第三章第二节 流水作业

第二节 流水作业

一、流水作业法的经济效果

通过对顺序作业法、平行作业法、流水作业法的比较，流水作业法是一种比较科学的施工组织方法，它建立在合理分工、紧密协作和大批量生产的基础上。在公路工程施工过程中，将建筑产品施工的各道工序分配给不同的专业队依次去完成，每个专业队沿着一定的方向移动，在不同的时间相继对各个施工任务（施工段）进行相同的施工，由此形成专业队、施工机械和材料供应的移动路线，称为流水线。公路工程施工现场规模较大，可容纳各种不同专业的工人、施工机具，在不同的位置进行施工生产，即将施工对象划分为若干个施工段，以流水形式组织施工作业，使整个施工过程始终连续、均衡、有节奏的施工。公路工程施工任务不论是分部、分项工程，还是基本建设项目，都可以组织流水作业，即小到一道工序大到一个基本建设项目，都可以按流水作业法组织施工。

流水作业的经济效果，可归纳为以下几点：

（1）可以缩短工期，尽早交付使用，发挥投资效益； （2）有利于提高劳动生产率； （3）有利于提高工程质量； （4）有利降低成本，提高利润；

（5）可以保证机械和劳动力得到充分、合理的利用；

（6）可以减少现场管理费和物资消耗，提高综合经济效益。

二、流水作业的分类

流水作业可分为：分项工程流水作业、分部工程流水作业、单位工程流水作

业和群体工程流水作业等几种形式。 前两种流水作业组织的基本形式。

三、流水作业的基本方法

组织流水作业的基本方法如下： 1.划分施工段

划分施工段就是把劳动对象（工程项目）按自然形成或人为地划分成劳动量大致相等的若干段。如：一个标段上有若干道小涵洞，可以把每一个小涵洞看作是一个施工段，这就自然形成了若干施工段。如果把一个标段的路线工程部分，划分成1Km一段，就属于人为地把劳动对象划分成了若干施工段。 2.划分工序

划分工序就是把劳动对象（工程项目）的施工过程，划分成若干道工序或操作过程，每道工序或操作过程分别按工艺原则建立专业班组，即有几道工序，原则上就应该有几个专业施工队。

3.确定施工顺序

确定施工顺序就是各个专业班组按照一定的施工顺序，依次地、连续地由一个施工段转移到下一个施工段，不断地完成同类施工。如：路线的施工顺序是：施工准备、施工放样、路基、路面等，各专业班组按照这样一个施工顺序，由一个施工段转移到下一个施工段，直至完成全部工程。

4.估算流水时间

施工单位根据能达到的生产力水平和流水强度，确定流水节拍和流水步距。 5.施工过程的时间组织

为了缩短工期，提高经济效益，减少施工工人和施工机械的不必要的闲置时间，本施工段上各相邻工序之间或本工序在相邻施工段之间进行作业的时间，应尽可能地相互衔接起来，即施工段之间、工序之间尽可能连续。

例：有5 道涵洞，对其基础施工采用流水作业法。

分析：①5道涵洞，自然形成5个施工段；②将基础分成三道工序：施工放样、挖基坑、砌基础；③分别组成三个专业施工队，即施工放样3人、挖基坑4人、砌基础8人；④施工顺序是：施工放样 挖基坑 砌基础。具体时间组织成果见图3—4。 进度 工 作 日 (单位：天)

工序 施工放样 a 挖基坑 b 砌基础 c 流水步距 流水展开期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Kab ，Kbc t 总工期T = 13天 图例： 涵洞1 涵洞2 涵洞3 涵洞4 涵洞5

图3—4 流水作业施工进度图

由图3—4可见，当涵洞1的施工放样工序完成后，涵洞1的挖基坑作业可以进行；同时，涵洞2的施工放样和涵洞1的挖基坑作业平行地进行施工；依此进行下去，形成流水作业。

四、流水作业表达方式

流水作业的表达方式，主要有横道式和网络图两种方式。

其中横道图有水平指示图表和垂直指示表等方式。 网络图有横道式流水网图、流水步距式流水网络图、搭接式流水网络图和三维流水网络图等形式。

五、流水作业法的主要参数

用流水作业法组织施工时，施工过程的连续性、均衡性和协调性，取决于一系列参数的确定，以及它们之间的相互联系，反映这些关系的参数就称为流水参数。一般把流水作业法的参数分为：空间参数、工艺参数和时间参数。 （一）工艺参数

