流水作业组织方式

按照流水节拍的节奏特征,流水作业主要包括全等节拍流水作业、成倍节拍流水作业和无节奏流水作业三种方式。以建筑工程施工为例,这三种作业组织方法如下。

(一)全等节拍流水施工(等节奏流水)

1.组织全等节拍流水施工的条件

当所有的施工过程在各个施工段上的流水节拍彼此相等,这时组织的流水施工方式称为全等节拍流水。组织这种流水,首先,尽量使各施工段的工程量基本相等;其次,要确定主导施工过程的流水节拍;最后,使其他施工过程的流水节拍与主导施工过程的流水节拍相等,做到这一点的办法主要是调节各专业队的人数。

2.组织方法

(1)确定项目施工起点流向,分解施工过程。

(2)确定施工顺序,划分施工段。

(3)确定流水节拍。根据全等节拍流水要求,应使各流水节拍相等。

(4)确定流水步距,k＝t。

(5)计算流水施工的工期。

流水施工的工期可按下式进行计算:

式中 T——流水施工总工期;

j——施工层数;

m——施工段数;

n——施工过程数;

k——流水步距;

z1——两个施工过程在同一层内的技术组织间歇时间;

c——同一层内两施工过程间的平行搭接时间。

(6)绘制流水施工图。

3.应用举例

(1)单层建筑物无技术间歇和搭接。

【例5-2】 某分部工程由四个分项工程组成,划分成五个施工段,流水节拍均为3天,无技术组织间歇,试确定流水步距,计算工期,并绘制流水施工进度。

【解】 由已知条件知,宜组织全等节拍流水.

1)确定流水步距.由全等节拍专业流水的特点知:k＝t＝3天

2)计算工期.

T＝(m＋n－1)·k＝(5＋4－1)×3＝24(天)

3)绘制流水施工进度.

按流水施工概念,绘制流水施工进度如图5-9所示.

图5-9 全等节拍专业流水施工进度

(2)多层建筑物无技术间歇和搭接。

【例5-3】 某二层现浇钢筋混凝土工程,有支模板、绑扎钢筋和浇筑混凝土三个施工过程,即n＝3。在竖向上划分为两个施工层。流水节拍都是3天(可通过调整劳动力人数实现),试分别按以下三种情况组织全等节拍流水:

1)施工段数m＝4;

2)施工段数m＝3;

3)施工段数m＝2。

【解】 按全等节拍流水施工组织方法,则流水施工的开展状况分别如图5-10(a)、(b)、(c)所示.

由图5-10可以看出:

1)当施工段数m大于施工过程数n,各施工段不连续,但各工作队能连续工作,不会产生窝工现象.

2)当施工段数m等于施工过程数n,各工作队都能连续工作,且各施工段连续.

3)当施工段数m小于施工过程数n,各工作队不能连续工作,产生窝工现象,但各施工段连续.

因此,对多层建筑物,为保证层间连续作业,施工段数(m)≥施工过程数(n).

图5-10 流水施工的开展状况

(a)m＞n时流水施工开展状况

图5-10 流水施工的开展状况(续)

(b)m＝n时流水施工开展状况;(c)m＜n时流水施工开展状况

(3)多层建筑物有技术间歇和平行搭接。组织多层建筑物有技术间歇和平行搭接的流水施工时,为保证工作队在层间连续施工,施工段数m应满足下列条件:

式中 ∑z1——一个楼层内各施工过程间技术组织间歇时间之和;

∑z2——楼层间技术组织间歇时间之和;

k——流水步距;

∑c——一层内平行搭接时间之和。

【例5-4】 某项目有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个施工过程,分两个施工层组织流水施工,施工过程Ⅱ完成后需养护一天,下一个施工过程Ⅲ才能施工,且层间技术间歇为一天,流水节拍均为一天。试确定施工段数,计算工期,绘制流水施工进度。

【解】 1)流水步距:k＝t＝ti＝1天.

3)计算工期:T＝(j·m＋n－1)·k＋∑z1－∑c＝(2×6＋4－1)×1＋1－0＝16(天).

4)绘制流水施工进度,如图5-11所示.

