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1、施工組織設(shè)計水利土木工程學院土木工程系任課教師:田洪臣第三章 土木工程流水施工第一節(jié) 流水施工的基本知識 流水施工也稱流水作業(yè)法。在工業(yè)生產(chǎn)上,流水作業(yè)法是一種誕生較早、組織生產(chǎn)的最高形式,在建筑施工中是一種廣泛應(yīng)用的科學組織施工的計劃方法。簡單的說,流水施工是指保證工程項目施工全過程在時間和空間上有節(jié)奏、均衡、連續(xù)進行施工的組織方式。一、流水施工的實質(zhì)(一)施工展開的基本方式 如果興建三棟相同的建筑物,編號為A、B、C,其基礎(chǔ)工作量相等,每一個施工過程均需要5天,其施工過程和所需工人數(shù)見下表: 則其展開施工的方式有以下幾種:施工過程挖土方 筑墊層砌基礎(chǔ)回填土所需工人數(shù)86145第一節(jié) 流水施
2、工的基本知識一、流水施工的實質(zhì)(一)施工展開的基本方式1、依次施工: 按次序一棟一棟地進行,其特點是同時投入的勞動力和物資資源較少,但建筑工人專業(yè)工作隊的工作是有間歇的,工地資源的消耗也有間斷性,工期顯然拖得很長。其特點為:(1)沒有充分利用工作面,工期較長。(2)工作隊不能實行專業(yè)化施工,不利于提高工人操作水平和提高勞動生產(chǎn)率。(3)工作隊及工人不能連續(xù)施工。(4)單位時間內(nèi)投入資源較少,利于資源的供應(yīng)。(5)施工現(xiàn)場組織管理較簡單。第一節(jié) 流水施工的基本知識一、流水施工的實質(zhì)(一)施工展開的基本方式 2、平行施工: 3棟房屋同時開工。特點是可大大的縮短工期,但建筑專業(yè)工作隊的數(shù)目大大增加,
3、物資資源消耗集中。其特點: (1)充分利用了工作面,工期最短。 (2)工作隊不能實行專業(yè)化施工,不利于提高工人操作水平和提高勞動生產(chǎn)率。 (3)工作隊及工人不能連續(xù)施工。 (4)單位時間內(nèi)投入資源成倍增長,不利于資 源供應(yīng)。 (5)施工現(xiàn)場組織管理較復雜。第一節(jié) 流水施工的基本知識一、流水施工的實質(zhì)(一)施工展開的基本方式 3、流水施工: 把3棟房屋的建造過程最大限度地相互搭接起來。工期不長不短,資源消耗均衡,專業(yè)班組生產(chǎn)是連續(xù)的,不間歇的。其特點:(1)科學利用了工作面,爭取了時間,工期合理。(2)工作隊實現(xiàn)了專業(yè)化施工,利于提高工人操作水平和提高勞動生產(chǎn)率。(3)工作隊及工人能連續(xù)施工。使
4、相鄰專業(yè)工作隊之間實現(xiàn)了最大限度的搭接。(4)單位時間內(nèi)投入資源較均衡,利于專業(yè)的供應(yīng)。(5)為順利施工和現(xiàn)場的科學管理創(chuàng)造了有利條件。第一節(jié) 流水施工的基本知識一、流水施工的實質(zhì)(一)施工展開的基本方式(二)組織流水施工的條件1、能把建筑物分解若干個施工過程,并分別有固定專業(yè)對負責完成。2、能把建筑物盡可能劃分為勞動量大致相等的施工段(即批量的“假定產(chǎn)品”)。3、能確定各個專業(yè)對在各個施工段上的持續(xù)時間。4、施工資源能連續(xù)的由一個施工段轉(zhuǎn)移到另外一個施工段,反復完成同類工作。5、不同專業(yè)隊(或施工過程)在時間上能適當搭接起來。第一節(jié) 流水施工的基本知識一、流水施工的實質(zhì)(一)施工展開的基本方
5、式(二)組織流水施工的條件1、能把建筑物分解若干個施工過程,并分別有固定專業(yè)對負責完成。2、能把建筑物盡可能劃分為勞動量大致相等的施工段(即批量的“假定產(chǎn)品”)。3、能確定各個專業(yè)對在各個施工段上的持續(xù)時間。4、施工資源能連續(xù)的由一個施工段轉(zhuǎn)移到另外一個施工段,反復完成同類工作。5、不同專業(yè)隊(或施工過程)在時間上能適當搭接起來。第一節(jié) 流水施工的基本知識一、流水施工的實質(zhì)(一)施工展開的基本方式(二)組織流水施工的條件(三)組織流水施工的經(jīng)濟效果1、由于流水作業(yè)的連續(xù)性,減少了工作間的間隔時間,縮短了工期。2、便于改善勞動組織,利于提高勞動生產(chǎn)率。3、利于提高工人技術(shù)水平和過程質(zhì)量。4、可減