任何一项施工任务的施工，都由若干不同种类和特性的施工过程组成，每一道工序都有其特定的施工工艺。在组织流水作业时，用工序（施工过程）和流水强度这两个参数来表达流水作业施工工艺开展顺序及特征，这些参数称为工艺参数。 1. 施工过程n

根据具体情况，把一个工程项目（分部工程）划分为若干道具有独自施工工艺特点的个别施工过程，叫作工序。如：桥梁钻孔灌注桩工程可分为：埋护筒、钻孔、灌混凝土等；预制混凝土构件可分为：钢筋组、木工组、支模板组、实验组、混凝土拌和站、混凝土运输、混凝土浇灌、混凝土振捣。工序数常用n来表示。每一道工序由一个专业班组来承担施工。 工序数要根据构造物的复杂程度和施工方法来确定，划分工序时，应注意以下问题： ① 划分施工过程的粗细程度，应以流水作业进度计划的性质为依据。对于实施性的流水作业进度计划，应划分得细一些，可划分到分项工程。对于控制性的进度计划，应划分得粗一些，可以是单位工程，甚至是单项工程； ② 结合所选择的施工方案划分施工过程。如：钢筋混凝土结构的现场浇注与预制安装，沥青混凝土路面的机械摊铺施工与人工摊铺施工，两者划分施工工序的差异是很大的； ③ 划分应重施工过程点突出，抓住主要施工过程，不宜太细，使流水作业进度计划简明扼要。如：路面工程可以划分为底基层、基层、面层；

④ 一个流水作业进度计划内的所有施工过程应按施工先后顺序排列，所采用的工序名称应与现行定额的项目名称一致。 2.流水强度v

流水强度又称流水能力或生产能力，每一施工过程（专业班组）在单位时间内所完成的

工程量（如：瓦工组在每工作班砌筑的圬工体积数值）叫流水强度。流水强度越大，专业队应配备的机械、需用的人工及材料等也就越多，工作面相应增大，施工期限将会缩短。流水强度按下列公式计算：

① 机械施工时的工序流水强度按式（3—1）计算：

i1 （3—1）

式中：Vi — 工序ｉ的机械作业流水强度； Ri — 某种施工机械台数；

Ci — 该种施工机械的台班产量定额（时间定额的倒数）； x — 投入同一工序的主导施工机械种类。

② 人工操作时的工序流水强度按式（3—2）计算： ii （3—2） i式中：Vi — 工序ｉ的人工作业流水强度； Ri — 每一专业班组人数；

Ci — 平均每一个工人每班产量即产量定额（时间定额的倒数）。空间参数

执行任何一项施工任务，都要占用一定范围的空间。在组织流水作业时，用工作面、施工段数这两个参数表达流水作业在空间布置上所处的状态，这些参数称为空间参数。

（二）空间参数 1.工作面

某一专业工种的工人或某种型号的机械在进行施工操作时所必须具备的活动空间称为工作面。

工作面的大小决定了最多能安置多少工人和布置多少台机械操作。它反映空间组织的合理性。工作面的布置以最大发挥工人和机械的效力为目的，并遵守安全技术和施工技术规范的规定。

2.施工段数m

施工段的概念前面已经讲过，那么，为什么要划分施工段呢？划分施工段时应注意什么呢？

划分施工段的目的：

① 多创造工作面，为下道工序尽早开工创造条件；② 不同的工序（不同工种的专业施工队）在不同的工作面上平行作业。只有划分施工段，才能展开流水作业。 划分施工段应注意以下几点：

① 人为划分施工段时，要使各施工段劳动量大致相等，相差以不超过15％为宜。 ② 施工段的划分，应考虑施工规模、资源供应等，通常以主导工序的组织为依据。 ③ 施工段的划分，应考虑施工对象的结构整体完整性。如：大型人工构造物以伸缩缝、沉降缝为界分段，一般的工程结构应在受力最小而又不影响结构外观的位置分段。

④ 施工段的划分，要考虑各作业班组有合适的工作面，过小，不能充分发挥人、机械的效力；过大，影响工期。

（三）时间参数

每一工序（施工过程）的完成，都要消耗时间。在组织流水作业时，用流水节拍、流水步距、流水展开期、技术间歇时间、组织间歇时间这五个参数来表达流水作业在时间排列上所处的状态。这些参数称为时间参数。 1.流水节拍ti

流水节拍ti是指一道工序（作业班组）在一个施工段上的持续时间。如图3—4中，施工放样工序在各施工段上的流水节拍都等于1天，挖基坑工序在各施工段上的流水节拍都等于2天等。

