無節拍流水施工在建筑工程施工管理中的應用*

王 斐，周 鵬

（1.陜西機電職業技術學院 鐵道工程學院，陜西 寶雞 721001；2.河南省公路工程局集團有限公司，河南 鄭州 450001）

建筑工程流水施工與工業生產的流水線十分相似，與之不同的是建筑對象是固定不動的，專業施工隊和設備機具是在建筑產品上隨著施工的進行而流動。流水施工是工程項目組織實施的一種形式，為施工現場文明施工和科學管理提供了前提條件，節約了工期和工程費用，目前在施工組織中得到了廣泛應用[1-2]。

1 流水施工組織方式

流水施工是將要施工的項目在工藝上劃分為若干個施工過程，在空間上劃分成若干個施工單元，水平方向和豎直方向上都要進行劃分，水平方向劃分為若干個施工段，豎直方向上劃分為若干個施工層，同時組建專業的施工人員，連續完成第一個、第二個…第m個施工段施工，在保證專業施工隊伍人工、機具和材料不變的情況下，再去完成第一層、第二層…第r個施工層的施工，直至整個工程項目結束[3]。流水施工現場作業如圖1。

圖1 流水施工現場作業

根據流水節拍的性質，可將流水施工劃分為以下四種形式：等節拍流水施工、成倍數節拍流水施工、異節拍流水施工和無節拍流水施工。當所有施工過程在各施工段上流水節拍均相等時，可組織等節拍流水施工；當所有施工過程在各自施工段上流水節拍相等，不同的施工過程之間流水節拍不相等，但是卻存在一個倍數關系時，可組織成倍數節拍流水施工；當同一施工過程內部各施工段流水節拍不相等，不同的施工過程之間流水節拍也不全相等時，可組織異節拍流水施工。

但是在實際工程施工中，由于工程結構規模和施工條件的不同，導致劃分的各施工段工程量不完全相等，并且由于專業施工隊施工效率相差較大，經常會出現同一施工過程的各施工段之間流水節拍不相等，施工過程之間的流水節拍也不相等的情況。此時，流水節拍無任何規律，但又是工程實際施工時最常出現的情況。這種情況下仍然可以組織流水施工，此時的流水施工形式為無節拍流水施工。

2 無節拍流水施工組織方式

當出現同一施工過程內部流水節拍不相等，并且各施工過程之間流水節拍也不相等的情況時，可組織無節拍流水施工。無節拍流水施工的各流水步距不相等，但是施工過程間流水步距卻與各施工過程的流水節拍之間存在一種函數關系。施工班組數目與施工過程數目相等，且各施工班組連續施工[4]。

組織無節拍流水施工時可按下面的步驟進行：

（1）施工段的劃分。將施工對象從施工的開始處劃分為若干個施工段。

（2）分解施工過程。將施工對象按照施工的技術要求分解為若干個施工過程，與此同時，確定所有施工過程的先后邏輯順序。

（3）確定流水節拍。

（4）確定流水步距。確定流水步距通常用潘特考夫斯基提出的累加數列錯位相減取大差法[5]。

可按公式（1）確定流水步距。

式中，Kj，j+1—施工過程j與施工過程j+1之間的流水步距；max—取最大值；—施工過程j與施工過程j+1在各施工段上的“假定段步距”；—施工段1至施工段m依次累加，分段求和；—施工過程j與施工過程j+1—施工過程j在施工段i上的流水節拍；在各施工段上的“段時差”，即—施工過程j+1在施工段i上的流水節拍；i—施工段編號，1≤i≤m；j—施工隊伍編號，1≤j≤n-1；n—施工過程數目。

