第六講流水施工、網路計畫、施工組織設計
一.內容提要
這節課主要介紹第二章第十節工程流水施工、第十一節工程網路計畫技術和第十二節施工組織設計。
二.重點.難點
1、熟悉流水作業和網路進度計畫，掌握安裝工程施工組織設計編制原理和方法。
2、重點是施工組織設計的編制,難點是流水作業和網路進度計畫。
三.內容講解
大綱要求
1、了解流水施工原理；
2、熟悉工程網路計畫技術的基本知識及套用；
3、掌握施工組織設計編制原理及方法。
第十節工程流水施工
一、流水施工概述
（一）流水施工的技術經濟效果
流水施工在工藝劃分、時間排列和空間布置上都是一種科學、先進和合理的施工組織方式，具有顯著的技術經濟效果。主要表現在以下幾點：
（1）流水施工的節奏性、均衡性和連續性，減少了時間間歇，使工程項目儘早地竣工，能夠更好地發揮其投資效益。
（2）工人實現了專業化生產，有利於提高技術水平，工程質量有了保障，也減少了工程項目使用過程的維修費用。
（3）工人實現了連續作業，便於改善勞動組織、提高操作技術和更加合理使用施工機具，有利於提高勞動生產率。勞動生產率提高可以降低工程成本，增加承建單位利潤。
（4）以合理勞動組織和平均先進勞動定額指導施工，能夠充分發揮施工機械和操作工人的生產效率。
（5）流水施工高效率，可以減少施工管理費。資源消耗均衡，可以減少物資損失，有利於提高承建單位經濟效益。
（二）流水施工分級
1、分項工程流水施工
分項工程流水施工也稱為細部流水施工，即在一個專業工程內部組織的流水施工。
2、分部工程流水施工
分部工程流水施工也稱為專業流水施工，是在一個分部工程內部、各分項工程之間組織的流水施工。
3、單位工程流水施工
單位工程流水施工也稱為綜合流水施工，是一個單位工程內部、各分部工程之間組織的流水施工。
4、群體工程流水施工
群體工程流水施工亦稱為大流水施工。它是在若干單位工程之間組織的流水施工。
（三）流水施工參數
在組織項目流水施工時，用以表達流水施工在施工工藝、空間布置和時間排列方面開展狀態的參量，統稱為流水參數。它包括：工藝參數、空間參數和時間參數三類。
1、工藝參數
在組織工程項目流水施工時，用以表達流水施工在施工工藝上的開展順序及其特性的參量，均稱為工藝參數。它包括施工過程和施工過程數。
根據工藝性質不同，它可分為：製備類、運輸類和砌築安裝類三種施工過程。
製備類施工過程一般不占有施工項目空間，也不影響總工期，不列入施工進度計畫；只在它占有施工對象的空間並影響總工期時，才列入施工進度計畫。
運輸類施工過程一般不占有施工項目空間，也不影響總工期，通常不列入施工進度計畫；只在它占有施工對象空間並影響總工期時，則必須列入施工進度計畫。
砌築安裝類施工過程占有施工對象空間並影響總工期，必須列入施工進度計畫。
2、空間參數
（1）工作面。
（2）施工段
劃分施工段的原則：
1）同一專業工作隊在各個施工段上的勞動量應大致相等，其相差幅度不宜超過10％～15％。
2）為充分發揮工人（或機械）生產效率，不僅要滿足專業工程對工作面的要求，而且要使施工段所能容納的勞動力人數（或機械台數），要滿足勞動組織最佳化要求。
3）施工段數目多少，要滿足合理流水施工組織要求。
4）為保證項目結構完整性，施工段分界線應儘可能與結構自然界線相一致。
5）對於多層建築物，既要在平面上劃分施工段，又要在豎向上劃分施工層。保證專業工作隊在施工段和施工層之間，有組織有節奏、均衡和連續地流水施工。
（3）施工層
3、時間參數
在組織流水施工時，用以表達流水施工在時間排列上所處狀態的參量，均稱為時間參數。它包括：流水節拍、流水步距、技術間歇、組織間歇和平行搭接時間等5種。