当施工段数目确定后，流水节拍的长短，影响总工期。影响流水节拍长短的因素有：施工方案、施工段的工程数量、专业施工队的人数、机械台数、每天的作业班次等。

从理论上讲，流水节拍越短越好。但是实际上，由于工作面的，流水节拍ti有一个界限。流水节拍ti有以下几种计算方法：

viRiCixvRC

① 定额法。在实际工程中，根据实有工人和机械数量按式（3—3）确定流水节拍ti： 式中： ti— 流水节拍；：

Qi — 某施工段的工程数量； S — 某工序的时间定额； R — 施工人数或机械台数；

n — 作业班制数，即1班、2班、3班。

② 工期反算法。如果施工任务紧迫，必须在规定日期内完成施工任务，可采用倒排进度的方法求流水节拍。首先根据要求的总工期T倒排进度，确定某一工序（施工过程）

tiQiSRn （3—3）

的施工作业总持续时间Ti，再根据施工段数m反求流水节拍ti：

TtiIm （3—4）

然后检查反求的流水节拍ti是否大于最小流水节拍tmin，如果不满足可通过调整施工段

数和专业队人数及作业班次，再综合考虑其他因素，然后重新确定。tmin的计算公式为：

式中：Amin — 每个人或每台机械所需的最小工作面； A — 一个施工段实际具有的工作面数值； Qi — 某施工段的工程数量； S — 某工序的时间定额。

③经验估算法，根据以往的施工经验估算流水节拍。 2.流水步距K

流水步距指两相邻不同工序（专业班组）相继投入同一施工段开始工作的时间间隔，即开始时间之差，通常用K表示。在图3—4中，施工放样专业队第一天开始作业，挖基坑专业队从第二天开始作业，则这两支专业队之间的流水步距K=1。

流水步距K的大小，对总工期有很大影响。在施工段数目和流水节拍确定的条件下，流水步距越大，则总工期就越长，反之，则反。确定流水步距时，在考虑正确的施工顺序、合理的技术间歇、适当的工作面和施工的均衡性的同时，一般还应遵循以下原则：

① 采用最小的流水步距，即相邻两工序在开工时间上最大限度地、合理地连接，以缩短工期；

② 流水步距要能满足相邻两工序在施工顺序上相互制约的关系； ③ 尽量保证各施工专业队都能连续作业；

④ 确定流水步距要保证工程质量，满足安全施工的要求。 3.平行搭接时间

在工作业允许的条件下，如果前一个专业工作队完成部分施工任务后，能够提前为后一个专业工作队提供工作面，使后者提高进入前入前一个施工段，两者在同施工段上平行搭接施工，这个搭接时间称为平行搭接时间或插入时间，通常以Cj,j1表示。

从第一个施工专业队开始作业起，到最后一个施工专业队开始作业止，其时间间隔叫

，流水展开期，常用t表示。显然，流水展开期之后，全部施工专业队都进入流水作业（当m＞n时）,每天的各种资源需要量保持不变,各专业队每天完成相应的工作量,开始了连续、

，均衡而紧凑的流水作业阶段。由图3—4 可见，流水展开期t的数值等于各流水步距K值之和。

4.技术间歇时间

在组织流水作业时，不仅要考虑专业队之间的协调配合、施工质量、施工安全等，有时应根据材料特点和工艺要求，还要考虑合理的工艺等待时间，然后下一专业队才能进入施工，这个等待时间叫技术间歇时间。如：混凝土的凝结硬化、油漆的干燥等。 5.组织间歇时间

tminAminQiSA （3—5）

在流水作业中，由于施工技术或施工组织的原因，造成流水步距以外增加的间歇时间叫组织间歇时间。如：施工进行中的检查、校正，施工人员和机械的转移等需用的时间都是组织间歇时间。

六、流水作业的组织形式

由于工程构造物的复杂程度不同，受地理环境影响不同，以及工程性质各异等因素的影响，造成了流水参数的差异，使流水施工作业分为：有节奏流水作业和无节奏流水作业。其中，有节奏流水又分为：全等节奏流水、异节奏流水。

