进度安排如图３．６所示。
１． 流水施工组织方式的特点
（１）科学地利用了工作面，争取了时间，工期比较合理；
（２）施工专业工作队及其工人实现了专业化施工，可使工人的操作技术熟练，更好地保证工程质量，提高劳动生产率；
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３．１　流水施工简介
（３）施工专业工作队及其工人能够连续作业，使相邻的施工专业工作队之间实现了最大限度的、合理的搭接；
（４）单位时间投入施工的资源量较为均衡，有利于资源供应的组织工作；
（５）为文明施工和进行现场的科学管理创造了有利条件。
２． 组织流水施工的条件
（１）工程项目能够划分为工程量相等或相近的若干个施工区段；
（２）每个施工过程可组织独立的施工专业队实施；
（３）安排主要施工过程的施工专业工作队进行连续、均衡的流水施工，其他次要的施工过程，可以考虑与相邻施工过程合并或合理间断施工，以便缩短工期；
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３．１　流水施工简介
（４）不同的施工专业工作队按施工工艺要求，尽可能组织平行搭接施工；
（５）劳动力、各种材料构（配）件、施工机具、设备能保证施工需要，现场组织机构健全，管理人员分工明确。
因此，如果一个工程规模较小，不能划分施工区段，并且没有其他工程任务可以与其组织流水施工，则该工程就不能组织流水施工。
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，发挥投资效益；
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３．１　流水施工简介
（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，使工程质量相应提高；
（４）工人技术水平和劳动生产率的提高，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，实现合理存储与供应，有利于提高项目经理部的综合经济效益。
３.１.４　流水施工的分类
（１）根据流水施工组织的范围，流水施工通常可分为：
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３．１　流水施工简介
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进度指示线段或斜向进度指示线段来表示。
３）单位工程流水施工。单位工程流水施工也称为综合流水施工。它是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。在项目施工进度计划表上，它是若干组分部工程的进度指示线段，并由此构成一张单位工程施工进度计划。
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３．１　流水施工简介
４）群体工程流水施工。群体工程流水施工也称为大流水施工。它是在若干单位工程之间组织起来的流水施工，反映在项目施工进度计划表上，是一张项目施工总进度计划。
（２）根据施工过程分解程度，流水施工通常可分为：
１）彻底分解流水施工。彻底分解流水施工是指将拟建工程的某一分部工程分解成均由单一工种完成的施工过程，并由这些分解程度相同的施工过程组织而成的流水施工方式。
２）局部分解流水施工。局部分解流水施工是指将拟建工程的某一分部工程，根据工程的具体情况、施工专业队的现状及其合理配合施工的原则，划分成有彻底分解的施工过程，也有由多个工种配合组成的混合施工专业队进行施工的不彻底分解的施工过程，并由这些分解程度不同的施工过程组织而成的流水施工方式。
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３．１　流水施工简介
（３）根据流水施工节奏特征，流水施工通常可分为：
１）有节奏流水施工方式。有节奏流水施工方式是指在流水施工中，同一施工过程在各个施工段上流水节拍均相等的一种流水施工方式。
２）无节奏流水施工方式。无节奏流水施工方式是指在流水施工中，同一施工过程不同的施工段上流水节拍不完全相等的一种流水施工方式。
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３．２　流水施工的参数
在组织拟建工程项目流水施工时，用以表达流水施工在工艺流程、空间布置和时间排列等方面开展状态的参数，称为流水参数。它主要包括工艺参数、空间参数和时间参数三类。
３.２.１　工艺参数
在组织流水施工时，用以表达流水施工在施工工艺上开展顺序及其特征的参数即工艺参数。具体地说，是指在组织流水施工时，将拟建工程项目的整个建造过程分解为施工过程的种类、性质和数目的总称。通常，工艺参数包括施工过程数和流水强度。
３.２.１.１　施工过程数n
在建设项目施工中，施工过程所包括的范围可大可小，既可以是分部、分项工程，也可以是单位、单项工程。它是流水施工的基本参数之一，根据工艺性质不同，分为制备类施工过程、运输类施工过程和砌筑安装类施工过程三种。施工过程的数目一般以n表示。
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３．２　流水施工的参数
１． 施工过程的分类
