流水施工组织方式及步距-施工现场管理

在组织工程项目流水施工时，根据各施工过程时间参数的不同特点，可以组成多种不同的流水组织形式，如图9-1所示。这里，我们仅对施工作业过程中较为常见的三种流水施工组织形式加以详细介绍说明。

图9-1　流水施工组织式

按照组织流水施工的步骤，通常应顺序执行七个步骤，为了叙述简便，以下我们假定在流水施工范围已经确定、施工过程已经划分、施工段已经划定，劳动定额或机械台班定额已知的情况下组织流水施工，主要解决流水节拍的确定、成倍节拍流水施工中专业队数的确定、流水步距的确定、工期计算等问题，完成绘制流水施工进度计划表的工作。

1.有节奏流水施工

有节奏流水施工是指所有施工过程各自所属的所有施工段上的持续时间均相等的流水施工组织形式。有节奏流水施工分为等节奏流水施工和异节奏流水施工两种，在这两种情况下又各有两种情况的流水施工组织方式，分述如下。

（1）等节奏流水施工

所谓全等节拍流水施工是指各施工过程各施工段上的持续时间均相等，即流水节拍tij为常数。

1）全等节拍无间歇、无搭接流水施工

无间歇时间或搭接时间是等节奏流水施工的特例。

a）确定流水节拍。i施工过程流水节拍tij=Qj/Si Ri Ni。

b）确定流水步距。由于施工过程之间无间歇时间或无搭接时间，按照流水施工的基本要求保持各施工过程的连续性，即前一个施工过程完成后一个施工过程应立即开始，也就是说，前一个施工过程的结束时间等于后一个施工过程的开工时间，前后两个施工过程的流水步距等于流水节拍，即Ki，i+1=tij，此种情况下流水步距为常数。

c）确定工期。按照前述工期计算方法，全等节拍无间歇、无搭接流水施工的工期等于：

T=∑Ki，i+1+∑tnj=∑Ki，i+1+tn

d）绘制流水施工进度计划表。（略）

2）全等节拍有间歇、有搭接流水施工

有间歇时间或搭接时间是等节奏流水施工的常态。

a）确定流水节拍。确定流水节拍的方法同前，tij=Qj/Si Ri Ni。

b）确定流水步距。由于施工过程之间有间歇时间或搭接时间，在有间歇时间的情况下，前一个施工过程完成后，需要等待一段时间才开始后一个施工过程的施工；在有搭接时间的情况下，前一个施工过程尚未完成，后一个施工过程就已经开始施工，这两种情况都会使流水步距发生变化，但不会在两个施工过程之间同时发生。前后两个施工过程的流水步距Ki，i+1=ti1+Zi，i+1或Ki，i+1=ti1—Di，i+1，此种情况下流水步距为变数。

c）确定工期。按照前述工期计算方法，全等节拍无间歇、无搭接流水施工的工期等于：

T=∑Ki，i+1+∑tnj=∑Ki，i+1+tn

d）绘制流水施工进度计划表。（略）

3）等节奏流水施工应用实例

【例】某工程由A，B，C，D四个分项工程组成，它在平面上划分为四个施工段，各分项工程在各个施工段上的流水节拍均为3d。并设B施工过程可以在A施工过程完工前一天开始施工，D施工过程在C施工过程完工后第三天开始施工。试绘制流水施工进度计划表。

【解】解法如下：

a）确定流水节拍：根据题设为全等节拍tij=3

b）确定流水步距：K1，2=t11—D1，2=3—1=2；K2，3=tij=3；K3，4=t31+Z3，4=3+2=5；∑Ki，i+1=10

c）确定工期：∑Ki，i+1=10；tn=∑tnj=3×4=12；T=∑Ki，i+1+∑tnj=10+12=22（d）

d）绘制流水施工进度计划表见表9-7（此处只作横线图，斜线图略）：

表9-7　流水施工进度计划结果图

（2）异节奏流水施工

异节奏流水施工是指每个施工过程存在流水节拍，与等节奏流水施工比，不同施工过程的流水节拍不同。异节奏流水施工包括成倍节拍流水施工和分别流水施工两种。

1）成倍节拍流水施工

当同一施工过程在各个施工段上的流水节拍彼此相等，而不同施工过程的流水节拍之间存在一个最大公约数时，称为成倍节拍流水施工。此时，如按照全等节拍组织流水施工，则会造成专业施工队窝工或工作面空闲的想象，从而导致总工期延长。为了保证各专业施工队连续施工和充分利用工作面，可按以下步骤组织施工。

