第二章 流水施工原理
第一节 基 本 概 念
(一)组织施工的方式：考虑工程项目的施工特点、工艺流程、资源利用、平面或空间布置等要求，其施工方式可以采用依次、平行、流水等施工组织方式。
1.依次施工：是将拟建工程项目中的每一个施工对象分解为若干个施工过程，按施工工艺要求依次完成每一个施工过程;当一个施工对象完成后，再按同样的顺序完成下一个施工对象，依次类推，直至完成所有施工对象。依次施工方式具有以下特点： (1)没有充分地利用工作面进行施工，工期长;(2)如果按专业成立工作队，则各专业队不能连续作业，有时间间歇，劳动力及施工机具等资源无法均衡使用;(3)如果由一个工作队完成全部施工任务，则不能实现专业化施工，不利于提高劳动生产率和工程质量;(4)单位时间内投入的劳动力、施工机具、材料等资源量较少，有利于资源供应的组织; (5)施工现场的组织、管理比较简单。
2.平行施工：组织几个劳动组织相同的工作队，在同一时间、不同的空间，按施工工艺要求完成各施工对象。平行施工方式具
有以下特点：(1)充分地利用工作面进行施工，工期短;(2)如果每一个施工对象均按专业成立工作队，则各专业队不能连续作业，劳动力及施工机具等资源无法均衡使用;(3)如果由一个工作队完成一个施工对象的全部施工任务，则不能实现专业化施工，不利于提高劳动生产率和工程质量;(4)单位时间内投入的劳动力、施工机具、材料等资源量成倍地增加，不利于资源供应;(5)施工现场的组织、管理比较复杂。
3.流水施工：将拟建工程项目中的每一个施工对象分解为若干个施工过程，并按照施工过程成立相应的专业工作队，各专业队按照施工顺序依次完成各个施工对象的施工过程，同时保证施工在时间和空间上连续、均衡和有节奏地进行，使相邻两专业队能最大限度地搭接作业。流水施工方式具有以下特点：(1)尽可能地利用工作面进行施工，工期比较短;(2)各工作队实现了专业化施工，有利于提高技术水平和劳动生产率，也有利于提高工程质量;(3)专业工作队能够连续施工，同时使相邻专业队的开工时间能够最大限度地搭接;(4)单位时间内投入的劳动力、施工机具、材料等资源量较为均衡，有利于资源供应;(5)为施工现场的文明施工和科学管理创造了有利条件。
(二)流水施工的表达方式：流水施工的表达方式除网络图外，主要还有横道图和垂直图两种。
1.流水施工的横道图表示法：横坐标表示流水施工的持续时间;纵坐标表示施工过程的名称或编号。n条带有编号的水平线段表示n个施工过程或专业工作队的施工进度安排，其编号①、②……表示不同的施工段。横道图表示法的优点是：绘图简单，施工过程及其先后顺序表达清楚，时间和空间状况形象直观，使用方便，因而被广泛用来表达施工进度计划。
2.流水施工的垂直图表示法：横坐标表示流水施工的持续时间;纵坐标表示流水施工所处的空间位置，即施工段的编号。n条斜向线段表示n个施工过程或专业工作队的施工进度。垂直图表示法的优点是：施工过程及其先后顺序表达清楚，时间和空间状况形象直观，斜向进度线的斜率可以直观地表示出各施工过程的进展速度，但编制实际工程进度计划不如横道图方便。
流水施工参数：包括工艺参数、空间参数和时间参数。
(一)工艺参数：工艺参数主要是指在组织流水施工时，用以表达流水施工在施工工艺方面进展状态的参数，通常包括施工过程和流水强度两个参数。1.施工过程：根据施工组织及计划安排需要而将计划任务划分成的子项称为施工过程。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，甚至是将分项工程按照专业工种不同分解而成的施工工序。
施工过程的数目一般用n表示，它是流水施工的主要参数之一。施工过程一般分为三类，即建造类施工过程、运输类施工过程和制备类施工过程。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、主体结构工程、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。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、各类制品、门窗等的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，并在其中大多作为主导施工过程或关键工作。运输类与制备类施工过程一般不占有施工对象的工作面，不影响工期，故不需要列入流水施工进度计划之中。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之中。例如，对于采用装配式钢筋混凝土结构的建设工程，钢筋混凝土构件的预制过程就需要列入施工进度计划之中;同样，结构安装中的构件吊运施工过程也需要列入施工进度计划之中。
(二)空间参数：空间参数是指在组织流水施工时，用以表达流水施工在空间布置上开展状态的参数。通常包括工作面和施工段。
1.工作面：工作面是指供某专业工种的工人或某种施工机械进行施工的活动空间。工作面的大小，表明能安排施工人数或
机械台数的多少。每个作业的工人或每台施工机械所需工作面的大小，取决于单位时间内其完成的工程量和安全施工的要求。工作面确定的合理与否，直接影响专业工作队的生产效率。因此，必须合理确定工作面。
2.施工段：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。施工段的数目一
般用m表示，它是流水施工的主要参数之一。
