流水施工参数及流水强度计算方法

在组织流水施工时，用以表达流水施工在工艺流程、空间布置和时间排列等方面的特征和各种数量关系的参数，称为流水施工参数，它主要包括工艺参数、空间参数和时间参数等三类。

1.工艺参数

工艺参数是指在组织流水施工时，用以表达流水施工在施工工艺上开展的顺序及其特征的参数，工艺参数包括施工过程数和流水强度两个参数。

（1）施工过程数（n）

组织流水施工时，通常把施工对象划分为若干个施工过程，对每一个施工过程组织一个或几个专业化的施工队进行施工，这样可以提高工人的操作熟练程度，进而提高劳动效率。

1）施工过程划分方法

按照工艺性质的不同，工程项目的施工过程可分为制备类、运输类和建造类施工过程三类。制备类和运输类施工过程是为建造类施工过程提供构件、半成品、原材料等，可以在施工现场之外的场地组织生产，只要按照计划实施，就不会不影响建造类施工。因此，在这里主要按照建造类施工过程进行划分。如果对一个单位工程组织流水施工，可以按照将单位工程划分为若干个分部工程组织流水施工，如基础、墩台、桥面等几个施工过程；然后再将分部工程划分为若干个分项工程组织流水施工，如模板、钢筋、混凝土等几个施工过程。

2）划分施工过程应考虑的因素

a）确定施工过程数应考虑工程项目的复杂程度、结构类型及施工方法等。对复杂的施工内容应划分得细一些，对简单的施工内容应划分得粗一些。

b）确定施工过程的数量要适当。当编制控制性施工进度计划时，组织流水施工的施工过程可以划分得粗一些，施工过程可以是单位工程，也可以是分部工程；当编制实施性施工进度计划时，施工过程可以划分得细一些，施工过程可以是分项工程。

c）确定施工过程应与制备类和运输类施工过程相配合。

（2）流水强度（V）

流水强度是指某一个施工过程在单位时间内能够完成的工程量，也称为流水能力或生产能力。流水强度又分为机械施工过程流水强度和人工操作流水强度。

1）机械施工过程流水强度

机械施工过程流水强度可用式计算：

Vi=∑Ri Si

Vi：第i种机械的施工过程流水强度，（i=1，2，…，n）。

Ri：投入i机械的台数。

Si：i机械在本施工过程的台班定额。

例：由500升混凝土搅拌机3台，其台班定额为45 m3/台班；400升混凝土搅拌机1台，其台班定额为35 m3/台班，求该施工过程的机械流水强度。

R1=3，S1=45 m3/台班；

R2=1，S2=35 m3/台班；

Vi=∑Ri Si(i=1，2，…，χ)

V=∑3×45+1×35=170 m3

该施工过程的机械流水强度为170 m3。

2）人工操作施工过程流水强度

人工操作施工过程流水强度可用下式计算：

Vi=∑Ri Si

Vi：i施工过程的流水强度。

Ri：投入i施工过程的工人数。

Si：i施工过程的产量定额。

2.空间参数

空间参数是用以表达流水施工在空间布置上所处状态的参数，包括工作面、施工段和施工层。

（1）工作面（A）

工作面是指施工人员或施工机械进行施工所需的活动空间，工作面的大小，表明可以安排施工人数或机械台数的多少，每个施工人员的工作场地或每台施工机械所需工作面的大小，取决于施工过程的性质和安全施工的要求，工作面确定的合理与否，直接影响专业工作队的施工效率。

（2）施工段数（m）

施工段数是指为了阻止流水施工，将施工对象在平面或空间上划分成若干个劳动量大致相等的施工段落，称为施工段或流水段。一个施工段根据需要可以包括若干个工作面，它是流水施工的主要参数之一。

1）划分施工段的目的

划分施工段的目的在于，使不同工种的专业队同时在同一施工段上的不同工作面上同时施工穿插或搭接施工，这样能充分利用空间，为组织流水施工创造条件。在组织流水施工时，专业工作队完成一个施工段上的任务后，按照施工顺序又到另一个施工段上作业，使施工连续地进行；按照施工工艺顺序依次投入作业，使不同施工过程在同一时间在不同的施工段上平行施工，使施工均衡地进行；组织流水施工时，可以划分足够数量的施工段，充分利用工作面，避免窝工，尽可能缩短工期，使施工协调地进行。

