项目二 流水施工组织

【学习目标】

知识目标

能力目标

权重

通过实例比较依次施工、平行施工、流水施工的施工效果

能正确识别依次施工、平行施工、流水施工的不同

20%

工艺参数、时间参数、空间参数认知及计算

能正确确定流水施工的三参数

30%

等节奏、异节奏、无节奏流水施工组织方式及工期的计算

能正确运用流水施工的组织方式

能正确绘制流水施工进度计划图

50%

【教学准备】教材、教案、PPT课件、建设项目实例资料、施工现场等。

【教学建议】通过案例导入、典型问题的提问，引导和激发学生对流水施工组织相关知识点的兴趣。在多媒体教室、施工现场采用资料展示、实物对照、分组学习、案例分析、翻转课堂等方法进行教学。

【建议学时】14学时

任务1 施工组织方式选用

在组织建筑工程施工时，首先遇到的问题是施工组织方式的选用问题。常见的施工组织方式有依次施工、平行施工、流水施工，不同的施工组织方式，有不同的特点。现将三种施工组织方式介绍如下：

2-1-1依次施工

依次施工也称为顺序施工，是将拟建工程划分为若干个施工过程，每个施工过程按施工工艺流程顺次进行施工，前一个施工过程完成后，后一个施工过程才开始施工。依次施工是一种最基本、最原始的施工组织方式。

例2.1 某4幢同类建筑的基础工程，均划分为基槽挖土方、混凝土垫层、砖砌基础、基槽回填土四个施工过程，每个施工过程安排一个施工队、采用一班制。基础工程施工资料如表2.1所示：

表2.1 基础工程施工资料表

序号

施工过程

施工班组数

班组人数

工作时间/d

1

基槽挖土方

1

16

2

2

混凝土垫层

1

30

1

3

砖砌基础

1

20

3

4

基槽回填土

1

10

1

按照依次施工组织方式施工，进度计划安排如图2.1、图2.2所示。

图2.1 按施工过程依次施工进度计划

图2.2 按施工段依次施工进度计划

由图2.1、图2.2可以看出，采用依次施工完成此项任务需28天，高峰期人数30人。

依次施工具有如下特点：

（1）现场作业单一。

（2）每天投入的资源量少，但工期长。

（3）各专业施工队不能连续施工，产生窝工现象。

（4）不利于均衡组织施工。

2-1-2平行施工

平行施工是在施工任务紧迫、工作面允许以及资源供应充足的情况下，可以组织几个相同的工作队，在同一时间、不同空间上进行施工，使全部工程任务的各施工段同时开工、同时施工、同时完成的一种施工组织方式。

在例2.1中，如果采用平行施工组织方式，其施工进度计划如图2.3所示。

图2.3 平行施工进度计划

由图2.3可以看出，采用依次施工完成此项任务需7天，高峰期人数

120人。

依次施工具有如下特点：

（1）充分利用了工作面，工期最短。

（2）单位时间内投入的劳动力、设备、材料成倍增长；增加了资源供应的组织安排和施工管理的难度。

（3）施工班组及工人不能连续作业。

（4）施工班组不能专业化生产，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提高劳动生产率。

2-1-3流水施工

流水施工就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队保持连续、均衡施工，不同的施工过程尽可能平行搭接工的组织方式。

在例2.1中，如果采用流水施工组织方式，其施工进度计划如图2.4所示。

图2.4 流水施工进度计划

由图2.4可以看出，采用流水施工完成此项任务需19天，高峰期人数66人。

依次施工具有如下特点：

（1）科学地利用了工作面，争取了时间，总工期趋于合理；

（2）工作队及其工人实现了专业化生产，有利于改进操作技术，可以保证工程质量和提高劳动生产率；

（3）工作队及其工人能够连续作业，相邻两个专业工作队之间，可实现合理搭接；

（4）每天投入的资源量较为均衡，有利于资源供应的组织工作；

（5）为现场文明施工和科学管理创造了有利条件。

上述经济效果都是在不需要增加任何费用的前提下取得的，可见，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。

任务2 流水施工基本参数确定

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、空间布置和时间安排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。?

2-2-1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量，称工艺参数。

1.施工过程数（n）

施工过程数是指参与一组流水施工中施工过程的个数。施工过程数用n表示。?