见P36页

1、等节奏流水作业：流水节拍都相等。（完成工作任务所需时间相等）也称全等节拍流水作业，固定节拍流水作业）

2、异节奏等步距成倍节拍流水作业：同一施工过程的时间相同，流水节拍成倍数关系，步距相同（组织施工时相邻施工过程之间的间隔时间相同）。也称成倍节拍流水作业。

3、异节奏异步距流水作业：同一施工过程的作业时间相同，但流水节奏不同，组织施工时步距不相同。

4、无节奏流水作业：施工过程在各施工段上的流水节拍不相等地。

七、等节奏流水作业

在组织流水作业时，如果所有工序（施工过程）在各个施工段上的流水节拍彼此相等，这种组织方式的流水作业称为全等节拍流水。

下图不准确 工 作 日 （单位：天） 进度 工序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 a b c d t，=（n-1）ｋ ｔ＝ｍｔi Ｔ＝（n-1）k + mｔi 进度 工序 1 a） 工 作 日 （单位：天） 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 d c b a t，=（n-1）ｋ ｔ＝ｍｔi Ｔ＝（n-1）k + mｔi 施工段图例： A， B， C， D， E。

b）

图3—5 全等节拍流水施工进度图

a）横道图； b）斜线图 1、特点

① 流水节拍彼此相等，流水步距彼此相等，而且两者的数值也相等。即ti=ki=常数，这也是组织全等节拍流水作业的条件。

② 按每一道工序各组织一个施工专业队，即施工专业队的数目等于工序数n。

③ 每个施工专业队都能连续作业，施工段没有空闲，实现了连续、均衡而又紧凑的施工，是一种理想的组织方式。但是实际工程中，这种情况并不多见。

2、等节奏流水作业的组织步骤

（1）确定施工起点及流向，分解施工过程。 （2）确定施工顺序，划分施工段。 3、总工期计算

（1）有间歇时间的固定节拍流水作业工期

T(n1)tGZmt(mn1)tGZ

G为工艺间歇时间，Z为组织间歇时间，n是施工过程数，m是施工段数，t是流水节拍。 例:某分部工程划分为4个施工过程，分4个施工段施工，流水节拍为2天，流水步距为2天，组织间歇为0、0、0天，工艺间歇为0、0、1天，则流水施期为

T=(4-1)*2+1+0+4*2=15天

(2)有提前插入的固定节拍流水作业工期

T(n1)tGZmtC(mn1)tGZC G为工艺

间歇时间，Z为组织间歇时间，C为提前插入时间

例：分部工程划分为4个施工过程，分4个施工段施工，流水节拍为2天，流水步距为2天，组织间歇为0、0、0天，工艺间歇为0、0、1天，提前插入时间为1、1、2天则流水施期为

T=(4-1)*2+1+0+4*2-（1+1+2）=11天

八.成倍节拍流水作业

（1）定义

相同工序的流水节拍在所有施工段上都相等，不同工序的流水节拍彼此不相等，但互为整数倍数关系（1除外）。 （2）特点

① 同一工序在各个施工段上的流水节拍彼此相等，不同工序在同一施工段上的流水节拍彼此不相等，但互为整数倍数关系，这也是组织成倍节拍流水作业的条件。 ② 施工专业队的数目大于工序数。

③ 各施工专业队都能保持连续施工，施工段没有空闲，整个施工过程是连续的、均衡的，各施工专业队按自己的节奏施工。

（3）成倍节拍流水施工组织

如果仍按全等节拍流水组织施工，则会造成专业队窝工或作业面间歇，从而导致总工期延长。为了使各专业队仍能连续、均衡地依次在各施工段上施工，应按成倍节拍流水组织施工。其步骤如下：

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 确定流水步距

⑤ 确定专业工作队数目 ⑥ 计算总工期Ｔ。

T(mn1)KbGZC

进度 工 作 日 （单位：天）

工 专业 序 队代号 2 4 6 8 10 12 D 14 16 18 20 22 24 a 1 21 G Kk b 22 23 31 c 32 总工期Ｔ （ΣBi - 1）Kk m Kk 图例：施工段代号： A B C D E F G

图3—6 成倍节拍流水施工进度图

例：图3—6是一个成倍节拍流水作业图，共有7个施工段（A、B、C、D、E、F、G），每个施工段有3道工序（a、b、c），a工序（专业队）在各个施工段上的流水节拍ta＝2；b工序在各个施工段上的流水节拍tb＝6；c工序在各个施工段上的流水节拍tc＝4。 各工序的流水节拍的最大公约数Kk＝2。由Bi=ｔi/ Kk 计算得：a工序需要1个专业队；b工序需要3个专业队；c工序需要2个专业队。