2）划分施工段的原则。

a）划分施工段首先要考虑与结构自然界线相吻合，有利于结构的整体性；

b）主要专业工种在各个施工段所消耗的劳动量要大致相等或相近；

c）在保证专业工作队劳动组织优化的前提下，施工段大小要满足专业工种对工作面的要求；

d）施工段的段数不宜过多；

e）尽量使各专业队连续作业，为此应保证施工段数与施工过程数相适应：

当m＞n时，各专业队能连续施工，但施工段有空闲；当m=n时，各专业队能连续施工，各施工段也没有闲置，这种情况是最理想的；当m＜n时，各专业队不能连续施工，会产生窝工现象，此时可将不同分部工程的分项工程结合起来组织施工，减少窝工现象。

（3）施工层

施工层是指在施工对象的竖向上划分的操作层数。其目的是为了满足操作高度和施工工艺的要求。

3.时间参数

时间参数是指用来表达组织流水施工的各施工过程在时间排列上所处状态的参数。包括：流水节拍、流水步距、间歇时间、平行搭接时间、施工过程流水持续时间和流水施工工期。

（1）流水节拍（tij，i=1，…，n；j=1，…，m）

当某一施工过程在所有施工段上持续时间均相等时，施工段上持续时间称为流水节拍。此时，该施工过程的施工是有节奏的。流水节拍通常以ti j，表示，第i施工过程第j施工段的持续时间，它是组织流水施工的基本参数之一。

流水节拍的大小可以反映施工速度的快慢、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，流水节拍在数值上最好是半个班的整倍数。

1）流水节拍确定的方法

流水节拍确定的方法包括定额计算法、经验估算法和工期计算法三种。

a）定额计算法(www.xing528.com)

定额计算法计算某施工过程在某施工段上的流水节拍，是根据该施工段上的工程量、劳动定额即投入的机械或人工数（流水强度）及工作班次计算的，具体计算如下式：

tij=Qj/Si Ri Niδ

或tij=Pj/Ri Niδ

或tij=Qj Ai/Ri Niδ

tij：i施工过程在第j施工段上的持续时间，即流水节拍。

Qj：i施工过程在第j施工段上的工程量。

Pj：i施工过程在第j施工段上的劳动量（Pj=Qj/Si）。

Si：i施工过程的产量定额，Si=1/Ai：当Ai的时间单位“日”时，分子的时间单位为“1”日；当Ai的时间单位“时”时，则分子等于“8”小时，依此类推。

Ai：i施工过程的时间定额。

Ri：i施工过程投入的资源量。

Ni：i施工过程的工作班次。

δ：资源使用效率。

b）经验估算法

经验估算法是根据以往的施工经验，在某一施工过程在某一施工段上的作业时间估计出三个数值，即最短时间、正常时间和最长时间，并赋予相应的权数，按照加权平均数计算的平均时间，以此作为流水节拍。具体计算如下式：

tij=(1a+4b+1c)/6

tij：i施工过程在第j施工段上的持续时间，即流水节拍。

a：i施工过程在某施工段上最短估计时间，由于出现的次数较少，通常赋予权数为1。

b：i施工过程在某施工段上正常估计时间，由于出现的次数较多，通常赋予权数为4。

c：i施工过程在某施工段上最长估计时间，由于出现的次数较少，通常赋予权数为1。

c）工期计算法

工期计算法是根据工程项目规定的完成时间，采用倒排进度法计算流水节拍。其方法是首先划分施工阶段，估计出每一阶段的施工时间；然后将每一个施工阶段划分为若干个施工过程并将工作场地划分为若干个施工段；最后确定每一个施工段上的持续时间，各施工段上的作业持续时间即流水节拍。