（１）制备类施工过程。是指为了提高建筑产品的装配化、工厂化、机械化和生产能力而形成的施工过程。如砂浆、混凝土、构配件、制品和门窗框扇等的制备过程。制备类施工过程一般不占用施工对象的空间，不影响项目总工期，因此在项目施工进度计划表上不表示；只有当其占用施工对象的空间并影响项目总工期时，在项目施工进度计划表上才列入。如在拟建车间、试验室等场地内预制或组装的大型构件等。
（２）运输类施工过程。是指将建筑材料、构配件、（半）成品、制品和设备等运到项目工地仓库或现场操作使用地点而形成的施工过程。运输类施工过程一般不占用施工对象的空间，不影响项目总工期，通常也不列入项目施工进度计划表中；只有当其占用施工对象的空间并影响项目总工期时，才列入项目施工进度计划表中，如结构安装工程中，采取随运随吊的方案运输过程。
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３．２　流水施工的参数
（３）砌筑安装类施工过程。是指在施工对象的空间上，直接进行加工，最终形成建筑产品的过程。如地下工程、主体工程、结构安装工程、屋面工程和装饰工程等施工过程。砌筑安装类施工过程占用施工对象的空间，影响着工期的长短，必须列入项目施工进度表，而且是项目施工进度表的主要内容。
２． 施工过程数（n）划分
施工过程数主要依据项目施工进度计划在客观上的作用，采用的施工方案、项目的性质和业主对项目建设工期的要求等确定。施工过程划分的数目和粗细程度应考虑以下因素：
（１）施工进度计划的作用。施工进度计划的作用不同，施工过程数目也不同。一般情况下，控制性施工进度计划在划分施工过程数时要粗一些，一般只列出分部工程的名称，如基础工程、主体结构工程、装修工程、屋面工程等。
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３．２　流水施工的参数
实施性施工进度计划在划分施工过程数时要细一些，将分部工程再分解为若干个分项工程，如将主体工程分解为脚手架、构造柱筋、砌砖墙、构造柱模板等。
（２）施工方案。施工方案不同，施工顺序和施工方法也不同，施工过程数也有所区别。如钢筋混凝土工程，在砖混结构工程流水施工中，一般可以合为一个施工过程；现浇钢筋混凝土结构工程流水施工，应划分为钢筋、模板、混凝土三个不同的施工过程。
（３）劳动量大小。当劳动量小的施工过程组织流水施工有困难时，可与其他施工过程合并，如基础垫层劳动量较小时，可与基础开挖进行合并。
（４）施工过程的内容和工作范围。直接在工程对象上进行的施工活动及搭设施工用脚手架、运输井架、安装塔吊等均应划入流水施工过程，而钢筋加工、模板制作维修、构件预制、运输等一般不划入流水施工的过程中。
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３．２　流水施工的参数
３.２.１.２　流水强度犞
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。流水强度一般以Vi表示，它可由式（３．１）或式（３．２）计算求得。
（１）机械操作流水强度按式（３．１）计算。
（２）人工操作流水强度按式（３．２）计算。
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３．２　流水施工的参数
３.２.２　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。空间参数主要有工作面、施工层和施工段。
３.２.２.１　工作面α
某专业工种的工人在从事建筑产品施工、生产、加工过程中，所必须具备的活动空间称为工作面。
工作面的大小，是根据相应工种单位时间内的产量定额、建筑安装工程操作规程和安全规程等的要求确定的。工作面确定得合理与否，直接影响到专业工种工人的劳动生产效率。对此，必须认真加以对待，合理确定。主要工种工作面参考数据见表３．１。
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３．２　流水施工的参数
３.２.２.２　施工层j
在组织多建筑物施工时，除要将建筑物在平面上划分为若干施工段外，还要在竖向上划分为若干个操作层，这些操作层称为施工层。施工层是施工对象的垂直划分，一般用符号j表示。
施工层的划分，要按工程项目的具体情况，根据建筑物的高度、楼层来确定。
３.２.２.３　施工段m
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。施工段是施工对象的平面划分，施工段的数目通常以m表示。一般情况下，一个施工段内只安排一个施工过程的专业工作队进行施工。在一个施工段上，只有前一个施工过程的工作队提供足够的工作面，后一个施工过程的工作队才能进入该段从事下一个施工过程的施工。
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３．２　流水施工的参数
施工段的作用是为了组织流水施工。由于建筑产品生产的单件性，可以说其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，划分施工段，会为施工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、依次、连续地完成各段的任务，为相邻施工专业工作队尽早地提供工作面，达到缩短工期的目的。