图5-11 多层有技术和组织间歇时全等节拍流水施工图

(二)成倍节拍流水施工(异节奏流水)

1.组织成倍节拍流水施工的条件

当同一施工过程在各施工段上的流水节拍都相等,不同施工过程之间彼此的流水节拍全部或部分不相等,且存在最大公约数,可组织成倍节拍流水施工。

2.组织方法

(1)确定施工起点流向,分解施工过程。

(2)确定流水节拍。

(3)确定流水步距kb,计算公式为:kb＝各流水节拍最大公约数。

(4)确定专业工作队数,计算公式为

式中 j——施工过程编号;

tj——施工过程j在各施工段上的流水节拍;

bj——施工过程j所要组织的专业工作队数;

n1——专业工作队总数。

(5)确定施工段数。

1)不分施工层时,可按划分施工段的原则确定施工段数,不一定要求m≥n。

2)分施工层时,施工段数为

式中,符号含义同前。

(6)确定计划总工期。

式中 j——施工层数;

n1——专业施工队数;

kb——流水步距;其他符号含义同前。

(7)绘制流水施工进度。

3.应用举例

【例5-5】 某工程项目由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个施工过程组成,流水节拍分别为t1＝2天,t2＝6天,t3＝4天,分6个施工段,试组织成倍节拍流水施工,并绘制流水施工的横道图进度。

【解】 1)流水步距:kb＝最大公约数{2,6,4}＝2(天).

3)施工段数为6.

4)计算工期:T＝(6＋6－1)×2＝22(天).

5)绘制流水施工进度表,如图5-12所示.

图5-12 成倍节拍流水施工进度计划

【例5-6】 某二层现浇钢筋混凝土工程,有支模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土三道工序,流水节拍分别为t1＝4天,t2＝2天,t3＝2天。绑扎钢筋与支模板可搭接1天,层间技术间歇为1天。试组织成倍节拍流水施工。

【解】 1)流水步距:kb＝各流水节拍的最大公约数＝2天.

4)总工期:T＝(j·m＋n1－1)kb＋∑z1－∑c＝(2×4＋4－1)×2＋0－1＝21(天).

5)绘制流水施工进度表,如图5-13所示.

(三)无节奏流水施工(分别流水)

1.组织无节奏流水施工的条件

在组织流水施工时,经常由于工程结构形式、施工条件不同等原因,使得各施工过程在各施工段上的工程量有较大差异,导致各施工过程的流水节拍差异很大,无任何规律。这时,可组织无节奏流水施工,最大限度地实现连续作业。这种无节奏流水,亦称分别流水,是工程项目流水施工的普遍方式。

图5-13 二层现浇钢筋混凝土框架主体结构成倍节拍流水进度计划

2.组织方法

组织分别流水施工的方法有两种,一种是保证空间连续(工作面连续);另一种是保证时间连续(工人队组连续)。组织方法如下:

(1)确定施工起点流向,分解施工过程。

(2)确定施工顺序,划分施工段。

(3)计算各施工过程在各个施工段上的流水节拍。

(4)按空间连续或时间连续的组织方法确定相邻两个专业工作队之间的流水步距。

可按“潘特考夫斯基定理”计算流水步距,方法如下:

1)根据专业工作队在各施工段上的流水节拍,求累加数列。累加数列是指同一施工过程(或同一专业工作队)在各个施工段上的流水节拍的累加。

2)根据施工顺序,对相邻的两累加数列错位相减。

3)取错位相减结果中数值最大者作为相邻专业工作队之间的流水步距。

(5)绘制流水施工进度。

3.应用举例

【例5-7】 某屋面工程有三道工序,即保温层→找平层→卷材层,分三段进行流水施工,试分别绘制该工程时间连续和空间连续的横道图进度计划。各工序在各施工段上的作业持续时间见表5-2。

表5-2 各工序作业持续时间表

【解】 (1)按时间连续组织流水施工.

1)确定流水步距:

首先求保温层与找平层两施工过程之间的流水步距.

3,6,10

－) 2,4,7

3,4,6,－7

ka,b＝max{3,4,6,－7}＝6(天)

同理,可求出找平层与卷材层之间的流水步距为5天.

2)绘制时间连续横道图进度计划,如图5-14所示.

图5-14 时间连续的横道图进度计划

(2)按空间连续组织施工.

第一种方法,直接绘制空间连续横道图进度计划,如图5-15所示.

图5-15 空间连续的横道图进度计划1

第二种方法,将左侧施工过程换成施工段,可以采用“潘特考夫斯基定理”计算流水步距.

确定流水步距:

首先,求第一段与第二段之间的流水步距.

3,5,6

－) 3,5,6

3,2,1,－6

ka,b＝max{3,2,1,－6}＝3(天)

同理,可求出第二段与第三段之间的流水步距为3天.

绘制空间连续横道图进度计划,如图5-16所示.

图5-16 空间连续的横道图进度计划2