具體實施步驟如下：

a.計算求和數列。把所有施工過程的流水節拍按施工段先后順序進行累加求和，得出一個累加求和數列。

b.計算差數列。把相鄰兩個求和數列進行錯位相減，得到錯位相減的新數列。

c.計算流水步距。對新數列中所有數值做一個取最大值運算，得到的最大值即為流水步距。

d.按上面的操作步驟求解出所有施工過程間的流水步距。

（5）計算總工期。

總工期計算公式見式（2）：

其中：m—施工段數目；n—施工過程數目；Kj，j+1—施工過程j與施工過程j+1之間的流水步距；tin—第n個施工過程在第i個施工段上的流水節拍；Zj，j+1—施工過程j與施工過程j+1之間的技術間歇時間；Gj，j+1—施工過程j與施工過程j+1之間的組織間歇時間；Cj，j+1—施工過程j與施工過程j+1之間的平行搭接時間。

（6）繪制流水施工進度計劃圖。

3 應用實例

某項目部承建一項工程，該工程有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個施工過程，該工程施工時可在四個施工段上同時施工。已由經驗值確定出了各施工過程在相應施工段上的流水節拍，具體見表1。完成施工過程Ⅱ之后，工藝上需要有2天的養護時間；施工過程Ⅳ完成后相應工作面需要有1天時間做準備；施工過程中，施工過程Ⅰ與施工過程Ⅱ之間可以同時在一個施工段上平行施工1天。要求施工組織人員按工程情況合理組織施工，并且生成流水施工進度橫道圖。

表1 流水節拍

根據已知工程情況，該實例只能組織無節奏流水施工。

由已知條件，施工段數目m=4，施工過程數目n=5。

（1）計算流水節拍的累加數列

根據潘特考夫斯基法逐一對施工過程進行累加求和，得出所有施工過程的累加求和新數列如下：

Ⅰ：2，6，9，10

Ⅱ：3，5，9，12

Ⅲ：4，6，11，16

Ⅳ：3，6，8，11

Ⅴ：2，7，8，10

（2）確定流水步距

對所有累加求和產生的新數列進行相鄰數列錯位相減，對相減后得到的新數列求取最大值，得出的最大值即為流水步距。

a.求解KⅠ，Ⅱ。對Ⅰ、Ⅱ兩個施工過程的累加數列進行錯位相減如下：

因此，KⅠ，Ⅱ=max{2，3，4，1，-12}=4天。

b.求解KⅡ，Ⅲ。對Ⅱ、Ⅲ兩個施工過程的累加數列進行錯位相減如下：

因此，KⅡ，Ⅲ=max{3，1，3，1，-16}=3天。

c.求解KⅢ，Ⅳ。對Ⅲ、Ⅳ兩個施工過程的累加數列進行錯位相減如下：

因此，KⅢ，Ⅳ=max{4，3，5，8，-11}=8天。

d.求解KⅣ，Ⅴ。對Ⅳ、Ⅴ兩個施工過程的累加數列進行錯位相減如下：

因此，KⅣ，Ⅴ=max{3，4，1，3，-10}=4天。

（3）計算流水工期T

由項目已知條件，ZⅡ，Ⅲ＝2天，GⅣ，Ⅴ＝1天，CⅠ，Ⅱ＝1天，因此由公式（1）-（2）可得，

（4）繪制施工進度橫道圖（如圖2所示）

圖2 流水施工進度圖

該項目用無節拍流水施工組織方式實例解決了流水施工組織過程中經常遇到的無節拍流水施工情況。無節拍流水施工情況在日常組織施工時最為常見，施工組織人員應慎重分析，根據工程項目具體情況，選取最合適的施工組織方式。

4 結束語

目前組織流水施工的方式雖然有四種，但是由于工程結構本身的性質和專業施工隊伍施工效率的不同，無節拍流水施工的組織形式在施工現場最為常見[6-7]。本文用實證分析了無節拍流水施工的組織實施全過程，并繪制了流水施工進度圖，證明了無節拍流水施工在組織施工方面的優越性，保證了工程的連續、均衡施工。無節拍流水施工組織形式是一種科學、合理的施工組織方式，可為項目施工組織管理人員提供參考。