在不同的分部工程中，施工段可以采用相同或不同的划分方法。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，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。施工段数要适当，若过多，势必要减少工人数而延长工期；若过少，又会造成资源供应过分集中，不利于组织流水施工。
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３．２　流水施工的参数
为了使施工段划分得更科学、更合理，通常应遵循以下原则：
（１）施工段的划分以主导施工过程为依据。主导施工过程是指对总工期起控制作用的施工过程，如多层框架结构房屋的钢筋混凝土工程等。
（２）施工段的数目要适宜。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）施工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％。
（４）为了保证拟建工程项目的结构整体完整，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，应将其设在对结构整体性影响较小的门窗洞口等部位，以减少留槎，便于修复。
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３．２　流水施工的参数
（５）对于多层的拟建工程项目，既要划分施工段，又要划分施工层，以保证相应的专业工作队在施工段与施工层之间，组织有节奏、连续、均衡的流水施工。因而要求每层最少的施工段数目m应该满足m≥n。
３.２.３　时间参数
在组织流水施工时，用以表达流水施工在时间排序上的参数，称为时间参数。时间参数主要包括流水节拍、流水步距、平行搭接时间、技术间歇时间、组织间歇时间、工期等。
３.２.３.１　流水节拍ti
在组织流水施工时，每个施工专业工作队在各个施工段上完成相应的施工任务所需的工作持续时间，称为流水节拍，通常用ti来表示（i＝１，２，…）。
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３．２　流水施工的参数
１． 流水节拍的计算
流水节拍的大小可以反映流水施工速度的快慢、节奏感的强弱和资源消耗量的多少。其数值的确定，可按以下方法进行：
（１）定额计算法。定额计算法即根据各施工段的工程量、能够投入的资源量（工人数、机械台数和材料量等），按下式进行计算：
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３．２　流水施工的参数
（２）经验估算法。经验估算法是依据以往的施工经验估算流水节拍的方法。一般为了提高其准确程度，往往先后估算出该流水节拍的最长、最短和正常（最可能）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。所以，本法也称为三种时间估算法。这种方法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或项目。其计算公式如下：
（３）工期计算法。对某些在规定日期内必须完成的工程项目，往往采用倒排进度法。该方法是根据工期倒排进度，确定某施工过程的工作延续时间，再确定某施工过程在某施工段上的流水节拍。若施工过程的流水节拍不等，则用估算法；若流水节拍相等，则用式（３．６）计算。
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３．２　流水施工的参数
２． 确定流水节拍的影响因素
（１）施工专业班组要适宜。施工班组要满足最小劳动组合人数又要满足最小工作面的要求。人数过少或者比例不当都将引起劳动生产率的下降；也不能为了缩短工期而无限制的增加人数，不然会造成工作面不足而产生窝工现象。
（２）采用的施工方法、投入的劳动力或施工机械多少，以及工作班次的数目。
（３）为避免浪费工时，流水节拍在数值上一般取整数，必要时可以保留半个班的整数倍。
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３．２　流水施工的参数
３.２.３.２　流水步距K
在组织流水施工时，相邻两个专业工作队在保证施工顺序、满足连续施工、最大限度地搭接和保证工程质量要求的条件下，相继投入施工的最小时间间隔，称为流水步距。流水步距用Ki，i＋１来表示，流水步距不包括搭接时间和间歇时间。
３.２.３.３　平行搭接时间td
在组织流水施工时，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，则后者提前进入前一个施工段，两者在同一施工段上平行搭接施工。这个搭接的时间称为平行搭接时间，通常用tｄ 来表示。
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３．２　流水施工的参数
３.２.３.５　组织间歇时间tz
组织间歇时间是指流水施工中某些施工过程完成后所需的必要的检查验收或施工过程准备时间。如一些隐蔽工程的检查、焊缝检验等。组织间歇时间用tｚ 来表示。
３.２.３.６　工期T
工期是指为完成一项工程任务或一个流水组施工所需的全部工作时间，一般用T表示。其计算公式如下：
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