流水作业参数

为清楚表达流水作业在工艺流程、空间布置和时间排列等方面开展的状态和方式,需要引入一些术语和符号,称为流水作业参数。主要包括工艺参数、空间参数和时间参数三类,如图5-8所示。

图5-8 流水作业参数

(一)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称为工艺参数。工艺参数主要包括施工过程和流水强度两种。

1.施工过程

在工程项目施工中,施工过程可理解为施工的工艺阶段或工序,施工工艺阶段的划分可大可小,既可以是分部(子分部)、分项工程,也可以是单位(子单位)工程。它是流水施工的基本参数之一,根据性质和特点不同,可分为建造类施工过程、运输类施工过程和制备类施工过程等。施工过程的数目,一般以n表示。

(1)建造类施工过程,是指在施工对象的空间上直接进行砌筑、安装与加工,最终形成建筑产品的施工过程。它是建设工程施工中占有主导地位的施工过程,如建筑物或构筑物的地下工程、主体工程、装饰工程等。

(2)运输类施工过程,是指将建筑材料、各类构配件、成品、制品和设备等运到工地仓库或施工现场使用地点的施工过程。

(3)制备类施工过程,是指为了提高建筑产品生产的工厂化、机械化程度和生产能力而形成的施工过程。如砂浆、混凝土、门窗等制备过程和混凝土构件的预制过程。

由于建造类施工过程占有施工对象的空间,直接影响工期的长短,因此,必须列入施工进度计划,并且大多作为主导的施工过程或关键工作。运输类和制备类施工过程一般不占有施工对象的工作面,故一般不列入流水施工进度计划中。只有当其占有施工对象的工作面,影响工期时,才列入施工进度计划中。例如,对于采用装配式钢筋混凝土结构的建设工程,钢筋混凝土构件的现场制作过程就需要列入施工进度计划中。同样,结构安装中构件吊运施工过程也需要列入施工进度计划中。

2.流水强度

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,可由下式计算求得:

式中 Vi——某施工过程i的人工(或机械)操作流水强度;

Ri——投入施工过程i的某种专业工作队工人数(或施工机械台数);

Si——投入施工过程i的专业工作队(或施工机械)产量定额。

例如,某饰面工程每日安排4名工人,其产量定额5m2/工日,则该饰面工程流水强度20m2/日。

(二)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、施工段和施工层三种。

1.工作面

某专业工种的工人在从事建筑产品施工生产过程中,所必须具备的操作空间,称为工作面。它的大小,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,为此,必须认真对待。主要工种工作面数据可参考表5-1。

表5-1 主要工种工作面数据参考表

2.施工段

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。施工段的数目,通常以m表示,它是流水施工的基本参数之一。划分施工段是组织流水施工的基础,其目的是:在保证工程质量的前提下,为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,依次连续地完成各段的任务,为相邻专业工作队尽早地提供工作面,以缩短工期。划分施工段,通常应遵循以下基本原则:

(1)为了充分发挥流水作业的特点,各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％。

(2)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)为了保证拟建工程项目的结构整体完整性,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时,应将其设在对结构整体性影响小的门窗洞口等部位,以减少留槎,便于修复。

(4)对于多层拟建工程项目,既要划分施工段,又要划分施工层,且为保证相应的专业工作队在施工层之间连续施工,施工段数(m)与施工过程数(n)应满足,m≥n,参见【例5-3】。

3.施工层

在组织流水施工时,为了满足专业工种对操作高度和施工工艺的要求,将拟建工程项目在竖向上划分为若干个操作层,这些操作层称为施工层。施工层一般以r表示。

施工层的划分,应按工程项目的具体情况,根据建筑物的高度、楼层来确定。如砌筑工程的施工层高度一般为1.2m,室内抹灰、木装饰、油漆、玻璃和水电安装等,可按楼层进行施工层划分。

(三)时间参数

1.流水节拍

流水节拍是指某个专业队在某一个施工段上的作业持续时间。流水节拍的大小,可以反映出流水施工速度的快慢、节奏感的强弱和资源消耗量的多少。

影响流水节拍数值大小的因素主要有:项目施工时所采取的施工方案,各施工段投入的劳动力人数或施工机械台数,工作班次,以及该施工段工程量的多少。为避免工作队转移时浪费工时,流水节拍最小单位最好为半个台班。其数值的确定,通常有以下三种方法。

(1)定额计算法。根据各施工段的工程量、能够投入的工人数、机械台数和材料量等,按下式计算:

式中 ti——某专业工作队在第i施工段的流水节拍;

Qi——某专业工作队在第i施工段要完成的工程量;

Si——某专业工作队的计划产量定额;Ri为某专业工作队投入的工作人数或机械台数;

Ni——某专业工作队的工作班次;

Pi——某专业工作队在第i施工段需要的劳动量或机械台班数量,Pi＝Qi/Si。人工定额(或机械定额)分为时间定额和产量定额,两者互为倒数关系。

(2)经验估算法。它是根据以往的施工经验进行估算,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。一般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上的流水节拍。这种方法也称为三点时间估算法。计算式为

式中 t——某施工过程在某施工段上的流水节拍;

a——某施工过程在某施工段上的最短估算时间;

b——某施工过程在某施工段上的最长估算时间;

c——某施工过程在某施工段上的正常估算时间。

(3)工期反算法(倒排进度法)。对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:

1)根据工期倒排进度,确定某施工过程总的工作持续时间。

2)确定某施工过程在某施工段上的流水节拍。若同一施工过程的流水节拍不等,则用估算法;若流水节拍相等,则

式中 t——流水节拍;

T——某施工过程总持续时间;

m——施工段数。

当施工段数确定后,流水节拍大,则工期相应就长。因此,从理论上讲,总是希望流水节拍越小越好。但实际上由于受工作面限制,每一施工过程在各施工段上都有最小的流水节拍,其值为

式中 tmin——某施工过程在某施工段的最小流水节拍;

Amin——每个工人所需最小工作面,可查阅施工手册;

μ——单位工作面工程量;

S——产量定额。

根据工期反算的流水节拍,应大于最小流水节拍。

2.流水步距

流水步距是指两个相邻工作队(或施工过程)在同一施工段上相继开始作业的时间间隔,以符号“k”表示。

(1)确定流水步距的原则。

1)流水步距要满足相邻两个专业工作队在施工顺序上的相互制约关系;

2)流水步距要保证各专业工作队都能连续作业;

3)流水步距要保证相邻两个专业工作队在开工时间上最大限度地、合理地搭接;

4)流水步距的确定要保证工程质量,满足安全生产需要。

(2)确定流水步距的方法。流水步距一般随流水组织方式而定。

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,使后者提前进入该工作面,两者在同一施工段上平行搭接施工,这个搭接时间称为平行搭接时间。如绑扎钢筋与支模板可平行搭接一段时间。平行搭接时间通常以Cj,j＋1表示。

4.技术组织间歇时间

在组织流水施工时,由于施工工艺技术要求或建筑材料、构配件的工艺性质,使相邻两施工过程在流水步距以外需增加一段间歇等待时间,称为技术间歇时间。如混凝土浇筑后的养护时间,砂浆抹面和油漆面的干燥时间等,技术组织间歇时间以Zj,j＋1表示。

5.流水施工工期

流水施工工期(T)是指从第一个专业工作队投入施工开始,到最后一个专业工作队完成施工为止的整个持续时间。由于一项建设工程往往包含许多流水组,故流水施工工期一般不是整个工程的总工期。