流水施工方式

中文词条名：流水施工基本方式

1．全等节拍流水

在组织流水施工时，如果每个施工过程在各个施工段上的流水节拍都彼此相等，其流水步距也等于流水节拍；这种流水施工方式，称为全等节拍流水。其建立步骤如下：

（1）确定施工起点流向，划分施工段；

（2）分解施工过程，确定施工顺序；

（3）确定流水节拍，此时T JI＝T；

（4）确定流水步距，此时K J,J+1＝K＝T；

（5）按公式（34-3）确定计算总工期；

T＝（M＋N－1）K＋ΣZ J,J+1＋ΣG J,J+1－ΣC J,J+1（34-3）

式中 T——流水施工方案的计算总工期；

ΣZ J,J+1——所有技术间歇时间总和；

ΣG J,J+1——所有组织间歇时间总和；

ΣC J,J+1——所有平行搭接时间总和；其他符号同前。

（6）绘制流水施工指示图表。

[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。试编制流水施工方案。

[解] 根据题设条件和要求，该题只能组织全等节拍流水。

（1）确定流水步距

K＝T＝3（D）

（2）确定计算总工期

T＝（4＋4－1）×3＝21（D）

（3）绘制流水施工指示图表

分别如图34-1和图34-2所示。

2．成倍节拍流水

在组织流水施工时，如果同一施工过程在各个施工段上的流水节拍彼此相等，而不同施工过程在同一施工段上的流水节拍之间存在一个最大公约数，为加快流水施工速度，可按最大公约数的倍数确定每个施工过程的专业工作队，这样便构成了一个工期最短的成倍节拍流水施工方案。成倍节拍流水的建立步骤如下：

（1）确定施工起点流向，划分施工段；

（2）分解施工过程，确定施工顺序；

（3）按以上要求确定每个施工过程的流水节拍；

（4）按公式（34-4）确定流水步距；

K B＝最大公约数｛各过程流水节拍｝（34-4）

式中 K B——成倍节拍流水的流水步距。

（5）按公式（34-5）确定专业工作队数目；

式中 B J——施工过程（J）的专业工作队数目，N≥J≥1；

N1——成倍节拍流水的专业工作队总和；

其他符号同前。

（6）按公式（34-6）确定计算总工期；

T＝（M＋N1－1）K B＋ΣZJ,J+1＋ΣGJ,J+I－ΣC J,J+1 （34-6）

式中符号同前。

（7）绘制流水施工指示图表。

[例] 某工程由支模板、绑钢筋和浇混凝土3个分项工程组成；它在平面上划分为6个施工段；上述3个分项工程在各个施工段上的流水节拍依次为6D、4D和2D。试编制工期最短的流水施工方案。

[解] 根据题设条件和要求，该题只能组织成倍节拍流水；假定题设3个分项工程依次由专业工作队I、II、III来完成；其施工段编号依次为①、②、…、⑥。

（1）确定流水步距，由公式（34-4）得

K B＝最大公约数｛6；4；2｝＝2D

（2）确定专业工作队数目，由公式（34-5）得

（3）确定计算总工期，由公式（34-6）得

T＝（6＋6－1）×2＝22D

（4）绘制流水施工指示图表。该工程流水施工水平指示图表，如图34-6所示。

3．分别流水

在组织流水施工时，如果每个施工过程在各个施工段上的工程量彼此不相等，或者各个专业工作队生产效率相差悬殊，造成多数流水节拍不相等，这时只能按照施工顺序要求，使相邻两个专业工作队最大限度地搭接起来，组织成都能够连续作业的非节奏流水施工。这种流水施工方式，称为分别流水。其建立步骤如下：

（1）确定施工起点流向，划分施工段；

（2）分解施工过程，确定施工顺序；

（3）按公式（34-2）确定流水节拍；

（4）按公式（34-7）确定流水步距；

其他符号同前。

（5）按公式（34-8）确定计算总工期；

（6）绘制流水施工指示图表。

[例] 某工程由I、II、III、IV 4个施工过程组成；它在平面上划分为6个施工段；每个施工过程在各个施工段上的流水节拍，如表34-8所示。为缩短计划总工期，允许施工过程I与II有平行搭接时间1D；在施工过程且完成后，其相应施工段至少应有技术间歇时间2D；在施工过程III完成后，其相应施工段至少应有作业准备时间1D。试编制流水施工方案。