（1）划分施工过程的方法

1）制造类施工过程

制备类施工过程是指预先加工和制造建筑半成品、构配件等的施工过程，如砂浆和混凝土的配制、钢筋的制作等属于制备类施工过程。

2）运输类施工过程

运输类施工过程是指把材料和制品运到工地仓库或再转运到现场操作使用地点而形成 的施工过程。

3）建造类施工过程

建造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。它占有施工对象的空间，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。

在组织流水施工时，每一个施工过程均应组织相应的专业工作队，有时为了组织流水施工的需要，一个施工过程可能会组织多个专业工作队，专业工作队数目用n1表示，一般n1≥n。?

（2）划分施工过程应考虑的因素

1）施工过程数与拟建工程的复杂程度、结构类型及施工方法等有关。一般而言，复杂工程施工过程应划分得细些，简单工程则要粗些。

2）施工过程数量要适当，以便组织流水施工。施工过程少，也就是划分得过粗，相应地需要划分的流水段就多，达不到好的流水效果；反之，施工过程过多，需要的施工专业队就越多，这样也达不到好的效果。

3）要先找出主导施工过程，以便抓住流水作业的关键环节。主导施工过程是对工期影响最大或对整个流水施工起决定性作用的施工过程，如工程量、需要配备大型施工机械的施工过程。

施工过程可以是工序、也可以是分部分项工程、单位工程，应根据进度计划的粗细具体确定。

2.流水强度

流水强度又称流水能力、生产能力，即某一施工过程在单位时间内所完成的工程量。一般用Vi表示。流水强度又分为机械施工过程流水强度和人工施工过程流水强度两种。

（1）机械施工过程流水强度

（2）人工施工过程的流水强度

2-2-2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和施工段数。?

1.工作面。某专业工种的工人在从事建筑产品生产加工过程中，必须具备一定的活动空间，这个活动空间称为工作面。工作面的大小是根据照应工种单位时间内的产量定额、工程操作规程和安全规程等的要求确定的。工作面确定合理与否，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。表2.2列出了常用工种工作面参考数据。

表2.2 常用工种工作面参考数据

工 作 项 目

每个技工的工作面

说 明

砖基础

7.6m/人

以11/2砖计；2砖乘以0.8；3砖乘以0.55

砌砖墙

8.5m/人

以1砖计；11/2砖乘以0.71；3砖乘以0.57

毛石墙基

3m/人

以60厘米计

毛石墙

3.3m/人

以40厘米计

混凝土柱、墙基础

8m3/人

机拌、机捣

混凝土设备基础

7m3/人

机拌、机捣

现浇钢筋混凝土柱

2.45m3/人

机拌、机捣

现浇钢筋混凝土梁

3.2m3/人

机拌、机捣

现浇钢筋混凝土墙

5m3/人

机拌、机捣

现浇钢筋混凝土楼板

5.3m3/人

机拌、机捣

预制钢筋混凝土柱

3.6m3/人

机拌、机捣

预制钢筋混凝土梁

3.6m3/人

机拌、机捣

预制钢筋混凝土屋架

2.7m3/人

机拌、机捣

预制钢筋混凝土平板、空心板

1.91m3/人

机拌、机捣

预制钢筋混凝土大型屋面板

2.62m3/人

机拌、机捣

混凝土地坪及屋面

40m2/人

机拌、机捣

外墙抹灰

16m2/人

内墙抹灰

18.5m2/人

卷材屋面

18.5m2/人

防水水泥砂浆屋面

16m2/人

门窗安装

11m2/人

2.施工段数（m）

组织流水施工时，将拟建工程在平面上或空间上划分为若干个劳动量大致相等的施工区段，称为施工段。施工段数一般用m表示。?

划分施工区段的目的，就在于保证不同的施工队组能在不同的施工区段上进行施工，消灭由于不同施工队组不能同时在一个工作面上工作而产生的互等、停歇现象，为流水创造条件。划分施工段的基本要求：

（1）施工段的数目要合理。施工段数过多势必要减少人数，工作面不能充分利用，拖长工期；施工段数过少，则会引起劳动力、机械和材料供应过分集中，有事还会造成“断流”的现象。

（2）各施工段的劳动量（或工程量）要大致相等（相差宜在15%以内），以保证各施工队组连续、均衡、有节奏地施工。

（3）要有足够的工作面。使每一施工段所能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。

（4）要有利于结构的整体性。施工段分界线宜划在伸缩缝、沉降缝以及对结构整体性影响较小的位置。

（5）以主导施工过程为依据进行划分。例如在混合结构房屋施工中，就是以砌砖、楼板安装为主导施工过程来划分施工段。而对于整体的钢筋框架结构房屋，则是以钢筋混凝土工程合作为主导施工过程来划分施工段的。

（6）当组织流水施工对象有层间关系，分层分段施工时，应使各施工队组能连续施工。即施工过程的施工队组做完第一段能立即转入第二段，施工完第一段的最后一段能立即转入第二层的第一段，因此每层的施工段数必须大于或等于其施工过程数。即：m ≥ n。

2-2-3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。

1.流水节拍?

