在组织项目流水施工时,用以表达流水施工在空间布置所处状态的参数,称为空间参数,包括工作面、施工段和施工层。
1.工作面
专业工种工人在从事建筑产品施工过程中,必须具备的活动空间称为工作面。它是根据相应工种单位时间的产量定额、建筑安全工程施工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,直接影响专业工种工人的生产效率。有关工种的工作面参考数据见表2-2。
表2-2 主要工作面参考数据表
续表
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。施工段的数目以m表示,它是流水施工的基本参数之一。由于专业施工队的施工能力有限,各专业施工队又不可能同时展开施工,因此,只有将工程量大的施工对象化整为零,按照合理的工作面要求及合理的划分原则进行施工段的划分,才能保证施工过程中连续、均衡地开展流水作业施工。
(1)划分施工段的目的和原则。通常情况下,一个施工段内只安排一个施工过程的专业工作队进行施工。在一个施工段上,只有当前一个施工过程的专业工作队完成后提供足够的工作面,后一个施工过程的专业工作队才能进入该段从事下一个施工过程的施工。
划分施工段是组织流水施工的基础,建筑产品体形庞大决定了施工建造过程中需要划分施工段进行流水施工。在保证工程质量和安全的前提下,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,迅速地、依次地、连续地完成各施工段的任务,为相邻专业工作队尽早地提供工作面,达到缩短工期的目的。
施工段的划分,在不同的分部工程中,可以采用相同或不同的划分方法。在同一分部工程中最好采用统一的段数,但也不能排除特殊情况。如在工业厂房的预制工程中,柱和屋架的施工段划分就不一定相同,对于多栋同类型房屋的施工,允许以栋号为施工段组织大流水施工。
(2)施工段数目(m)与施工过程数目(n)的关系。
【例2-2】 某二层现浇钢筋混凝土工程,结构主体施工中对进度起控制性的有绑钢筋、支模板和浇混凝土三个施工过程,每个施工过程在一个施工段上的持续时间均为2d,当施工段数目不同时,流水施工的组织情况也有所不同。
1)取施工段数目m=4,n=3,m>n,流水施工进展情况如图2-4所示,各专业工作队在完成第一层的4个施工段的任务后,进入第二层继续施工。从施工段上专业工作队的作业情况来看,从第一层第一施工段完成所有三个施工过程到第二层第一施工段开始作业之间存在一段空闲时间,相应地,其他施工段也存在这种闲置情况。
图2-4 流水施工进展情况(m>n)
由图2-4可以看出,当m>n时,流水施工呈现出的特点是:各专业工作队均能连续施工;施工段有闲置,这段时间可以用于技术间歇和组织间歇时间。
在项目实际施工中,若某些施工过程需要考虑技术间歇等,则可用式(2-3)确定每层的最少施工段数:
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式中 mmin——每层需划分的最少施工段数;
n——施工过程数或专业工作队数;
∑Z——某些施工过程要求的技术间歇时间的总和;
K——流水步距。
如果流水步距K=2,当第一层浇筑混凝土结束后,要养护4d才能进行第二层的施工。为了保证专业工作队连续作业,至少应划分的施工段数为3+4/2=5,按m=5,n=3绘制的流水施工进展情况如图2-5所示。
图2-5 流水施工进展情况(m>n)
2)取施工段数目,m=3,n=3,m=n,流水施工进展情况如图2-6所示。可以发现,当m=n时,流水施工呈现出的特点是:各专业工作队均能连续施工,施工段不存在闲置的工作面。显然,这是理论上最为理想的流水施工组织方式,如果采取这种方式,要求项目管理者必须提高施工管理水平,不能允许有任何时间上的拖延。
图2-6 流水施工进展情况(m=n)
3)取施工段数目m=2,n=3,m<n,流水施工进展情况如图2-7所示,各专业工作队在完成第一层第二个施工段的任务后,不能连续地进入第二层继续施工。这是由于一个施工段只能给一个专业工作队提供工作面,所以在施工段数目小于施工过程数的情况下,超出施工段数的专业工作队就会因为没有工作面而停工。从施工段上专业工作队的作业情况来看,从第一层第一施工段完成所有三个施工过程到第二层第一施工段开始作业之间没有空闲时间,相应地,其他施工段也紧密衔接。由此可见,当m<n时,流水施工呈现出的特点是:各专业工作队在跨越施工层时,均不能连续施工而产生窝工,施工段没有闲置。但特殊情况下,施工段也会出现空闲,造成大多数专业工作队停工。因一个施工段只供一个专业工作队施工,所以,超过施工段数的专业工作队就因无工作面而停止。在图2-7中,支模板工作队完成第一层的施工任务后,要停工2d才能进行第二层第一段的施工,其他队组相应也要停工2d,因此工期延长了。这种情况对有数幢同类型建筑物的工程,可通过组织各建筑物之间的大流水施工来避免上述停工现象的出现,但对单一建筑物的流水施工是不适合的,应加以避免。
从上面三种情况可以看出,施工段数的多少,直接影响工期的长短,而且要想保证专业工作队能够连续施工,必须满足式(2-4):
应该指出,当无层间关系或无施工层(如单层建筑物、基础工程等)时,则施工段数不受式(2-3)和式(2-4)的限制,可按前面所述划分施工段的原则进行确定。
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j表示。
图2-7 流水施工进展情况(m<n)
施工层的划分,要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1.5m,室内抹灰、木装饰、油漆和水电安装等,可按楼层进行施工层划分。
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