a）确定流水节拍。成倍节拍流水施工特点是各施工过程流水节拍不同，但各施工过程流水节拍之间存在最大公约数。确定流水节拍的方法同前，tij=Qj/Si Ri Ni。

b）确定流水步距。成倍节拍流水施工的流水步距即各施工过程流水节拍的最大公约数K，这个流水步距称为各个施工过程共同遵守的公共流水步距。为方便起见仍称这个“K”为流水步距，此种情况下流水步距为常数。

c）确定各施工过程所需的专业施工队数。i施工过程的专业施工队数bi，是i施工过程的流水节拍除以流水步距的商。即bi=tij/K。各施工过程专业施工队之和∑bi将作为组织成倍节拍流水施工的施工过程数n。

d）确定工期。经过以上方法处理后，组织流水施工的形式与全等节拍组织流水施工的方法完全相同，其工期计算方法中只需把n值替换为∑bi值即可。

T=∑Ki，i+1+∑tnj=∑Ki，i+1+tn

e）绘制流水施工进度计划表。（略）

2）成倍节拍流水施工应用实例

【例】某项目由A，B，C三个施工过程组成，流水节拍分别为t1j=2（d）、t2j=6（d）、t3j=4（d），并将工作场地划分为六个施工段组织施工，即m=6。试组织成倍节拍流水施工，并绘制流水施工进度图。

【解】解法如下

a）确定流水节拍。如题设t1j=2，t2j=6，t3j=4。

b）确定流水步距。确定K的最大公约数，K=｛2，6，4｝=2。

c）确定各施工过程专业施工队数。

b1=t1j/K=2/2=1，b2=t2j/K=6/2=3，b3=t3j/K=4/2=2；∑bi=b1+b2+b3=1+3+2=6，即n=∑bi=6

d）确定工期。

∑K=K×(n—1)=2×5=10；tnj=m/bn=m/b3=6/2，∑tnj=4×3=12

T=∑K+∑tnj=∑K+tn=10+12=22(d)

e）绘制流水施工进度计划表见表9-8（此处只作横线图，斜线图略）：

表9-8　流水施工进度计划结果表示

3）分别流水施工

分别流水施工是指各施工过程在各施工段所有持续时间相等，但施工过程之间的流水节拍不存在最大公约数的流水施工组织方式。

组织分别流水施工时首先应保证各施工过程本身不间断地进行，然后尽量将各施工过程组织搭接施工，即既要避免各施工过程发生矛盾，又要尽可能减少工作面和资源的闲置，使施工过程的安排保持最大可能的紧凑，以达到缩短工期的目的。

由于分别流水施工的流水步距是一个变数，因此必须分别确定，这对各施工过程的相互配合和正确搭接是一个非常重要的参数。

a）确定流水节拍。确定流水节拍的方法同前，tij=Qj/Si Ri Ni。

b）确定流水步距。当后一个施工过程的流水节拍大于或等于前一个施工过程的流水节拍时，即当t（i+1）j≥tij时，后一个施工过程进度较慢，单位时间所需要的工作面小，流水步距主要考虑后一个施工过程所要求资源或时间的满足情况。此时可根据Ki，i+1=tij计算流水步距。

当后一个施工过程的流水节拍小于前一个施工过程的流水节拍时，即当t（i+1）j＜tij时，后一个施工过程进度较快，单位时间所需要的工作面大，流水步距主要考虑后一个施工过程所要求的工作面的满足情况。此时可根据Ki，i+1=m（tij—t（i+1）j）+t（i+1）j计算流水步距。此时间歇时间和搭接时间已在流水步距的计算中自动确定。

c）确定工期。无节奏流水施工的工期计算与有节奏流水施工的方法完全相同。

T=∑Ki，i+1+∑tnj=∑Ki，i+1+tn

d）绘制流水施工进度计划表。（略）

3）分别流水施工应用实例

【例】某项目由A，B，C，D四个施工过程组成，流水节拍分别为t1j=2（d）、t2j=3（d）、t3j=3（d）、t4j=1（d），并将工作场地划分为五个施工段组织施工，即m=5。试组织分别流水施工，并绘制流水施工进度图。