在组织流水施工时，每个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t来表示。它是流水施工的基本参数之一。

（1）确定流水节拍的基本方法

流水节拍的确定，常用的基本方法有定额计算法、经验估算法和工期计算法。

1）定额计算法

根据各施工段的工程量及能够投入的资源量（工人数、机械台班数和材料量等），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。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（即最可能）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的流水节拍，按下式计算。

3）工期计算法

对某些施工任务在规定日期内必须完成的工程项目，往往采用倒排进度法。具体步骤如下：首先，根据工期倒排进度，确定某施工过程的工作持续时间；其次，根据下式确定某施工过程在某施工段上的流水节拍。

（2）确定流水节拍应考虑的因素

1）施工队组人数应符合该施工过程最小劳动组合人数的要求。所谓最小劳动组合，就是指某一施工过程进行正常施工所必须的最低限度的队组人数及其合理组合。如模板安装就要按技工和普工的最少人数及合理比例组成施工队组，人数过少或比例不当都将引起劳动生产率的下降，甚至无法施工。

2）要考虑工作面的大小或某种条件的限制。施工队组人数也不能太多，每个工人的工作面要符合最小工作面的要求。否则，就不能发挥正常的施工效率或不利于安全生产。

3）要考虑各种机械台班的效率或机械台班产量的大小。

4）要考虑各种材料、构配件等施工现场堆放量、供应能力及其它有关条件的制约。

5）要考虑施工及技术条件的要求。例如：浇筑混凝土为了连续施工有时要按三班制工作的条件决定流水节拍，以确保工程量。

6）确定一个分部工程各个施工过程的流水节拍时，首先应考虑主要的，工程量大的施工过程的节拍，其次确定其他施工过程的节拍值。

7）节拍值一般取整数，必要时可保留0.5天（台班）的小数值。

2.流水步距?

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，它是流水施工的基本参数之一。

流水步距的大小，对工期有着较大的影响。一般说来，在施工段不变的条件下，流水步距越大，工期越长，流水步距越小，则工期越短。流水步距还与前后两个相邻施工过程流水节拍的大小、施工工艺技术要求、施工段数目、流水施工组织方式有关。

确定流水步距的基本要求如下：

（1）主要施工队组连续施工的需要。流水步距的最小长度，必须使用主要施工专业队组进场以后，不发生停工、窝工现象。

（2）施工工艺的要求。保证每个施工段的正常作业程序，不发生前一个施工过程尚未全部完成，而后一个施工过程提前介入的现象。

（3）最大限度搭接的要求。流水步距要保证相邻两个专业队在开工时间上最大限度地、合理地搭接。

（4）要满足保证工程质量，满足安全生产、成品保护的需要。

3.平行搭接时间?

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，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Ci,i+1来表示。?

4.技术间歇时间?

在组织流水施工时，有些施工过程完后，后续施工过程不能立即投入施工，必须有足够的间歇时间。由建筑材料或现浇构件工艺性质决定的间歇时间称为技术间歇。如现浇混凝土构件养护时间，抹灰层和油漆层的干燥硬化时间等。通常用Zi,i+1来表示。?

5.组织间歇时间?

由施工组织原因造成的间歇时间称为组织间歇。如回填土前地下管道检查验收，施工机械转移和砌墙前强身位置弹线，以及其他作业前准备工作。通常用Gi,i+1来表示。?

6.工期?

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。?