2）确定流水作业应考虑的因素

a）有工期要求时应以满足工期要求为原则，如果工期短，流水节拍即应短一些，反之则反。

b）要考虑各种资源的供应情况。

c）要考虑是否有足够的工作面及其他条件限制。

d）流水节拍要取半天的整倍数。

（2）流水步距（ki，i+1：i=1，2…，n—1）

流水步距是指相邻两个施工过程（或专业工作队）相继投入同一施工段开始施工的时间间隔。流水步距一般用ki，i+1来表示，其中i（i=1，2，…，n—1）为施工过程的编号，它是流水施工的主要参数之一。

流水步距的数目取决于参加流水的施工过程数。如果施工过程数为n个，则流水步距的总数为n—1个。

流水节距的大小取决于相邻两个施工过程（或专业工作队）在各个施工段上的流水节拍及流水施工的组织方式。确定流水步距时，一般应满足以下基本要求。

1）各施工过程按各自流水速度施工，始终保持工艺先后顺序。

2）各施工过程的专业工作队投入施工后尽可能保持连续作业。

3）相邻两个施工过程（或专业工作队）在满足连续施工的条件下，能最大限度地实现合理搭接。根据以上基本要求，在不同的流水施工组织形式中，可以采用不同的方法确定流水步距，见表9-6。

表9-6　流水步距图示

表9-6中是为了说明流水步距的计算及图示，其中未有间歇时间和搭接时间。∑tnj是指第n个施工过程所有施工段上的持续时间之和，即tn。图中流水步距的计算方法是以有节奏的流水施工为例，而无节奏的流水施工的流水步距则应采用潘特考夫斯基法计算。需要说明的是潘特考夫斯基法可以针对所有类型的流水施工使用，只不过在无节奏流水施工以外的组织方式中，流水步距可以应用比较简单的方法就可以确定，而不需要采用这种方法而已。

（3）间歇时间（Zj，j+1，j=1，…，m）

间歇时间包括技术性间歇时间和组织性间歇时间两类。间歇时间的产生会造成施工过程的中断，会使流水步距增加而使工期延长，但有时却是必要的。因此，在组织施工时还是应尽量减少或避免其发生。间歇时间通常是按照工艺要求和实际工作需要的时间确定的，特别是组织性间歇时间的产生与施工条件和验收情况联系紧密，要根据实际情况确定。

1）技术性间歇时间

技术性间歇时间是指由于施工工艺和质量的要求，在相邻两个施工过程之间必须留有的时间间隔。如混凝土施工过程中，建筑材料或现浇构件等的工艺性质，以及考虑合理的工艺等待后留有的必要的养护时间等。

2）组织性间歇时间

组织性间歇时间是指由于组织方面的因素，在相邻两个施工过程之间必须留有的时间间隔。如对已结束的施工过程进行检查、验收和对将要进行的施工过程进行必要的准备工作所需的时间。

（4）搭接时间（Dj，j+1，j=1，…，m）

搭接时间是指在同一施工段上，前一个施工过程尚未完成，后一个施工过程就开始施工，相邻施工过程同时在同一施工段上的作业时间。搭接时间会造成流水步距的缩短，进而实际上可以产生缩短工期的效果。因此，在组织施工时应尽量采用。

（5）施工过程持续时间（ti）

施工过程的持续时间同流水节拍的计算方法相同，只是将工程量换为该施工过程的工程量，其他计算过程所用参数相同。

ti=Qi/Si Ri Niδ或ti=Pi/Ri Niδ或ti=Qi Ai/Ri Niδ

ti：i施工过程的持续时间。

Qi：i施工过程的工程量。

（6）流水施工工期（T）

工期是指第一个施工过程开始到最后一个施工过程完成所经历的全部时间。工期分为合同工期和计划工期两种，合同工期是必须保证的，计划工期可以小于或等于合同工期。在编制进度计划时，当计划工期大于合同工期，应调整资源的投入量，将计划工期调整至合同工期之内。工期的常规计算方法如下式：

T=∑Ki，i+1+∑tnj=∑Ki，i+1+tn

T：流水施工工期。

Ki，i+1：前后两个施工过程的流水步距，Ki，i+1=ti1+Zi，i+1—Di，i+1，当i与i+1施工过程之间有Zi，i+1时，则不会产生Di，i+1，反之则反。

∑tnj：最后一个施工过程所有施工段上的时间之和或最后一个施工过程的持续时间tn。