【解】解法如下

a）确定流水节拍。如题设t1j=2，t2j=3，t3j=3，t4j=1。

b）确定流水步距。根据t（i+1）j≥tij，Ki，i+1=tij；有t2j≥t1j，t3j≥t2j，则有K1，2=t1j=2，K2，3=3；根据t（i+1）j＜tij，Ki，i+1=m（tij—t（i+1）j）+t（i+1）j；有t4j＜t3j，则有K3，4=m（t3j—t4j）+t4j=5（3—1）+1=11。∑Ki，i+1=K1，2+K2，3+K3，4=2+3+11=16（d）；∑tnj=tn=∑t4j=t4=5。

c）确定工期。T=∑Ki，i+1+∑tnj=16+5=16+5=21（d）。

d）绘制流水施工进度计划表见表9-8（此处只作横线图，斜线图略）：

表9-9(www.xing528.com)

2.无节奏流水施工

无节奏流水施工是指各施工过程在其所属的所有施工段上的持续时间不完全相等的流水施工组织形式。在这种情况下，即使某个施工过程存在流水节拍，但总有其他施工过程不存在流水节拍的情况。

在组织流水施工时，经常由于工程结构形成、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，或因专业施工队的施工效率相差较大，导致各施工过程所属施工段上施工的持续时间不同，且不同施工过程之间的各施工段上的持续时间又存在很大差异。此时，各施工段上的持续时间无任何规律，但仍可利用流水施工原理组织流水施工，使各专业施工队在满足连续施工的条件下，实现最大效率。

由于无节奏流水施工的各个参数是以总工期为依据确定的，并必须对各专业施工队逐一落实、反复调整，才能达到满意的效果。流水步距是一个变数，因此必须分别确定，这对各施工过程的相互配合和正确搭接是一个非常重要的参数。

（1）基本规则

e）确定各施工段上施工持续时间。与确定流水节拍的方法相同，tij=Qj/Si Ri Ni。

f）确定施工段开工顺序。由于工程项目形体庞大，通常施工过程数（n）比较多，且各施工过程上划分的施工段也很多，也由于工程项目本身的复杂性，各施工过程划分的施工段各不相同。为想合理组织施工、提高资源利用效果、达到缩短工期的目的，在进行流水施工组织是，可采用约翰逊·贝尔曼法则来对施工段进行排序。约翰逊·贝尔曼法则的应用如下：

当n=2时，对于两个施工过程多个施工段的工程，在所有tij中挑其最小值，若该最小tij值属于先行施工过程，则该施工段排在前，若该最小tij值属于后续施工过程，则该施工段排排在最后。挑出一个以后、施工段减少一个，再按照上述方法继续挑选，以此类推最终可以得到最佳的施工顺序。

举例如下：

表9-10　约翰逊·贝尔曼法则序表

根据以上结论，在编制进度计划及组织施工时，施工段按照③—①—②—④排序。

当n=3时，则可现将三个施工过程合并为两个施工过程，然后再按照n=2时的方法进行排序，具体方法如下。

第一步：将第一个施工过程与第二个施工过程对应的施工段施工持续时间相加在—起，即t1j+t2j，得到一个经组合的虚拟施工过程，并得到一组虚拟的施工段施工持续时间序列。

第二步：将第二个施工过程与第三个施工过程对应的施工段施工持续时间相加在—起，即t2j+t3j，得到另一个经组合的虚拟施工过程，并得到另一组虚拟的施工段的施工持续时间序列。

需要注意的是，这种组合将不止一种，以上第一步和第二步是一种组合，还可以将第一和第三施工过程、第二和第三施工过程分别组合为两个虚拟施工过程，以此类推组合成其他虚拟施工过程。因此，编制施工进度计划当即组织施工的方法也会不止一种。

