流水施工原理課件-2

1、第二章 流水施工原理 知識目標了解施工組織基本方式及優(yōu)缺點，了解流水施工的基本概念及表達方式；熟悉流水施工的基本原理、參數(shù)及參數(shù)的計算；掌握等節(jié)拍、等步距以及無節(jié)奏流水施工組織方式。能力目標能說明不同施工組織方式的優(yōu)缺點；能對流水施工進行分級，并確定流水施工組織所需要的各種參數(shù)；能根據(jù)施工需要組織流水施工，繪制橫道圖。 第一節(jié) 施工組織基本方式 一、依次施工 二、平行施工 三、流水施工圖2-1 施工組織方式 一、依次施工的優(yōu)缺點1）沒有充分利用工作面，工期最長；2）若由一個工作隊來完成整個項目任務，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)作業(yè)，但不能實現(xiàn)專業(yè)化施工，不能確保施工質(zhì)量和提高勞動效率； 3）若由若干個專業(yè)隊來

2、完成整個項目任務，雖然實現(xiàn)了專業(yè)化施工，確保了工程質(zhì)量，提高了勞動效率，但又不能實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)；4）單位時間投入的資源量較少，有利于資源供應；5）現(xiàn)場管理和施工組織比較簡單。二、平行施工的優(yōu)缺點1）充分利用了工作面，工期最短；2）若采用專業(yè)工程隊施工，能確保工程質(zhì)量和勞動效率，但不能連續(xù)施工；3.若采用綜合工程隊能確保連續(xù)施工，卻實現(xiàn)不了專業(yè)化施工，影響工程質(zhì)量和勞動效率；4）單位時間投入的資源量成倍增加，資源有限時，難以組織供應；5）現(xiàn)場管理和施工組織相對復雜。 1 第一章 流體流動 第一節(jié) 流體流動的主要任務 1、流體具有流動性的物體（液體和氣體）。2、流體力學研究流體平衡和運動規(guī)律的科學（

3、靜力學、動力學）。3、學習流體流動目的（1）根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的要求，確定管路和設備的直徑。（2）估算輸送流體所需要的能量。（3）壓力、流量及流速等參數(shù)的測量和控制。此外，流體流動也是傳熱、傳質(zhì)過程的重要基礎。 第二節(jié) 靜止流體規(guī)律與應用 流體的靜止是流體運動的一種特殊方式。流體靜力學是研究靜止流體內(nèi)部壓力變化的規(guī)律。一、流體的壓縮性流體的體積隨壓強和溫度而變的這個性質(zhì)，稱為流體的壓縮性。 液體：工程上可按不可壓縮性流體考慮。氣體：屬于可壓縮性流體。 2二、流體的主要物理性質(zhì) 1密度、相對密度和比體積（1） 密度單位體積的流體所具有的質(zhì)量， 符號： ； 單位 ： kg/m3 則： m流體的質(zhì)量，

4、 ；V流體的體積，m3。 氣體的密度氣體：具有可壓縮性， t ; V ; ；p V 當壓力不太高、溫度不太低時，可按理想氣體狀態(tài)方程計算： 由理想氣體方程求得操作條件（T, P）下的密度： 純氣體 所以 或： 混合氣體密度的計算： M均= M1y 1+M2y2 + + Mnyn y1 、y2、y3 yn氣體混合物中各組分的摩爾（體積）分數(shù) 【例題1-4】、【例題1-5】液體密度的計算液體的密度一般用實驗方法測定。 純液體密度，練習查（附錄二、三、四、五）混合液體的密度的準確值要用實驗方法求得?；旌弦后w密度的近似值可由下式計算:取1kg液體為基準，假設各組分在混合前后體積不變， 則： 混合液中各