6、少用工量和暫設(shè)工程量,降低成本。5、可使施工機械和勞動力得到合理的利用。6、可以減少現(xiàn)場管理費和物質(zhì)消耗,提高綜合經(jīng)濟效益。 第一節(jié) 流水施工的基本知識二、流水施工的分級和表達方式(一)流水施工的分級根據(jù)流水施工組織的范圍劃分,其分級為:分項工程流水施工(細部流水)分部工程流水施工(專業(yè)流水)單位工程流水施工(綜合流水)群體工程流水施工(大流水)第一節(jié) 流水施工的基本知識二、流水施工的分級和表達方式(二)流水施工表達方式流水施工的表達方式有橫道圖和網(wǎng)絡(luò)圖。橫道圖又分水平指示圖表和垂直指示圖表。網(wǎng)絡(luò)圖又分單代號網(wǎng)絡(luò)圖和單代號網(wǎng)絡(luò)圖)第一節(jié) 流水施工的基本知識三、施工流水的技術(shù)參數(shù)(主要分工藝參數(shù)
7、、空間參數(shù)和時間參數(shù))(一)工藝參數(shù)指用以表達流水施工在施工工藝上展開順序及其特征的參數(shù),包括:施工過程和流水強度 1、施工過程(N) 一項工程的建造過程,通常是由許多的施工過程組成的 。根據(jù)工藝性質(zhì)不同,可分為制備類、運輸類、砌筑安裝類。施工過程可以根據(jù)計劃的需要確定其粗細程度,可以是一個施工工序,也可以是一項分項工程,還可以是它們的組合。 一項工程施工過程數(shù)的大小,與建筑的復雜程度、施工方法等因素有關(guān),在確定N值時,要取的適當,若N值過大,施工過程太多太細,會給計算增添很大工作量,在施工進度計劃上也會帶來主次不分;若N值過小,失去指導施工的作用,工程經(jīng)驗證明,一般民用建筑N 在2030之間
8、,工業(yè)建筑N在3040之間為宜。 第一節(jié) 流水施工的基本知識三、施工流水的技術(shù)參數(shù)(一)工藝參數(shù) 對工期影響最大的或?qū)φ麄€流水施工起著決定性作用的施工過程,稱為主導施工過程。在劃分施工過程時,首先應(yīng)找出主導施工過程,以便抓住流水作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在組織流水作業(yè)時,施工過程N與專業(yè)工作隊數(shù)N有兩種關(guān)系:若一個施工過程由一個施工隊施工,則N=N;若一個施工過程由幾個施工隊完成或一個專業(yè)施工隊完成幾個施工過程,則NN。2、流水強度某施工過程在單位時間內(nèi)完成的工程量。 Vi=RiSi式中: Vj某施工過程(j)流水強度; Rj某施工過程的工人數(shù)或機械臺數(shù);Sj某施工過程的計劃產(chǎn)量定額。第一節(jié) 流水施工的
9、基本知識三、施工流水的技術(shù)參數(shù)(一)工藝參數(shù)(二)空間參數(shù) 指在組織流水施工時用以表達施工在空間布置上所處狀態(tài)的參數(shù),包括工作面A和施工段數(shù)m。 1、工作面(A) 某專業(yè)工種工人在從事建筑產(chǎn)品施工生產(chǎn)加工過程中,所必須具備的活動空間。根據(jù)相應(yīng)產(chǎn)量定額、建筑安裝工程操作規(guī)程和安全規(guī)程等要求確定。工作面分為以下兩種: 完整的工作面:施工一開始就在整個長度或廣度上形成的工作面(如土方工程); 部分工作面:某些工作工作面是隨著施工過程展開逐漸形成的(逐層逐段)。第一節(jié) 流水施工的基本知識三、施工流水的技術(shù)參數(shù)(二)空間參數(shù) 2、施工段(m)在組織流水施工時,通常把施工對象劃分為勞動量相等或大致相等的若