第三步：将上两步中得到的两个虚拟施工过程的施工段持续时间序列，再按照n=2的方法进行排序。

举例见表9-11。

表9-11　三个施工过程组合表

根据以上结论，在编制进度计划及组织施工时，可以按照③—④—①—②、④—②—①—③、③—①—②—④三种方式中任何一种进行施工段排序。

g）确定流水步距。采用潘特考夫斯基法进行计算，其计算原理是：累加数列，错位相减，取大差值。无节奏流水施工流水步距计算例见表9-2：

表9-12　流水节拍表

计算步骤如下：

Ⅰ.累加数列

计算累加数列，得到三个数列如下。

施工过程A：（2，5（=2+3），8（=5+3），10（=8+2）），即（2，5，8，10）

施工过程B：（2，4（=2+2），7（=4+3），10（=7+3）），即（2，4，7，10）

施工过程C：（3，6（=3+3），9（=6+3），11（=9+2）），即（3，6，9，11）

Ⅱ.错位相减

错位相减是指相邻两施工过程中后续施工过程的累加节拍数列向后移一位再相减，各施工过程之间的流水步距计算如下。

Ⅲ.取大差值

取大差是指在相减的结果中取最大值作为相邻两工序的流水步距。上面计算A和B施工过程之间的流水步距（下划线者）为K1，2=4，B和C施工过程之间的流水步距为K2，3=2。

h）确定工期。经过以上方法处理后，组织流水施工的形式与全等节拍组织流水施工的方法完全相同，此时不考虑间隔时间和搭接时间。

T=∑Ki，i+1+∑tnj=∑Ki，i+1+tn

i）绘制流水施工进度计划表。（略）

（2）无节奏流水施工应用实例

【例】某项目由A、B、C三个施工过程组成，每个施工过程有四个施工段，且流水段的持续时间各不相同，具体情况见表9-13。试组织该项目的流水施工。

表9-13　注水节拍图表

a）确定施工段持续时间。如题设（上表所示）。

b）确定施工顺序。当n=3时，则可现将三个施工过程合并为两个施工过程，然后再按照n=2时的方法进行排序，具体方法见表9-4：

表9-14　组合后流水节拍表

c）确定流水步距。

Ⅰ.累加数列

计算累加数列，得到三个数列如下：

施工过程A：（3，10（=3+7），14（=10+4），17（=14+3）），即（3，10，14，17）

施工过程B：（8，18（=8+10），24（=18+6），29（=24+5）），即（8，18，24，29）

施工过程C：（4，7（=4+3），10（=7+3），13（=10+2）），即（4，7，10，12）

Ⅱ.错位相减

错位相减是指相邻两施工过程中后续施工过程的累加节拍数列向后移一位再相减，各施工过程之间的流水步距计算如下：

Ⅲ.取大差值

取大差是指在相减的结果中取最大值作为相邻两工序细步流水之间的流水步距。上面计算A和B施工过程之间的流水步距（下划线者）为K1，2=3，B和C施工过程之间的流水步距为K2，3=19。

∑Ki，i+1=K1，2+K2，3=3+19=22

d）确定工期。

T=∑Ki，i+1+∑tnj，其中：∑Ki，i+1=22，∑tnj+12

T=∑Ki，i+1+∑tnj=22+12=34(d)

e）绘制流水施工进度计划表见表9-15（此处只作横线图，斜线图略）。

表9-15　施工进度计划表结果图示

1.建设工程组织流水施工时，某专业工作队在单位时间内所完成的工程量称为（　）。

A.流水节拍　B.流水步距　C.流水强度　D.流水节奏

2.建设工程组织流水施工时，用以表达流水施工在空间布置上上开展状态的参数有（　）。

A.流水节拍　B.流水步距　C.间歇时间　D.施工段

3.建设工程组织流水施工时，用以表达流水施工在施工工艺方面进展状态的参数之一是（　）。

A.流水段 　B.施工过程 C.流水节拍 D.流水步距

4.某分部工程有两个施工过程，各分为4个施工段组织流水施工，流水节拍分别为2、4、3、4天和3、5、4、5天，则流水步距和流水施工工期分别为（　）天。

A.2和19 　B.3和20 　C.4和20 　D.5和19

5.某分部工程有3个施工过程，各分为4个流水节拍相等的施工段，各施工过程的流水节拍分别为6、4、4天。如果组织加快的成倍节拍流水施工，则专业工作队数和流水施工工期分别为（D）。

A.3个和20天 B.4个和25天 C.5个和24天 D.7个和20天

6.某工程由3个施工过程组成，分为4个施工段进行流水施工，其流水节拍见下表，试确定流水步距。