[解] 根据题设条件和要求，该工程只能组织分别流水。

（1）确定流水步距。由公式（34-7）得

1）KI，II

（2）确定计算总工期。由题设条件可知：C I,II＝1D，Z II,III＝2D，G III,IV＝1D。代入公式（34-8）可得

T＝（14＋3＋5）＋（3＋3＋2＋2＋3＋3）＋2＋1－1

＝22＋16＋2＝40D

（3）绘制流水施工指示图表。

该工程流水施工水平指示图表，如图34-7所示。

流水施工排序优化

工程排序优化就是加工过程和加工对象及其排列顺序的优化，也称为流程优化。它可分为单向工程排序优化和双向工程排序优化两种；施工项目的工程排序优化属于单向工程排序优化。

这里介绍一种新而简捷的工程排序优化方法——矩阵法。该法是在保证流水施工条件下，寻求施工项目（或施工段）最优排列顺序的优化方法，其优化目标是计算总工期最短。故该法实质是流水施工排序优化。

1．基本概念

（1）基本排序

任何两个施工项目或施工段的排列顺序，均称为基本排序。如A和B两个施工项目的基本排序有A→B和B→A两种；前者A→B称为正基本排序，后者B→A称为逆基本排序。（2）基本排序间歇

任何两个施工项目，由于排列顺序不同而造成的施工过程间歇时间的总和，均称为基本排序间歇，并以Z I,I+1表示。如：A→B基本排序间歇记为Z A,B，B→A基本排序间歇记为Z B,A。（3）基本排序流水步距

任何两个施工项目（I）与（I＋1），先后投入到第（J）个施工过程开始施工的时间间隔，均称为基本排序流水步距；即施工项目（I）与（I＋1）之间的流水步距，并以KI,I+L表示。如：A→B基本排序流水步距记为K A,B，B→A基本排序流水步距记为K B,A。

（4）施工项目排序模式

在进行流水施工排序优化时，通常将若干个施工项目（或施工段）排列顺序的全部可能模式，称为施工项目排序模式。如A、B、C、D 4个施工项目就有A→B→C→D；A→B→D→C；……；B→D→A→C等24种施工项目排序模式。

2．基本原理

矩阵法是从流水施工基本原理出发，通过对工程排序优化问题深人研究之后，发现并证实影响计算总工期长短的关键是基本排序间歇（Z I,I+1）的数值大小。这样该法首先根据分析计算法确定出施工项目基本排序流水步距，同时计算出基本排序间歇，并建立起基本排序间歇矩阵表；然后按照最优工程排序模式确定规则，由矩阵表上寻求其最优排序方案。

根据分析计算法原理，任意相邻两个施工项目基本排序流水步距，均可由公式（34-9）确定；而其基本排序间歇，可由公式（34-10）计算。

3．基本步骤

（1）根据公式（34-9）和（34-10）,分别计算出全部施工项目各种可能的基本排序流水步距和基本排序间歇数值。

（2）列出基本排序间歇矩阵表。

（3）确定最优工程排序模式规则：

1）从矩阵表中选出基本排序间歇数值相对最小的有关基本排序；

2）从选出的基本排序中，找出两个施工总持续时间相对最短的施工项目；先将两者中第一个流水节拍数值相对最小的施工项目排在最前面，再将另一个施工项目排在最后面；

3）在满足矩阵表上排序要求的前提下，尽可能将施工总持续时间相对最长的施工项目排在中间；

4）根据施工项目之间的矩阵关系，找出其余施工项目的最佳排列位置；

5）在选出的几个工程排序模式中，将工程排序总间歇数值最小者，作为最优工程排序模式，其中工程排序总间歇数值，可由公式（34-11）确定。

式中 Z——工程排序总间歇时间；其他符号同前。

（4）做出优化前后两种方案对比。

[例] 某群体工程由A、B、C、D、E五个施工项目组成；它们都要依次经过I、II、III、IV 4个施工过程；每个施工项目在各个施工过程上的流水节拍如表34-9所示。如果上述5个施工项目排列顺序是可变的，那么如何安排它们的排列顺序，才能使计算总工期最短？

[解] 该例属于单向工程排序优化问题。（1）计算基本排序流水步距和排序间歇。1）A→B和B→A

A→B

（3）确定最优工程排序模式。

由表34-10看出，基本排序间歇数值相对最小的基本排序有：A→B、C→E、D→C和E→A4个，其数值均为零。其中施工项目B和D施工总持续时间（TI）相对最短，而施工项目D 的流水节拍依次为2、3、4、5（周），施工项目B的流水节拍依次为4、5、3、2（周）；故施工项目D应排在最前面，而施工项目B应排在最后面。再分析一下上述4个基本排序的矩阵关系，便可以找到最优工程排序模式：

D→C→E→A→B

（4）优化前后对比

优化前工程排序模式为：A→B→C→D→E；其水平指示图表，如图34-8所示；计算总工期为37周。

优化后工程排序模式为：D→C→E→A→B；其水平指示图表，如图34-9所示；计算总工期为28周；比优化前缩短9周。