（1）流水節拍
根據流水節拍數值特徵，人們把流水施工分為等節奏流水施工、異節奏流水施工和無節奏流水施工三種。
影響流水節拍的因素主要有：採用的施工方法、投入的勞動力或施工機械多少，以及工作班次的數目。為避免浪費工時，流水節拍在數值上應為半個班的整數倍。其數值可按下列兩種方法確定。
1）定額計算法。
2）經驗估算法
（2）流水步距
確定流水步距考慮的因素有以下幾點：
1）每個專業隊連續施工的需要。
2）技術間歇的需要。
3）流水步距的長度應保證每個施工段的施工作業程式不亂，不發生前一施工過程尚未全部完成，而後一施工過程便開始施工的現象。
（3）技術間歇
（4）組織間歇
二、等節奏流水施工
（一）基本概念
在組織流水施工時，如果各個施工過程在各個施工段上的流水節拍都彼此相等，此時流水步距也等於流水節拍。這種流水施工組織方式，稱為固定節拍流水（亦稱全等節拍流水或等節拍專業流水）。
（二）基本特點
（1）所有流水節拍都彼此相等。
（2）所有流水步距都彼此相等，而且等於流水節拍。
（3）每個專業工作隊都能夠連續作業，施工段沒有間歇時間。
（4）專業工作隊數目等於施工過程數目。
三、異節奏流水施工
（一）基本概念
在組織流水施工時，如果同一施工過程在施工段上的流水節拍都彼此相等，不同施工過程在同一施工段上的流水節拍之間存在一個最大公約數。為加快流水施工速度，可按最大公約數的倍數組建每個施工過程的專業工作隊。這樣便構成了一個工期最短的流水施工方案（成倍節拍流水也稱為異節拍專業流水）。
（二）基本特點
（1）同一施工過程在各個施工段上的流水節拍都彼此相等，不同施工過程在同一施工段上的流水節拍之間存在一個最大公約數。
（2）流水步距等於各個流水節拍的最大公約數。該流水步距在數值上應小於最大的流水節拍，並要大於1；只有最大公約數等於1時，該流水步距才能等於1。
（3）每個專業工作隊都能夠連續作業，施工段都沒有間歇時間。
（4）專業工作隊數目大於施工過程數目。
四、無節奏流水施工
（一）基本概念
無節奏流水也稱為分別流水法施工。在實際施工中，通常每個施工過程在各個施工段上的工程量彼此不相等。或者各個專業工作隊的生產效率相差懸殊，造成多數流水節拍彼此不相等。這時只能按照施工順序要求，使相鄰兩個專業工作隊，在開工時間上最大限度地搭接起來，並組織成每個專業工作隊都能夠連續作業的非節奏流水施工。這種流水施工組織方式，稱為無節奏流水施工。它是流水施工[page]的普遍形式。
（二）基本特點
（1）各個施工過程在各個施工段上的流水節拍，通常不相等。
（2）流水步距與流水節拍之間，存在的某種函式關係，流水步距也多數不相等。
（3）每個專業工作都能夠連續作業，施工段可能有間歇時間。
（4）專業工作隊數目等於施工過程數目。
第十一節 工程網路計畫技術
一、工程網路計畫技術概述
1、網路計畫技術的基本概念
網路計畫技術的基本模型是網路圖。所謂網路圖，是指“由簡箭線和節點組成的，用來表示工作流程的有向、有序網路圖形”。所謂網路計畫，是“用網路圖表達任務構成，工作順序，並加注工作時間參數的進度計畫”。
2、網路計畫的分類
（1）按代號的不同區分，可分為雙代號網路計畫和單代號網路計畫。
（2）按目標的多少區分，可分為單目標網路計畫和多目標網路計畫。
（3）時標網路計畫。
（4）搭接網路計畫。
（5）按肯定與非肯定進行區分，可分為肯定型網路計畫與非肯定型網路計畫。
非肯定型網路計畫指計畫子項目（工作）、工作之間的邏輯關係及各工作的持續時間三者之中有一項以上不肯定的網路計畫。