5、純組分的質(zhì)量分數(shù) 混合液中各純組分的密度；kg/m3【例題1-1】、【例題1-2】、【例題1-3】 3(2)相對密度定義流體密度與4時水的密度之比 , 習慣稱為比重 。 符號： 即： 沒用單位，僅僅是一個比值。4 時， 1000kg/m3【例題1-6】 （3）比體積 定義單位質(zhì)量流體所具有的體積。習慣稱為比容。 符號：；單位：m3/kg。則： 與 關(guān)系互為倒數(shù)。 410002.壓強（壓力）（1）壓強的定義流體垂直作用于單位表面積上的力，稱為流體的靜壓強，簡稱壓強.用符號 表示壓強， 表示面積， 為流體垂直作用與面積上的力。則壓強 強調(diào) 法定 單位：N/m2 （Pa ），與實際生產(chǎn)中壓力的常用單

6、位kpa，Mpa之間的換算關(guān)系。（2）壓強的單位及其換算其它常用單位有： 標準大氣壓atm（物理大氣壓）、工程大氣壓at、kgf/cm2、流體柱高度（mmH2O，mmHg等）。 各種壓力單位的換算關(guān)系如下：1atm=101.3 kPa=1.033 kgf/cm2 =760mmHg =10.33mH2O1at=98.1kPa=1kgf/cm2=735.6 mmHg=10 mH2O 若用液柱高度表示壓強 ：設 為液柱高度， 為液柱的底面積， 為液體的密度， 5 則結(jié)論：當P一定時，可用某流體柱的高度表示壓強的大小。（3）壓強的表示方法 絕對壓強（簡稱絕壓）：流體的真實壓強。它是以絕對真空為基準測得

7、的流體壓強。 表壓強（簡稱表壓） ：它是流體的真實壓強與外界大氣壓強的差值。測壓儀表上讀取的壓強值。它是以當?shù)卮髿鈮簭姙榛鶞蕼y得的流體壓強值。即用壓力表測得比大氣壓高出的數(shù)值。 表壓= 絕對壓強（外界）大氣壓強 真空度：它是外界大氣壓強與流體的真實壓強的差值 。即用壓力表測得比大氣壓低出的數(shù)值。真空度即為負表壓。 真空度=（外界）大氣壓強絕對壓強 * 求真空度時，一定要用當?shù)卮髿鈮簭?6 絕對壓強、表壓強和真空度之間的關(guān)系，如圖1-1 7圖1-1 絕對壓強、表壓和真空度的關(guān)系8三、流體靜力學基本方程式 1、方程的推導設：敞口容器內(nèi)盛有密度為的靜止流體，取任意一個垂直流體液柱，上下底面積均為Am

8、2。作用在上、下端面上并指向此兩端面的壓力分別為 P1和 P2 該液柱在垂直方向上受到的作用力有:（1）作用在液柱上端面上的總壓力P1 P1= p1 A (N) （2）作用在液柱下端面上的總壓力 P2 P2= p2 A (N) （3）作用于整個液柱的重力G G =gA(Z1-Z2) (N) 由于液柱處于靜止狀態(tài)，在垂直方向上的三個作用力的合力為零，即 ： p1 A+ gA(Z1 -Z2) -p2 A = 0 令： h= (Z1 -Z2)整理得： p2 = p1 + gh 9若將液柱上端取在液面，并設液面上方的壓強為 p0 ； 則： p0 = p1 + gh 以上二式均稱為流體靜力學基本方程式，

9、它闡明了靜止流體內(nèi)部任一點流體靜壓力的大小與其位置的關(guān)系。即：靜止流體內(nèi)部某一點的壓強等于作用在其上方的壓強加上液柱的重力壓強。 2、靜力學基本方程的討論:（1）在靜止的液體中，液體任一點的壓力與液體密度和其深度有關(guān)。 ; h ; p （2）在靜止的、連續(xù)的同一液體內(nèi)，處于同一水平面上各點的壓力均相等。此壓力相當?shù)拿?，稱為等壓面。（3）當液體上方的壓力有變化時，液體內(nèi)部各點的壓力也發(fā)生同樣大小的變化。（4） 或壓強差的大小也可利用一定高度的液體柱來表示。（需說明是何種液體）（5）整理得： 也為靜力學基本方程 10（6）方程是以不可壓縮流體推導出來的，對于可壓縮性的氣體，只適用于壓強變化不大的情