(1)划分施工段的目的：划分施工段的目的就是为了组织流水施工。由于建设工程体形庞大，可以将其划分成若干个施工段，从而为组织流水施工提供足够的空间。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，遵循施工组织顺序又到另一个施工段上作业，产生连续流动施工的效果。在一般情况下，一个施工段在同一时间内，只安排一个专业工作队施工，各专业工作队遵循施工工艺顺序依次投入作业，同一时间内在不同的施工段上平行施工，使流水施工均衡地进行。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。
(2)划分施工段的原则：由于施工段内的施工任务由专业工作队依次完成，因而在两个施工段之间容易形成一个施工缝。同时，由于施工段数量的多少，将直接影响流水施工的效果。为使施工段划分得合理，一般应遵循下列原则：
①同一专业工作队在各个施工段上的劳动量应大致相等，相差幅度不宜超过10%～15%;
②每个施工段内要有足够的工作面，以保证相应数量的工人、主导施工机械的生产效率，满足合理劳动组织的要求;
③施工段的界限应尽可能与结构界限(如沉降缝、伸缩缝等)相吻合，或设在对建筑结构整体性影响小的部位，以保证建筑结构的整体性;
④施工段的数目要满足合理组织流水施工的要求。施工段数目过多，会降低施工速度，延长工期;施工段过少，不利于充分利用工作面，可能造成窝工;
⑤对于多层建筑物、构筑物或需要分层施工的工程，应既分施工段，又分施工层，各专业工作队依次完成第一施工层中各施工段任务后，再转入第二施工层的施工段上作业，依此类推。以确保相应专业队在施工段与施工层之间，组织连续、均衡、有节奏地流水施工。
例题：(04年考题)施工段是用以表达流水施工的空间参数。为了合理地划分施工段，应遵循的原则包括( )。
A.施工段的界限与结构界限无关，但应使同一专业工作队在各个施工段的劳动量大致相等;
B.每个施工段内要有足够的工作面，以保证相应数量的工人、主导施工机械的生产效率，满足合理劳动组织的要求;
C.施工段的界限应设在对建筑结构整体性影响小的部位，以保证建筑结构的整体性;
D.每个施工段要有足够的工作面，以满足同一施工段内组织多个专业工作队同时施工的要求;
E.施工段的数目要满足合理组织流水施工的要求，并在每个施工段内有足够的工作面。 答案：B、C、E。
(三)时间参数：时间参数是指在组织流水施工时，用以表达流水施工在时间安排上所处状态的参数，主要包括流水节拍、
流水步距和流水施工工期等。
1.流水节拍：流水节拍是指在组织流水施工时，某个专业工作队在一个施工段上的施工时间。第j 个专业工作队在第i个施工段的流水节拍一般用tj,i来表示(j=1，2，3,……,n;I=1，2，……，m)。
流水节拍是流水施工的主要参数之一，它表明流水施工的速度和节奏性。流水节拍小，其流水速度快，节奏感强;反之则相反。流水节拍决定着单位时间的资源供应量，同时，流水节拍也是区别流水施工组织方式的特征参数。
同一施工过程的流水节拍，主要由所采用的施工方法、施工机械以及在工作面允许的前提下投入施工的工人数、机械台数和采用的工作班次等因素确定。有时，为了均衡施工和减少转移施工段时消耗的工时，可以适当调整流水节拍，其数值最好为半个班的整数倍。
例题:流水步距的大小取决于( )。
A.相邻两个施工过程在各个施工段上的流水节拍;
B.流水施工的组织方式;
C.参加流水的施工过程数;
D.流水施工的工期;
E.各个施工过程的流水强度。
答案：A、B。
2.流水施工工期：流水施工期是指从第一个专业工作队投入流水施工开始，到最后一个专业工作队完成流水施工为止的整个持续时间。由于一项建设工程往往包含有许多流水组，故流水施工工期一般均不是整个工程的总工期。
例题：下列正确的说法是( )。
A.流水步距是指相邻两个工作队(组)开始投入各自施工段的时间间隔，它的大小直接影响工期;
B.在组织流水施工中，划分的施工过程数应尽量的细，才能全面反映问题，不会产生不利影响;
C.流水节拍的大小直接关系到单位时间的资源供应量，表明施工速度和节奏性;
D.当施工段与流水节拍不变时，流水步距越小，工期越短;
E.流水施工的工期一般是整个工程的总工期。
答案：C、D
流水施工的基本组织方式：在流水施工中，由于流水节拍的规律不同，决定了流水步距、流水施工工期的计算方法等也不同，甚至影响到各个施工过程的专业工作队数目。因此，有必要按照流水节拍的特征将流水施工进行分类。
流水施工分为有节奏流水施工和无节奏流水施工。
(一)有节奏流水施工：有节奏流水施工是指在组织流水施工时，每一个施工过程在各个施工段上的流水节拍都各自相等的流水施工，它分为等节奏流水施工和异节奏流水施工。
1.等节奏流水施工：等节奏流水施工是指在有节奏流水施工中，各施工过程的流水节拍都相等的流水施工，也称为固定节拍流水施工或全等节拍流水施工。
2.异节奏流水施工：异节奏流水施工是指在有节奏流水施工中，各施工过程的流水节拍各自相等而不同施工过程之间的流水节拍不尽相等的流水施工。在组织异节奏流水施工时，又可以采用等步距和异步距两种方式。
(1)等步距异节奏流水施工：等步距异节奏流水施工是指在组织异节奏流水施工时，按每个施工过程流水节拍之间的比例关系，成立相应数量的专业工作队而进行的流水施工，也称为成倍节拍流水施工。
(2)异步距异节奏流水施工：异步距异节奏流水施工是指在组织异节奏流水施工时，每个施工过程成立一个专业工作队，由其完成各施工段任务的流水施工。
(二)无节奏流水施工：无节奏流水施工是指在组织流水施工时，全部或部分施工过程在各个施工段上的流水节拍不相等的流水施工。这种施工是流水施工中最常见的一种。
例题：流水作业是施工现场控制施工进度的一种经济效益很好的方法，相比之下在施工现场应用最普遍的流水形式是( )
A.非节奏流水;
B.加快成倍节拍流水;
C.固定节拍流水;
D.一般成倍节拍流水。
答案：A。