10、干段,稱為施工段或流水段。施工段的數(shù)目不能太多,太多則使工作面太小,影響工作效率;也不能太少,太少則不易形成流水,易產(chǎn)生窩工。 在確定施工段參數(shù)m時,應(yīng)當遵循以下原則: 1)主要專業(yè)工種在各個施工段(區(qū))上所消耗的勞動量應(yīng)盡量相等,相差幅度一般宜掌握在不超過15%。 2)每個施工段(區(qū))的大小,應(yīng)滿足專業(yè)工種對工作面的要求,并以主導施工過程的工作需要為主。 3)在同一組流水中,各個施工過程原則上應(yīng)當采用相同的分段界限和相同的施工段數(shù)。 4)劃分施工段應(yīng)應(yīng)盡量利用結(jié)構(gòu)的自然分界線作為流水段的分界,或利用工程對象的建筑特征(如單元、樓層等)作為劃分施工段界限的依據(jù)。 5)某些以施工機械為主導施工過
11、程的工程,施工段的劃分必須滿足施工機械操作區(qū)間和操作能力的要求,以利于提高機械的使用效率和確保機械施工作業(yè)的安全。 6)如果工程較小,難以進行分段流水施工時,可以組織棟間流水,則以一棟為一個(或兩個)施工段。如果為多層或高層建筑,當平面上分段有困難時,可以按樓層劃分施工段。第一節(jié) 流水施工的基本知識三、施工流水的技術(shù)參數(shù)(一)工藝參數(shù)(二)空間參數(shù)2、施工段(m) 在多層建筑施工中,使每層的施工段數(shù)與專業(yè)施工隊數(shù)相等最為理想,這樣可保證專業(yè)施工隊工作的連續(xù)性,也可以充分利用所有的施工段。如果施工段數(shù)大于專業(yè)施工隊數(shù),雖能保證專業(yè)施工隊工作的連續(xù)性,但施工段有停歇;如果施工段數(shù)小于專業(yè)施工隊數(shù),
12、則施工段不能滿足連續(xù)施工的要求,易使專業(yè)施工隊造成窩工,這是組織流水作業(yè)不能允許的。當有層間關(guān)系時,mn m=n+maxz1/k+maxz2/k無層間關(guān)系m不受影響。3、施工層 專業(yè)工種對操作高度和施工工藝的要求,將擬建工程項目在豎向上劃分為若干個操作層。第一節(jié) 流水施工的基本知識三、施工流水的技術(shù)參數(shù)(一)工藝參數(shù)(二)空間參數(shù)(三)時間參數(shù) 指在組織流水施工時用以表達流水施工在時間排列上所處狀態(tài)的參數(shù),主要有以下參數(shù): 1、流水節(jié)拍 某個專業(yè)隊在一個施工段上的施工作業(yè)時間。它與投入該施工過程的勞動力、機械設(shè)備和材料供應(yīng)的集中程度有關(guān)。流水節(jié)拍的確定如下: 1)定額計算法ti=Qi/SiRi
13、Ni=Pi/RiNi 2)經(jīng)驗估算法ti =(a+4c+b)/6 3)工期計算法ti=T/m 4)最小流水節(jié)拍法tmin=Amin/S式中:Amin每個工人所需最小工作面 單位工作面工程量含量 S 產(chǎn)量定額第一節(jié) 流水施工的基本知識三、施工流水的技術(shù)參數(shù)(一)工藝參數(shù)(二)空間參數(shù)(三)時間參數(shù) 2、流水步距(K) 相鄰兩個專業(yè)施工隊先后投入施工的最小時間間隔,稱為流水步距。 (1)確定流水歩距的原則: 1)流水歩距要滿足相鄰兩個專業(yè)隊在施工順序上互相制約的關(guān)系; 2)流水步距要保證各專業(yè)隊都能連續(xù)施工; 3)流水歩距要保證相鄰兩個專業(yè)隊在開工時間上最大限度地、合理的搭接; 4)流水歩距的確定