该例 m = 7 ΣB i＝6 Kk＝2 代入式（3—11）得： Ｔ＝（7 + 6 - 1）×2 = 24 （天）

九、无节拍流水作业

无节拍流水作业是指同类工序的流水节拍在各施工段上不完全相同，而不同类工序的流水节拍相互也不完全相等。

对于公路工程来说，沿线工程量并非均匀分布，如：大、中型桥梁或路基土、石方的高填、深挖等属于集中型工程。在实际工程中，各施工专业队在机具和劳动力固定的条件下，流水作业速度不可能总保持一致。所以，有节拍流水作业很少出现，大多是无节拍流水作业，即ti≠常数，K≠常数。 1、无节奏流水作业特点

（1）每个施工过程在各个施工段上的流水节拍不尽相等。 （2）流水步距不相等。 2、无节奏流水作业组织步骤

（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。 （4）确定流水步距

3、无节奏流水作业工期计算

TKtGZC

K为流水步距，t为最后一个施工过程的流水节拍

潘特考夫斯基法 此法也叫“累加数列错位相减取大差法”。下面以具体示例介绍其具体步骤：

① 作表。按施工段和工艺顺序，将各工序（施工专业队）在各施工段上的流水节拍值列于表3—1中；

② 求首施工段上各最小流水步距K；

流水节拍表（单位：天） 表3—1

施工段 工序 A B C D 2 3 2 a 2 3 3 b 2 2 3 c 3 3 3 A（a）求Kab 将a工序的ta依次累计叠加，可得数列：2 5 8 10； 将b工序的tb依次累计叠加，可得数列：2 4 7 10；

将后一工序的数列向右错一位，进行两数列相减，即： a： 2 5 8 10

b： -） 2 4 7 10

2 3 4 3 -10

A则所得数列中的最大正数4，即为a、b 两工序的最小流水步距Kab=4。

A（b）同理求Kbc

b： 2 4 7 10

c：-） 3 6 9 11

2 1 1 1 -11

A则所得数列中的最大正数2，即为b、c 两工序的最小流水步距Kbc=2。 若没有组织间歇时间、工艺间歇时间、提前插入时间，则施工工期为

TKtGZC=（4+2）+(3+3+3+2)=17天

（三）课堂练习

1、分部工程划分为2个施工过程，分4个施工段施工，流水节拍为3天，流水步距为3天，组织间歇为0、1、0天，工艺间歇为0、1、1天，提前插入时间为1、1、2天则流水施期为多少天？

2、分部工程划分为甲、乙两个施工过程，分4个施工段施工，流水节拍甲、乙分别为2、4天，组织间歇为0天，工艺间歇为0天，提前插入时间为0天求流水施工工期？

3、表a是给出的一个流水节拍表，请同学们潘特考夫斯基法求施工工期？

流水节拍表（单位：d） 表a 施工段 工序 A 2 1 3 4 3 B 2 2 3 3 1 C 2 2 2 1 2 D 1 4 3 3 4 a b c d e 第四节 无节拍流水作业施工次序的确定 公路工程由于施工作业条件、工程结构特性和环境因素的影响，流水作业并不是按照人们的意愿能安排成有规律的稳定性流水作业，而常常会出现无节拍的流水作业。在前面曾提到，在确定无节拍流水作业的施工总工期时，必须先进行施工段排序，否则，将不能求得最短施工总工期。

如果有m个施工段，每个施工段都具有n道工艺相同的工序（工艺不同的工序无法进行比较），那么，怎样安排各个施工段的施工次序，才能使得总工期最短呢？

这里所指的m个施工段，是指那些施工内容相同的单位工程、分部、分项工程（而不同施工内容的施工段无法排序）。n道工序是指m个施工段中，受某种客观条件（如关键设备等）制约的工序，或指那些人为合并的工序。

一、Ｍ个施工段２道工序时，施工次序的确定

对于这类问题可以用约翰逊—贝尔曼法则来解决。这个法则的基本思想是：先行工序施工工期短的要排在前面施工；而后续工序施工工期短的要排在后面施工。也即，首先列出m个施工段的“流水节拍表”（各个施工段上各工序的流水节拍的计算，将在第五章讲），然后，在表中依次选取最小数，而且每列只选一次，若此“数”属于先行工序，则从前面排，反之，则从后面排。