10、況。使用流體靜力學基本方程式的條件：靜止、密度均勻的連續(xù)流體。3、靜力學基本方程的應用(1) 測量流體的壓差或壓力U管壓差計 U管壓差計的結(jié)構(gòu)如圖，使用時內(nèi)裝指示液。對指示液的要求：指示液要與被測流體不互溶，不起化學作用，且其密度應大于被測流體的密度。通常采用的指示液有：水、油、四氯化碳或汞等。原理：等壓面上的A點和B點壓力應相等（ ）設流體作用在兩支管口的壓力為 和 ，且 ， A-B截面為等壓面 根據(jù)流體靜力學基本方程式分別對U管左側(cè)和U管右側(cè)進行計算整理得： 三、流水施工的優(yōu)缺點1）科學地利用了工作面，工期較短；2）實現(xiàn)了專業(yè)化施工，確保工程質(zhì)量，提高勞動效率；3）實現(xiàn)了連續(xù)施工；4）單位

11、時間投入的資源量成正態(tài)分布（均衡），有利于資源組織供應；5）施工組織和管理更加科學，有一定的節(jié)奏感。第二節(jié) 流水施的分級、表達方式和主要參數(shù) 一、流水施工的分級二、流水施工的表達方式 三、流水施工的主要參數(shù)四、流水施工的組織方式一、流水施工的分級a群體工程流水 b單位工程流水 c分部工程流水 d分項工程流水 圖2-2 流水施工分級示意圖二、流水施工的表達方式橫道圖網(wǎng)絡圖水平橫道圖垂直橫道圖單代號網(wǎng)絡圖雙代號網(wǎng)絡圖流水施工表達方 式圖2-3 流水施工表達方式示意圖三、流水施工的主要參數(shù)1. 工藝參數(shù) 施工過程和流水強度兩種2. 空間參數(shù) 工作面、施工層和施工段三種 3. 時間參數(shù) 流水節(jié)拍、流水

12、步距、平行搭接時間、 工藝間歇、組織間歇和流水施工工期六種 工藝參數(shù)施工過程：建造類施工過程、運輸類施工過 程和制備類施工過程三種 流水強度：Vi-i施工過程機械操作流水強度；x -i施工過程投入的機械種類數(shù)；Rij-i施工過程的j種機械臺數(shù)；Sij-i施工過程的j種機械產(chǎn)量定額。 空間參數(shù)工作面：指某專業(yè)工人或機械，在從事施工生產(chǎn)過程中的活動空間。 施工層：為了滿足各專業(yè)工種組織流水施工的需要，對多層和高層建筑在豎向劃分的若干個操作層，用“r”表示。 施工段：為了有效地組織流水施工，把擬建工程項目在平面上劃分成若干個勞動量大致相等的施工段落，每個施工段落稱為一個施工段，用“m”表示。 時間參

13、數(shù)流水節(jié)拍：組織流水施工時，某專業(yè)隊完成某施工段上施工任務所需要的持續(xù)時間。用“tij”表示 1）定額計算法：2）經(jīng)驗估算法：3）工期計算法。時間參數(shù)流水步距：在組織流水施工時，相鄰兩個專業(yè)隊在不改變施工順序，保證工程質(zhì)量安全生產(chǎn)，滿足連續(xù)施工的條件下，相繼開始工作的最小時間間隔，用“Ki, i+1”表示 平行搭接時間：在組織流水施工時，為了縮短工期，前一個專業(yè)隊完成部分施工任務，后一個專業(yè)隊提前進入，兩個專業(yè)隊同時在同一個施工段上平行作業(yè)，這個平行搭接的時間稱為平行搭接時間，用“C i, i+1”表示 時間參數(shù)工藝間歇：也稱技術(shù)間歇，是指在組織流水施工時，由于材料性質(zhì)或施工工藝的要求，必須等

