無節(jié)拍流水施工在建筑工程施工管理中的應(yīng)用*

王 斐，周 鵬

（1.陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 鐵道工程學(xué)院，陜西 寶雞 721001；2.河南省公路工程局集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450001）

建筑工程流水施工與工業(yè)生產(chǎn)的流水線十分相似，與之不同的是建筑對(duì)象是固定不動(dòng)的，專業(yè)施工隊(duì)和設(shè)備機(jī)具是在建筑產(chǎn)品上隨著施工的進(jìn)行而流動(dòng)。流水施工是工程項(xiàng)目組織實(shí)施的一種形式，為施工現(xiàn)場(chǎng)文明施工和科學(xué)管理提供了前提條件，節(jié)約了工期和工程費(fèi)用，目前在施工組織中得到了廣泛應(yīng)用[1-2]。

1 流水施工組織方式

流水施工是將要施工的項(xiàng)目在工藝上劃分為若干個(gè)施工過程，在空間上劃分成若干個(gè)施工單元，水平方向和豎直方向上都要進(jìn)行劃分，水平方向劃分為若干個(gè)施工段，豎直方向上劃分為若干個(gè)施工層，同時(shí)組建專業(yè)的施工人員，連續(xù)完成第一個(gè)、第二個(gè)…第m個(gè)施工段施工，在保證專業(yè)施工隊(duì)伍人工、機(jī)具和材料不變的情況下，再去完成第一層、第二層…第r個(gè)施工層的施工，直至整個(gè)工程項(xiàng)目結(jié)束[3]。流水施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)如圖1。

圖1 流水施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

根據(jù)流水節(jié)拍的性質(zhì)，可將流水施工劃分為以下四種形式：等節(jié)拍流水施工、成倍數(shù)節(jié)拍流水施工、異節(jié)拍流水施工和無節(jié)拍流水施工。當(dāng)所有施工過程在各施工段上流水節(jié)拍均相等時(shí)，可組織等節(jié)拍流水施工；當(dāng)所有施工過程在各自施工段上流水節(jié)拍相等，不同的施工過程之間流水節(jié)拍不相等，但是卻存在一個(gè)倍數(shù)關(guān)系時(shí)，可組織成倍數(shù)節(jié)拍流水施工；當(dāng)同一施工過程內(nèi)部各施工段流水節(jié)拍不相等，不同的施工過程之間流水節(jié)拍也不全相等時(shí)，可組織異節(jié)拍流水施工。

但是在實(shí)際工程施工中，由于工程結(jié)構(gòu)規(guī)模和施工條件的不同，導(dǎo)致劃分的各施工段工程量不完全相等，并且由于專業(yè)施工隊(duì)施工效率相差較大，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)同一施工過程的各施工段之間流水節(jié)拍不相等，施工過程之間的流水節(jié)拍也不相等的情況。此時(shí)，流水節(jié)拍無任何規(guī)律，但又是工程實(shí)際施工時(shí)最常出現(xiàn)的情況。這種情況下仍然可以組織流水施工，此時(shí)的流水施工形式為無節(jié)拍流水施工。

2 無節(jié)拍流水施工組織方式

當(dāng)出現(xiàn)同一施工過程內(nèi)部流水節(jié)拍不相等，并且各施工過程之間流水節(jié)拍也不相等的情況時(shí)，可組織無節(jié)拍流水施工。無節(jié)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(jié)拍之間存在一種函數(shù)關(guān)系。施工班組數(shù)目與施工過程數(shù)目相等，且各施工班組連續(xù)施工[4]。

組織無節(jié)拍流水施工時(shí)可按下面的步驟進(jìn)行：

（1）施工段的劃分。將施工對(duì)象從施工的開始處劃分為若干個(gè)施工段。

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

（3）確定流水節(jié)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(shù)列錯(cuò)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(jié)拍；在各施工段上的“段時(shí)差”，即—施工過程j+1在施工段i上的流水節(jié)拍；i—施工段編號(hào)，1≤i≤m；j—施工隊(duì)伍編號(hào)，1≤j≤n-1；n—施工過程數(shù)目。