具体步骤通过示例详解如下： 1.填列“流水节拍表”。如表3—2；

2.绘制“施工次序排列表”的表格。见表3—3（熟练后可不绘制此表，而在表3—2下边加一栏，直接排序）；

流水节拍表（单位：d） 表3—2 施工段 工序 A 4 7 B 4 4 C 6 5 D 8 1 E 3 6 F 2 3 a b

施工次序排列表 表3—3 施工次序 填表次序 1 2 3 4 5 6 列中最小数 1 F 2 2 E 3 3 A 4 4 C 5 5 B 4 6 D 1 施工段号 F E A C B D 3.填表排序。即按约翰逊—贝尔曼法则填充表3—3，从而可将各个施工段的施工次序排列出来。

本示例中，根据表3—2，各施工段的施工次序排列如下：

第一个最小数是1，属于后续工序，所以填列在表3—3中施工次序的最后一格，并将表3—2中D施工段这一列划去；

第二个小数是2，属于先行工序，所以填列在表3—3中施工次序的最前面一格，并将表3—2中F施工段这一列划去；

余此类推，将表3—3填列完毕，可确定各个施工段的最优施工次序为：F、E、A、C、B、D。

4.绘制施工进度图，确定施工总工期。本示例按流水作业法组织施工，其施工进度图，如图3—11，其总工期为28天。

若不按约翰逊—贝尔曼法则所确定的施工次序，一般不能取得最短施工总工期。如：本示例，若按表3—2的施工次序，即按A、B、C、D、E、F的次序施工，则总工期至少需要34天，比28 天多6 天。 工 作 日 进度 工序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 a b 施工段图例： F， E， A， C， B， D。

图3—12 最优施工次序流水作业进度图

二、Ｍ个施工段３道工序时，施工次序的确定

对于这类问题，如果符合下列两种情况中的一种，就可采用约翰逊—贝尔曼法则，这两种情况是：

① 第1道工序中最小的施工期amin，大于或等于第2道工序中最大的施工期bmax，即amin ≥ bmax；

② 第3道工序中最小的施工期cmin，大于或等于第2道工序中最大的施工期bmax，即cmin ≥ bmax；

对于m个施工段３道工序时，施工次序的排序问题，只要符合上述两条中的一条时，即可按下述步骤来求得最优施工次序：

第一步：将各个施工段中第1道工序a和第2道工序b的流水节拍（施工期）依次加在一起，即a + b；

第二步：将各个施工段中第2道工序b和第3道工序c的流水节拍（施工期）依次加在一起，即b + c； 第三步：将上两步中得到的流水节拍表（施工工期表），看作两道工序的流水节拍表（施工工期表）；见表3—4中的a + b和b + c。

第四步：按上述m个施工段2道工序时的排序方法，求出最优施工次序；

第五步：按所确定的施工次序绘制施工进度图，确定施工总工期。 现举例说明，见表3—4。

流水节拍表（单位：d） 表3—4 施工段 工序 A 3 5 5 8 10 B 2 2 6 4 8 C 8 3 7 11 10 D 10 3 9 13 12 E 5 4 7 9 11 a b c a + b b + c 最优次序 B A E D C 本例按上述方法确定出最优施工次序为B、A、E、D、C，总工期为39天；若按A、B、C、D、E的顺序施工，则总工期为42天。

如果m个施工段３道工序，不满足上述特定条件，应如何确定最优施工次序呢？对于这种情况，我们采用穷举法，找出最优施工次序。即还是按照上述原理，将工序重新组合成虚拟的2道工序（包括所有可能的情况），再按约翰逊—贝尔曼法则确定最优施工次序。

举例说明：见表3—5。

表3—5为4个施工段，3道工序，但是不满足上述特定条件，我们可以把a、b、c三道工序重新组合成以下2道工序（包括了所有组合情况）：（a，b + c）；（a + c，b）；（a + b，c）；（a + b，b + c）；（a + c，b + c）；（a + b，a + c）。注意：先行工序和后续工序的位置不能颠倒，即（a + c，a + b）的组合是错误的。

流水节拍表（单位：d） 表3—5 施工段 工序 A 3 3 5 B 4 5 6 C 7 6 8 D 9 4 7 a b c 三、Ｍ个施工段工序多于３道时，施工次序的确定及直接编阵法计算工期

当工序多于3 道时，求解最优施工次序变的比较复杂，但是，我们仍可以将工序按一

定方式进行组合，将其变成虚拟的2道工序，然后再按约翰逊—贝尔曼法则确定较优的施工次序。

由于组合方式很多，每一次只能得到较优施工次序，只有列出所有组合方式，从众多较优解中找到最优施工次序。但是，即使我们没有列出所有组合方式，也可以得到相对最优解。下面举一例说明本法的应用：