14、待一段時間，方可進入下道工序，這個等待時間稱為技術(shù)間歇時間，常用“G i, i+1”表示。 組織間歇：組織流水施工時，由于組織的原因造成的時間間歇稱為組織間歇。如：施工放線、設備轉(zhuǎn)移、檢查驗收以及節(jié)日放假等，組織間歇時間常用“Z i, i+1”表示。時間參數(shù)流水施工工期：流水施工工期是指，從第一個專業(yè)隊開始投入施工，到最后一個專業(yè)結(jié)束施工所持續(xù)的時間，常用“T”表示 T=K+G+Z-C+tn時間參數(shù)圖2-3 時間參數(shù)示意圖 四、流水施工的組織方式流水施工組織方式有節(jié)奏流水施工無（非）節(jié)奏流水施工等節(jié)奏流水施工等節(jié)拍（固定）流水施工異節(jié)奏流水施工等步距（成倍節(jié)拍）流水施工異步距流水施工圖2-4

15、流水施工組織方式四、流水施工的組織方式往往組織等步距流水施工（或成倍節(jié)拍流水施工） 往往組織等節(jié)拍流水施工（或固定節(jié)拍流水施工） 往往組織異步距流水施工 只能組織無節(jié)奏流水施工（或非節(jié)奏流水施工） 第三節(jié) 等節(jié)拍流水施工 一、等節(jié)拍流水施工的基本特點1）不同施工過程各個施工段上的流水節(jié)拍均相等，都等于一個常數(shù)，即:t11=t12=t13=t（常數(shù)）；2）流水步距彼此相等，等于流水節(jié)拍，即： K12=K23=K34=K=t（常數(shù)），流水步距數(shù)目等于施工過程數(shù)減1；3）專業(yè)隊數(shù)（n1）等于施工過程數(shù)（n）；4）每個專業(yè)隊都能夠連續(xù)施工，施工段沒有空閑。 二、等節(jié)拍流水施工組織步驟1. 不考慮施工層

16、、各種間歇時間和搭接時間（1）流水施工組織方式判定 （2）由題意寫出流水節(jié)拍（t）、流水步距（K）、施工過程數(shù)（n）和施工段數(shù)（m） （3）計算流水施工工期 T=（n+m-1）t （4）繪制等節(jié)拍流水施工進度計劃橫道圖（圖2-5）2. 考慮施工層、各種間歇和搭接時間應注意 ：（1）在確定施工段時，應滿足：mn （2）流水施工工期計算 T=（n+rm-1）t+G+Z-C 三、應用舉例【例2-1】某分部工程由4個分項工程組成，每個分項工程劃分4個施工段，流水節(jié)拍均為2天，無分層、組織、工藝間歇和搭接，試組織流水施工（不分層、不考慮間歇等）。解：（1）流水施工組織方式判定 由題意可知，不同施工過程各

17、個施工段上的流水節(jié)拍均相等，都等于一個常數(shù)，所以組織等節(jié)拍流水施工（或固定節(jié)拍流水施工）（2）寫出流水節(jié)拍（t）、流水步距（K）、施工過程數(shù)（n）和施工段數(shù)（m）t=t11=t12=t13=2（天） （由題意知）K=K12=K23=K34=t=2（天） （由等節(jié)奏流水施工特點確定）n=4 （由題意知）m=4 （由題意知。無分層、組織、工藝間歇和搭接，不受mn限制）（3）計算流水施工工期由于不考慮分層、間歇和搭接，且K =（n-1）t，tn =mt；所以，等節(jié)拍流水施工的工期T= K + tn =（n+m-1）t即：T =（n+m-1） t=（4+4-1）2=14（天） 三、應用舉例（4）繪制等