14、要確保工程質(zhì)量,滿足安全生產(chǎn)。 (2)確定流水歩距的方法 最大差法(或累加斜減法)第一節(jié) 流水施工的基本知識三、施工流水的技術(shù)參數(shù)(一)工藝參數(shù)(二)空間參數(shù)(三)時間參數(shù) 3、流水工期 第一個專業(yè)施工隊投入流水作業(yè)開始,到最后一個專業(yè)施工隊完成最后一個施工過程,整個流水作業(yè)的持續(xù)時間。 4、技術(shù)間歇時間(Z j,j+1) 指在兩個相鄰施工過程之間必須留有的工藝技術(shù)上的時間間歇。如砼的養(yǎng)護、砂漿抹面、油漆干燥等。 5、組織間歇時間(G j,j+1) 指施工中由于考慮組織的需要,兩相鄰施工過程在規(guī)定的流水步距以外增加的必要時間間隔。如土方挖完后必須驗槽、基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)護完后,進行強身的標高彈線等。
15、 6、平行搭接時間(Cj,j+1) 在組織流水施工時,為縮短工期,在工作面允許條件下,如前一個專業(yè)隊完成部分施工任務(wù)后,能夠為后一個專業(yè)隊提供工作面,使后者提前進入前一個施工段,兩者在同一施工段上平行搭接施工,這個搭接時間成為平行搭接時間。第一節(jié) 流水施工的基本知識四、施工段(m)與施工過程(n)的關(guān)系 兩者有以下三種關(guān)系 1、mn 例:某局部二層現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)建筑物,在平面上劃分四個施工段,即m=4;在豎向上劃分二個施工層,即結(jié)構(gòu)層與施工層一致,現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的施工過程為:支模板(A)、綁扎鋼筋(B)、澆筑混凝土(C)。即n=3,若ti=1天,則流水施工展開如下:施工層施工過程施工進度123456
16、78910一層A B C 二層A B C 第一節(jié) 流水施工的基本知識四、施工段(m)與施工過程(n)的關(guān)系 兩者有以下三種關(guān)系 1、mn 由此進度表看出:當mn時,各施工過程的專業(yè)隊在各個施工段上能連續(xù)施工,但施工段出現(xiàn)空閑。 在項目實際施工中,若某些施工過程需要考慮技術(shù)間歇時間,則可以用下式確定最少的施工段數(shù): (m+n)k=z,即:m=n+ z/k 式中:z技術(shù)組織間歇時間總和。 即z =Zj+j+1+G j+j+1-C j+j+1 第一節(jié) 流水施工的基本知識四、施工段(m)與施工過程(n)的關(guān)系 兩者有以下三種關(guān)系 2、mn,此時每層施工段空閑數(shù)為m-n個,一個空閑施工段得時間為t,每層
17、的空閑時間為(m-n) t= (m-n) k。 若一個樓層內(nèi)的各施工過程間的技術(shù)、組間歇時間之和為Z1,樓層間技術(shù)、組織間歇時間之和為 Z2,為了保證專業(yè)隊連續(xù)施工,則有(m-n) k= Z1+ Z2,變換為: m=n+ Z1 / k + Z2/ k (三)計算流水節(jié)拍t (四)確定流水歩距k, k= t 第二節(jié) 等節(jié)拍專業(yè)流水 二、組織步驟 (五)計算流水施工工期 1、不分施工層時: T=(m+n-1)k+Zj,j+1+G j,j+1-C j,j+1 2、分施工層時: T=(mr+n-1)k+Z1 - C j,j+1 T=(rn+m-1)k+Zj , j+1+G j, j+1-C j, j+
18、1 式中:式中:j施工過程編號(施工過程編號(1 j n););r施工層數(shù)施工層數(shù) (六)編制施工進度圖表 例:某項目由、等四個施工過程組成,劃分兩個施工層組織流水施工,施工過程完成后需養(yǎng)護一天,下一個施工過程才能施工,且層間技術(shù)間歇時間為一天,流水節(jié)拍為一天,試組織流水施工繪制施工進度表。第三節(jié) 異節(jié)拍專業(yè)流水 在組織流水施工時,由于各施工過程的性質(zhì)、復雜程度及勞動量不同,可能會出現(xiàn)某些施工過程所需要的人數(shù)或機械臺數(shù)超出施工段上工作面所能容納的數(shù)量的情況,這就可能使某些施工過程的流水節(jié)拍為其他施工過程流水節(jié)拍的倍數(shù),從而形成異節(jié)拍專業(yè)流水。 例:擬興建四棟大板結(jié)構(gòu)建筑,施工過程為:基礎(chǔ)(A)