例：某施工任务有4个施工段，每个施工段有4 道相同工序，其流水节拍表（作业时间表）如表3—6，求其最优施工次序及最短施工总工期。

流水节拍表（单位：d） 表3—6 施工段 工序 A 6 4 8 B 2 7 9 C 5 1 3 D 3 2 6 1 5 4 8 若不排序，按直接编阵法（见下文）得施工总工期为43天。 解：组合1：

流水节拍表（单位：d） 表3—7 施工段 工序 a b c d A 10 9 B 9 14 C 6 7 D 5 14 a + b C + d 较优次序 D C B A 较优次序为：D、C、B、A，按直接编阵法得施工总工期为35天。 组合2：

流水节拍表（单位：天） 表3—8 施工段 工序 A 14 5 B 11 12 C 8 5 D 9 10 a + c b + d 较优次序 D B C A 较优次序为：D、B、C、A，按直接编阵法得施工总工期为33天。 组合3：

流水节拍表（单位：天） 表3—9 施工段 工序 a+d b+c A 7 12 B 7 16 C 9 4 D 11 8 较优次序 B A D C 较优次序为：B、A、D、C，按直接编阵法得施工总工期为44天。 组合4：

流水节拍表（单位：天） 表3—10 施工段 工序 A 6 13 B 2 21 C 5 8 D 3 16 a b+c+d 较优次序 B D C A

较优次序为：B、D、C、A，按直接编阵法得施工总工期为37天。 组合5：

流水节拍表（单位：天） 表3—11 施工段 工序 A 18 1 B 18 5 C 9 4 D 11 8 a + b + c d 较优次序 D B C A 较优次序为：B、D、C、A，按直接编阵法得施工总工期为33天。结果同组合2。 从以上五种组合中找出最优顺序为：D、B、C、A，总工期为33天，比按A、B、C、D顺序，施工总工期减少了10天。还有其它组合方式，有兴趣的同学可以继续做下去。 （二）直接编阵法计算工期

在实际工程中，对于小型施工项目的排序问题，就如上例一样，我们可以通过直接编阵法计算工期，而不必每一次都画出进度图来确定施工工期。

直接编阵法计算工期的原理是：只要具备了开工要素就开工，属于紧凑法施工组织安排。具体计算见下例：

例:某施工任务有A、B、C、D四个施工段，每个施工段有a、b、c、d四道工序，各道工序在各个施工段上的作业工期（即流水节拍）见表3—12，表3—12中（）外的数字为原始数据，（）内的数字为新元素数据。

直接编阵法计算工期的步骤是： ① 计算第一行新元素

对于第一行各新元素，可以直接累加得到。因为，对于a工序来说，所有施工段上的工作面都是闲置的，只要有生产力就可以开工，所以，可以直接用旧元素值加左边新元素值得到该新元素值。也就是说，到第26天，a工序（作业队）就完成了所有施工段上的施工任务。

②计算第一列新元素

对于第一列（即首施工段A）各新元素，也是直接用旧元素值加上面新元素值得到该新元素值。因为，所有工序（专业队）都是闲置的，即生产力能满足要求，只要有工作面就可以开工，所以，每累加一个数，也就是一道工序已完成了在首施工段A上的操作。

③计算其它新元素值 对于其它新元素值，用旧元素值加上面或左边二者新元素中的较大值（之所以加较大值是为了具备开工要素，上面的数值说明有无工作面，左边的数值说明有无生产力）得该新元素值，从第二行起顺序进行，直至完成。具体计算结果见表3—12。本例施工总工期为42天。

流水节拍表 （单位：d） 表3—12 施工段 工序 A 6 3 （9） 5 （14） B 4 （10） 5 （15） 6 （21） C 7 （17） 6 （23） 8 （31） D 9 （26） 4 （30） 7 （38） 3 （42） 4 （18） 7 （28） 8 （39） 注：（）中的数值为新元素，施工总工期是42 天。 a b c d 第五节 作业法的综合运用

在前面我们讨论了顺序作业法、平行作业法、流水作业法，在实际工程中，这三种作业法不仅可以单独使用，而且可以根据具体条件将三种基本作业方法综合运用。在实际工程中常用的有：平行流水作业法、平行顺序作业法、立体交叉平行流水作业法。