任务3 流水施工组织方式选用

根据流水施工节奏特征的不同，流水施工的基本方式分为有节奏流水施工和无节奏流水施工两大类，有节奏流水施工又可分为等节奏流水施工和异节奏流水施工。

2-3-1等节奏流水施工

等节奏流水施工是指在有节奏流水施工中，各施工过程的流水节拍都相等的流水施工，也称为固定节拍流水施工或全等节拍流水施工。

1.等节奏流水施工的特点

（1）所有施工过程在各施工段上的流水节拍均相等；

（2）相邻施工过程的流水步距相等，且等于流水节拍；

（3）专业工作队等于施工过程数，即每一个施工过程成立一个专业工作队，由该队完成相应施工过程所有施工任务；

（4）各个专业工作队在各施工段上能够连续作业，施工段之间没有空闲时间。

2.工期计算

例2.2：某工程包括四幢完全相同的砖混住宅楼，以每个单幢为一个施工流水段组织单位工程流水施工，已知：地面±0.00m以下部分有四个施工过程：土方开挖、基础施工、底层预制板安装、回填土，四个施工过程流水节拍均为2周，试组织等节奏流水施工。

解：工期计算如下：

施工段数：m=4

施工过程数：n=4

流水步距：t=2周

施工进度计划图如图2.5所示：

施工

过程

施工进度/周

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

土方

开挖

基础

施工

底层预制板安装

回填土

图2.5 工期进度计划图

2-3-2异节奏流水施工

异节奏流水施工是指在有节奏流水施工中，各施工过程的流水节拍各自相等而不同施工过程之间的流水节拍不尽相等的流水施工。在组织异节奏流水施工时，又可以采用等步距和异步距两种方式。

1.异节奏流水施工的特点

（1）等步距异节奏流水施工的特点

1）同一施工过程在各个施工段上的流水节拍均相等，不同施工过程的流水节拍不等，其值为倍数关系；

2）相邻施工过程的流水步距相等，且等于流水节拍的最大公约数；

3）专业工作队数大于施工过程数，部分或全部施工过程按倍数增加相应专业工作队；

4）各个专业工作队在施工段上能够连续作业，施工段间没有间隔时间。

（2）异步距异节奏流水施工的特点

1）同一施工过程在各个施工段上流水节拍均相等，不同施工过程之间的流水节拍不尽相等；

2）相邻施工过程之间的流水步距不尽相等；

3）专业工作队数等于施工过程数；

4）各个专业工作队在施工段上能够连续作业，施工段间没有间隔时间。

2.工期计算

例2.3：某工程包括四幢完全相同的砖混住宅楼，以每个单幢为一个施工流水段组织单位工程流水施工，已知：地上部分有三个施工过程：主体结构、装饰装修、室外过程，三个施工过程的流水节拍分别为4周、4周、2周，试组织异节奏流水施工。

解：工期计算如下：

施工段数：m=4

施工过程数：n=3

流水步距K=min(4,4,2)=2周

专业队数：b1=4/2=2

b2=4/2=2

b3=2/2=1

专业队总数：

施工进度计划图如图2.6所示：

施工

过程

专业队

施工进度/周

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

主体

结构

Ⅰ

Ⅱ

装饰

装修

Ⅰ

Ⅱ

室外

工程

Ⅰ

图2.6 工期进度计划图

2-3-3无节奏流水施工

无节奏流水施工是指在组织流水施工时，全部或部分施工过程在各个施工段上流水节拍不相等的流水施工。这种施工是流水施工中最常见的一种。

1.无节奏流水施工的特点

（1）各施工过程在各施工段的流水节拍不全相等；

（2）相邻施工过程的流水步距不尽相等；

（3）专业工作队数等于施工过程数；

（4）各专业工作队能够在施工段上连续作业，但有的施工段间可能有间隔时间。

2.工期的计算

例2.4：某拟建工程由甲、乙、丙三个施工过程组成，该工程共划分成四个施工流水段，每个施工过程在各个施工流水段上的流水节拍如表2.3所示。按相关规范规定，施工过程乙完成后相应施工段至少要养护2d，才能进入下道工序。为了尽早完工，经过技术攻关，实现施工过程乙在施工过程甲完成之前1d提前插入施工。试组织无节奏流水施工。