具體實(shí)施步驟如下：

a.計(jì)算求和數(shù)列。把所有施工過程的流水節(jié)拍按施工段先后順序進(jìn)行累加求和，得出一個(gè)累加求和數(shù)列。

b.計(jì)算差數(shù)列。把相鄰兩個(gè)求和數(shù)列進(jìn)行錯(cuò)位相減，得到錯(cuò)位相減的新數(shù)列。

c.計(jì)算流水步距。對(duì)新數(shù)列中所有數(shù)值做一個(gè)取最大值運(yùn)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(jì)算總工期。

總工期計(jì)算公式見式（2）：

其中：m—施工段數(shù)目；n—施工過程數(shù)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(gè)施工過程在第i個(gè)施工段上的流水節(jié)拍；Zj，j+1—施工過程j與施工過程j+1之間的技術(shù)間歇時(shí)間；Gj，j+1—施工過程j與施工過程j+1之間的組織間歇時(shí)間；Cj，j+1—施工過程j與施工過程j+1之間的平行搭接時(shí)間。

（6）繪制流水施工進(jìn)度計(jì)劃圖。

3 應(yīng)用實(shí)例

某項(xiàng)目部承建一項(xiàng)工程，該工程有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個(gè)施工過程，該工程施工時(shí)可在四個(gè)施工段上同時(shí)施工。已由經(jīng)驗(yàn)值確定出了各施工過程在相應(yīng)施工段上的流水節(jié)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(yǎng)護(hù)時(shí)間；施工過程Ⅳ完成后相應(yīng)工作面需要有1天時(shí)間做準(zhǔn)備；施工過程中，施工過程Ⅰ與施工過程Ⅱ之間可以同時(shí)在一個(gè)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(jìn)度橫道圖。

表1 流水節(jié)拍

根據(jù)已知工程情況，該實(shí)例只能組織無節(jié)奏流水施工。

由已知條件，施工段數(shù)目m=4，施工過程數(shù)目n=5。

（1）計(jì)算流水節(jié)拍的累加數(shù)列

根據(jù)潘特考夫斯基法逐一對(duì)施工過程進(jìn)行累加求和，得出所有施工過程的累加求和新數(shù)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(duì)所有累加求和產(chǎn)生的新數(shù)列進(jìn)行相鄰數(shù)列錯(cuò)位相減，對(duì)相減后得到的新數(shù)列求取最大值，得出的最大值即為流水步距。

a.求解KⅠ，Ⅱ。對(duì)Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)施工過程的累加數(shù)列進(jìn)行錯(cuò)位相減如下：

因此，KⅠ，Ⅱ=max{2，3，4，1，-12}=4天。

b.求解KⅡ，Ⅲ。對(duì)Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)施工過程的累加數(shù)列進(jìn)行錯(cuò)位相減如下：

因此，KⅡ，Ⅲ=max{3，1，3，1，-16}=3天。

c.求解KⅢ，Ⅳ。對(duì)Ⅲ、Ⅳ兩個(gè)施工過程的累加數(shù)列進(jìn)行錯(cuò)位相減如下：

因此，KⅢ，Ⅳ=max{4，3，5，8，-11}=8天。

d.求解KⅣ，Ⅴ。對(duì)Ⅳ、Ⅴ兩個(gè)施工過程的累加數(shù)列進(jìn)行錯(cuò)位相減如下：

因此，KⅣ，Ⅴ=max{3，4，1，3，-10}=4天。

（3）計(jì)算流水工期T

由項(xiàng)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(jìn)度橫道圖（如圖2所示）

圖2 流水施工進(jìn)度圖

該項(xiàng)目用無節(jié)拍流水施工組織方式實(shí)例解決了流水施工組織過程中經(jīng)常遇到的無節(jié)拍流水施工情況。無節(jié)拍流水施工情況在日常組織施工時(shí)最為常見，施工組織人員應(yīng)慎重分析，根據(jù)工程項(xiàng)目具體情況，選取最合適的施工組織方式。

4 結(jié)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(jié)構(gòu)本身的性質(zhì)和專業(yè)施工隊(duì)伍施工效率的不同，無節(jié)拍流水施工的組織形式在施工現(xiàn)場(chǎng)最為常見[6-7]。本文用實(shí)證分析了無節(jié)拍流水施工的組織實(shí)施全過程，并繪制了流水施工進(jìn)度圖，證明了無節(jié)拍流水施工在組織施工方面的優(yōu)越性，保證了工程的連續(xù)、均衡施工。無節(jié)拍流水施工組織形式是一種科學(xué)、合理的施工組織方式，可為項(xiàng)目施工組織管理人員提供參考。