一、平行流水作业法

在工程量相同的情况下，平行作业法工期最短，但劳动力、材料、机械等物资的需要量

不平衡，我们可以根据实际情况，组织平行流水作业法，即能缩短工期，又能克服平行作业法的缺点，发挥流水作业法的优势。在下例图3—12中，孔1和孔2、孔3和孔4、孔5和孔6、孔7和孔8等为平行作业，孔1和孔3、孔2和孔4、孔5和孔7、孔6和孔8等为流水作业。以钻孔为主导工序进行安排。从孔1至孔8之间的作业组织属于平行流水作业法；从孔9至孔16之间的作业组织也属于平行流水作业法。

二、平行顺序作业法

平行顺序作业法适合于人力、财力、物力都十分充足，工期又相当紧张的工程任务。虽然没有克服平行作业法造成的人力、物力、机械等的过分集中使用和顺序作业法的不连续等缺点，但在某些特定的情况下可以考虑应用。

三、立体交叉平行流水作业法

这种方法综合运用了平行、顺序、流水作业方法的特点。在空间上，利用一切可以利用的工作面，根据实际拥有的机械、材料、人力以最大发挥其效力。以主导工序和主导机械为依据，进行时间组织安排。它有效地缩短了施工工期，使整个施工过程处于节奏当中，它非常适合于工序繁多，工程量大而又集中的大型构造物的施工。如：立交桥、特大桥的钻孔灌注桩工程、桥墩、桥台施工等。

例：某工程二队承包了一座桥的基础工程，该桥基础为桩基础，共有16根钢筋混凝土桩。该工程队的施工组织方法见图3—12。

在图3—12中，每8个孔分成一组，按平行流水作业组织，这两组之间又进行立体交叉施工。由图3—12可见，埋护筒作业队一支，清理现场作业队一支，灌混凝土作业队一支，钻孔设备四套,这四个专业队都是连续作业。整个施工过程有条不紊，充分体现了连续、协调、均衡的施工组织原则。

工 作 日 （单位：d） 进度 施工段 孔1 孔2 孔3 孔4 孔5 孔6 孔7 孔8 孔9 孔10 孔11 孔12 孔13 孔14 孔15 孔16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

劳 动 力 分40 布图 4 劳动量 16 28 40 52 72 76×10 ∑1216工日 72 60 48 36 24 4 工序图例 埋护筒4人， 钻孔12人， 灌混凝土20人， 清理现场4人。 图3—12 立体交叉平行流水作业进

思考题：

1、公路施工过程的概念及分类？

2、公路施工过程的组成及其基本原则是什么？ 3、影响施工过程组织的因素是什么？ 4、公路施工过程时间组织的类型是什么？

5、三种基本作业方法是什么？各自的特点是什么？ 6、流水作业法的基本方法及主要参数是什么?流水作业法的分类及各自的计算特点是什么？ 7、流水节拍的定义及计算方法是什么？ 8、流水步距的定义及遵循的原则是什么？

9、潘特考夫斯基法和纸条串法如何确定最小流水步距？ 10、约翰—贝尔曼法则的原则和具体步骤是什么？ 练习题

1、如下表3-1所示，采用流水作业施工，计算计划总工期，并画出流水作业的横道图及垂直图。

表3-1 施工段 作 业 时 间 施工过程 ① ② ③ ④ ⑤ A B C 5 4 4 3 5 3 4 4 4 5 3 4 5 3 3 D 6 5 6 5 3 2、如下表3-2所示，采用流水作业施工，试考虑最短工期方案，计算计划总工期，并画出流水作业的横道图及垂直图。

表3-2 施工段 作 业 时 间 施工过程 ① ② ③ ④ ⑤ A B C 8 3 3 6 4 4 3 1 1 5 2 3 6 3 2 D 3 5 4 4 6 3、某工程各施工段的施工次序为B、A、C，工序次序为a、b、c、d、 e，其流水节拍ti 如B

表3-3所示，若采用工序连续作业，试用潘特考夫斯基法求首工段的最小流水步距Kmin，并作图。(单位：日)

流水节拍ti 表 表3-3 工序 施工段 B A a 2 3 b 1 2 c 3 1 d 1 2 e 2 3 1 C 2 3 4 3 4、根据下列期表（表3-4），请用约翰逊法则求最优施工工序。（单位:日） 表3-4 任务 A B C D 工序 a b 6 4 6 3 8 4 7 6 E 9 6 c 2 4 1 2 3 5、已知表3-5中所示工程的工段施工次序为D、B、C、A，采用工序连续施工流水作业法，试用作图法求首工段各工序的流水步距，并确定该工程的最短工期。 表3-5 工段 D B C A 工序 a b c d 4 3 5 7 3 6 9 4 5 1 2 5 7 2 8 1