表2.3 各施工段流水节拍表

施工过程

流水节拍（d）

施工段一

施工段二

施工段三

施工段四

甲

2

4

3

2

乙

3

2

3

3

丙

4

2

1

3

解：采用累加数列错位相减取大差法（简称“大差法”），计算流水步距。

（1）各施工过程流水节拍累加数列

甲：2 6 9 11

乙：3 5 8 11

丙：4 6 7 10

（2）错位相减取大差值计算流水步距

K甲，乙 2 6 9 11

-） 3 5 8 11

2 3 4 3 -11

所以，K甲、乙=4

K乙，丙 3 5 8 11

-） 4 6 7 10

3 1 2 4 -10

所以，K乙，丙=4

则总工期：

施工进度计划图如图2.7所示：

施工

过程

施工进度/d

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

甲

乙

丙

图2.7 工期进度计划图

项目二 思考题

一、单项选择题

1.（ ）来源于工业生产中的流水作业，它是组织施工的一种科学方法。

A．平行施工 B.依次施工 C.流水施工 D.搭接施工

2.（ ）是指工程对象在组织流水施工中所划分的施工过程数目。

A．工艺参数 B.时间参数 C.空间参数 D.网络参数

3.下列（ ）参数为时间参数。

A．施工段数 B.施工过程数 C.流水强度 D.流水步距

4.设某工程由挖基槽、浇垫层、基础、回填土四个有工艺顺序关系的施工过程组成，它们的流水节拍均为2天，若施工段数取为2段，则其流水工期为（ ）天。

A．4 B.6 C.8 D.10

5.下列（ ）不是流水施工的特点。

A．工期最短 B.工作面充分利用

C. 工期适中 D.劳动生产率高

6.关于流水步距的说法，正确的是（ ）

A.第一个专业队与其他专业队开始施工的最小间隔时间

B.第一个专业队与最后一个专业队开始施工的最小时间间隔

C.相邻专业队相继开始施工的最小时间间隔

D.相邻专业队相继开始施工的最大时间间隔

7.属于流水施工中空间参数的是（ ）

A.流水强度 B.施工队数 C.施工段 D.施工过程数

二、多项选择题

1.组织流水施工时，划分施工段的主要目的有 （ ）

A.可增加更多的专业队

B.有利于各专业队在施工段组织流水施工

C.有利于不同专业队同一时间内在各施工段平行施工

D.充分利用工作面、避免窝工，有利于缩短时间

E.缩短施工工艺与组织间歇时间

2.关于组织流水施工条件的说法，正确的有（ ）

A.工程项目划分为工程量大致相等的施工段

B.工程项目划分为若干个施工工程

C.组织尽量多的施工队，并确定各专业队在各施工段的流水节拍

D.不同专业队完成施工过程的时间适当搭接起来

E.各专业队连续作业

3.下列属于流水施工时间参数的有（ ）

A.工期

B.施工段

C.流水节拍

D.流水步距

E.施工过程数

4.组织流水施工时，如果按专业成立专业工作队，则其特点有（ ）

A.各专业队在各施工段均可组织流水施工

B.只有一个专业队在各施工段组织流水施工

C.各专业队可按施工顺序实现最大搭接

D.有利于提高劳动生产率和施工质量

E.同一时间段只能有一个专业队投入流水施工

三、综合题

1.某分部工程可划分为A、B、C三个施工过程，每个施工过程可以划分为3个施工段，流水节拍为3天，试组织等节奏流水施工，要求绘制横道图并计算工期。

2.已知某分部工程分为A、B、C三个施工过程6个施工段，施工过程A的流水节拍为2天，施工过程B的流水节拍为6天，施工过程C的流水节拍为4天，试组织成倍节拍流水施工并绘制施工进度计划。

3.某工程由A、B、C、D4个施工过程组成，划分为4个施工段，各施工段上流水节拍如表2.4所示，为缩短工期，准许A与B平行搭接时间为2天，施工过程B完成后，其相应施工段至少有技术间歇1天，施工过程C完成后，其相应施工段至少应有作业准备时间1天，试编制流水施工方案。

表2.4 各施工段上流水节拍

施工过程

流水节拍

A

4

5

3

4

B

3

2

2

2

C

2

4

3

2

D

3

3

2

2

4.某项目由四个施工过程组成，分别由A、B、C、D四个专业队完成，在平面上划分成四个施工段，每个专业工作队在各个施工段上的流水节拍如表2.5所示，试确定相邻专业工作队之间的流水步距，绘制流水进度横道图。

表2.5施工持续时间表

施工过程

持续时间/天

= 1 \* GB3 ①

= 2 \* GB3 ②

= 3 \* GB3 ③

= 4 \* GB3 ④

A

5

3

2

4

B

3

5

4

5

C

4

2

3

3

D

3

4

2

4

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