19、、結(jié)構(gòu)安裝(B)、室內(nèi)裝修(C)、室外工程(D)。每棟為一個施工段,其流水節(jié)拍見下表。由表可知,這是一個成倍節(jié)拍的專業(yè)流水,要計算工期和繪制進度表,必須先計算流水歩距: K=tj ;(tjtj+1) m tj-(m-1) tj+1;(tjtj+1) 則有:KA,B=t1=5天 KB,C=t2=10天 KC,D=mt3-(m-1)t4=4*10-(4-1)*5=25天 計算工期:T=Kj,j+1+Tn+Zj,j+1+G j,j+1-C j,j+1 則 T=(5+10+25)+4*5-0=60施工過程ABCD流水節(jié)拍510105第三節(jié) 異節(jié)拍專業(yè)流水 繪制進度圖表施工過程施工進度(天)510152
20、02530354045505560A_-_-BCD_-_-施工段施工進度(天)51015202530354045505560四三二一第三節(jié) 異節(jié)拍專業(yè)流水 異節(jié)拍專業(yè)流水是指:在組織流水施工時,如果同一個施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍相等,不同施工過程在同一個施工段上的流水節(jié)拍彼此不等而互為倍數(shù)的流水施工方式。也稱為成倍專業(yè)流水。 一、基本特點 1、同一個施工過程在各個施工段上的流水節(jié)拍相等,不同施工過程在同一個施工段上的流水節(jié)拍彼此不等而互為倍數(shù)關(guān)系; 2、流水歩距彼此相等,且等于流水節(jié)拍的最大公約數(shù); 3、各專業(yè)隊能連續(xù)施工,施工段無空閑; 4、專業(yè)隊數(shù)大于施工過程數(shù) 二、組織步驟 (一
21、)確定項目施工起點流向,分解施工過程 (二)確定施工順序,劃分施工段 1、無層間關(guān)系或無施工層時,按劃分施工段原則確定 2、有層間關(guān)系或有施工層時 m=n+Z1 / kb + Z2/ kb 式中: n專業(yè)隊總數(shù) kb等歩距的異節(jié)拍專業(yè)流水歩距第三節(jié) 異節(jié)拍專業(yè)流水 (三)按異節(jié)拍專業(yè)流水確定流水節(jié)拍 (四)確定流水歩距 kb=最大公約數(shù)t1,t2,.,tn (五)確定專業(yè)隊數(shù) bj=tjbj=tj/kb/kb n= bj 式中:tj施工過程j在各個施工段上的流水節(jié)拍; bj施工過程j所需組織的專業(yè)隊數(shù) j施工過程編號(施工過程編號(1 j n) (六)確定計劃工期(六)確定計劃工期 1、不分施
22、工層 T=(m+n-1)*kb+Zj,j+1+ G j,j+1- C j,j+1 2、分施工層 T=(r* n-1)*kb+ mtn+Zj,j+1+ G j,j+1- C j,j+1 T=(mr+ n-1)*kb+Z1- C j,j+1 (七)繪制流水施工進度圖表(七)繪制流水施工進度圖表第三節(jié) 異節(jié)拍專業(yè)流水 習題:某兩層現(xiàn)澆鋼筋混凝土工程,施工過程分:安裝模板(A)、綁鋼筋(B)和澆筑混凝土(C)。其流水節(jié)拍分別為:2天、2天、1天。澆筑混凝土需要1天養(yǎng)護時間。在保證工作隊連續(xù)作業(yè)的條件下,安排該項目的施工進度。解:1、按題意該項目采用異節(jié)拍專業(yè)流水 2、確定流水歩距:Kb=最大公約數(shù)2,2,1=1天 3、確定專業(yè)隊數(shù): b模模=t模模/Kb=2/1=2,b扎扎=t扎扎/Kb=2,b混混=t混混/Kb=1/1=1 n= bj=2+2+1=5 4、確定施工過程需要的最少施工段數(shù) m=n+Z1 / kb + Z2/ kb=5
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