18、節(jié)拍流水施工進度計劃橫道圖（圖2-5）圖2-5 等節(jié)拍流水施工進度計劃橫道圖三、應用舉例【例2-2】某主體工程分二層，每層都由墻體砌筑、梁柱綁筋、支模、混凝土澆注和梁板吊裝五個分項工程組成。由于工藝和組織需要,混凝土澆注后必須養(yǎng)護1天方可進行梁板吊裝,各層間要有不少于1天的間歇。假設各分項工程量均相等，且持續(xù)時間為12天，試組織等流水施工。解：（1）依題意：組織等節(jié)拍流水施工（2）由題意知：n=5,r=2, Ti =12, G45=1, Z2=1，Z1=G45=1m與K應滿足，即： 若K取大于等于2的數(shù)時，m=6,t= Ti/m=12/6=2,K=t=2 （等節(jié)奏流水施工特點確定）（3）流水施

19、工期：T=（n+rm-1）t+G+Z-C =（5+26-1）2+1+0-0=33（天） 三、應用舉例（4）繪制等節(jié)拍流水施工進度計劃橫道圖（圖2-5）圖2-7等節(jié)拍流水分層施工進度計劃橫道圖 第四節(jié) 等步距流水施工 一、等步距流水施工的基本特點 （1）同一施工過程各施工段上的流水節(jié)拍相等，不同施工過程各施工段上的流水節(jié)拍不等，但存在著最大公約數(shù)（Kb）；（2）流水步距彼此相等，而且等于流水節(jié)拍的最大公約數(shù)（Kb）；（3）各專業(yè)隊能保證連續(xù)施工，施工段沒有空閑；（4）專業(yè)隊數(shù)（n1）大于施工過程數(shù)（n），即n1 n。 二、等步距流水施工的組織步驟 1.不考慮施工層、間歇和搭接時間 （1）流水施工

20、組織方式判定 （2）確定流水步距（3）確定專業(yè)隊數(shù)（n1） （4）流水施工工期計算 T=（n1-1）Kb+tn1 （5）繪制等步距流水施工進度計劃橫道圖2.考慮施工層、間歇和搭接時間時應考慮（1）在確定施工段時，應滿足：（2）流水施工的工期T=（n1-1）Kb+ rtn1+G+Z-C 三、應用舉例 【例2-3】某分部工程分為四個施工過程，每個施工過程分為四個施工段，各施工段上的流水節(jié)拍見左表（單位：天），試組織流水施工（不考慮分層、間歇和搭接時間） 。解：（1）流水施工組織方式判定。組織等步距流水施工。（2）確定流水步距。根據(jù)等步距流水施工特點數(shù)K= Kb=max t11,t21,t31,tn

21、1=max 2,6,4，2=2（3）確定專業(yè)隊數(shù)（n1）。專業(yè)隊數(shù)可以由bi= ti/ Kb 來確定。b1= t1/ Kb=2/2=1；b2= t2/ Kb=6/2=3；b3= t3/ Kb=4/2=2；b4= t4/ Kb=2/2=1所以：n1=bi=1+3+2+1=7（4）流水施工工期計算。由于不考慮分層、間歇和搭接時間，且K =（n1-1）Kb，所以，等步距流水施工的工期： T=（n1-1）Kb+tn1 =（7-1）2+42=20（天）三、應用舉例 （5）繪制等步距流水施工進度計劃橫道圖（圖2-8） 圖2-8 等步距流水施工進度計劃橫道圖三、應用舉例 【例2-4】某兩層現(xiàn)澆混凝土工程分為綁扎鋼筋、模板安裝和混凝土澆注三項分項工程。已知每層各施工過程、施工段上的流水節(jié)拍分別為2天、4天和2天，每層混凝土澆注結(jié)束后至少養(yǎng)護2天，層內(nèi)沒有間歇和搭接，在保證各專業(yè)工作隊連續(xù)施工的條件下，每層最少的施工段數(shù)應為多少？并組織流水施工。 解：（1）根據(jù)題意知，組織等步距流水施工（或成倍節(jié)拍流水施工）（2）t1=2,t2=4,t3=2, Z2=2,n=3，K=max2,4,2=2（3）確定專業(yè)隊數(shù)（n1）b綁=2/2=1，b模=4/2=2， b混=2/2=1，所以，n1=4m和K宜滿足： 則 m=5 （4）工期計算: T=（n1-1）Kb+ rtn1+G