（6）按網路計畫包含的範圍區分，可分為局部網路計畫、單位工程網路計畫和綜合網路計畫。
二、雙代號網路計畫
1、雙代號網路圖
雙代號網路圖用一條箭線表示一項工作，箭線的箭尾節點表示該工作的開始，箭頭節點表示該工作的結束。在非時標網路圖中，箭線的長度不直接反映該工作所占的時間長短。箭線應畫成水平直線、折線或斜線，而以水平直線為主，其水平投影的方向應自左向右，表示工作的進行方向。
（1）雙代號網路圖的基本符號。雙代號網路圖的基本符號是圓圈、箭線及編號。箭尾節點的編號在前，箭頭節點的編號在後，涮。後大，因此在編號時，凡箭尾節點未編號，箭頭有點不能編號。
虛箭線的惟一功能是用以正確表達相關工作的邏輯關係。它不消耗資源，持續時間為零。虛工作可垂直向上、向下，也可以水平方向向右。
（2）網路圖的邏輯關係。網路圖中的邏輯關係是指工作之間相互制約或依賴的關係。邏輯關係包括工藝關係和組織關係。
（3）雙代號網路圖的繪製規則。《工程網路計畫技術規程》確定了網路計畫的7條規則如下：
1）雙代號網路圖必須正確表達已定的邏輯關係。
2）雙代號網路圖中，嚴禁出現循環迴路。
3）雙代號網路圖中，在節點之間嚴禁出現帶雙向箭頭或無箭頭的連線。
4）雙代號網路圖中，嚴禁出現沒有箭頭節點或箭尾節點的箭線。
5）當雙代號網路圖的某些節點有多條外向箭線或多條內向箭線時，在保證一項工作有惟一的一條箭線和對應有一對節點編號前提下，允許使用母線法繪圖。
6）繪製網路圖時，箭線不宜交叉，當交叉不可避免時，可用過橋法或指向法。
7）雙代號網路圖是由許多條線路組成的、環環相套的封閉圖形，只允許有一個起點節點和一個終點節點，而其他所有節點均是中間節點（既有指向它的箭線，又有背離它的箭線）。
2、雙代號網路計畫時間參數的計算
雙代號網路計畫時間參數的計算方法較多，主要有分析計算法、表上計算法、圖上計算法、節點計算法等。
（1）最早開始時間和最早完成時間
工作的最早開始時間是指在其所有緊前工作全部完成後，本工作最早可能開始的時刻。工作的最早完成時間則等於本工作的最早開始時間與其持續時間之和。
計算工作的最早開始時間和最早完成時間，應從網路計畫起點開始，沿箭線方向依次向前推算。
（2）最遲完成時間和最遲開始時間
工作的最遲完成時間是指在不影響整個任務按期完成的條件下，本工作最遲必須完成的時刻。工作的最遲開始時間則等於本工作的最遲完成時間與其持續時間之差。
計算工作的最遲開始時間和最遲結束時間，應從網路計畫終點開始，沿箭線方向依次向後推算。
（3）總時差和自由時差
工作的總時差是指在不影響工期的前提下，本工作可以利用的機動時間。自由時差是在不影響緊後工作最早開始的前提下，本工作可以利用的機動時間。
從總時差和自由時差的定義可知，對同一項工作而言，自由時差不會超過總時差。工作的總時差為零時，其自由時差必然為零。
工程網路終點工作中最早完成時間的最大值，即是網路計畫的計算工期。
三、單代號網路計畫
1、單代號網路圖的基本符號
（1）節點
（2）編號
（3）箭線
2、單代號網路圖的繪圖規則
（l）單代號網路圖必須正確表述已定的邏輯關係。
（2）單代號網路圖中嚴禁出現循環迴路。
（3）單代號網路圖中嚴禁出現雙向箭頭或無箭頭的連線。
（4）單代號網路圖中嚴禁出現沒有箭尾節點的箭線和沒有箭頭節點的箭線。
（5） 繪製網路圖時，箭線不宜交叉。當交叉不可避免時，可採用過橋法或指向法繪製。
（6）單代號網路圖中，只應有一個起點節點和一個終點節點。當網路圖中出現多項無內向箭線的工作或多項無外向箭線的工作時，應在網路圖的左端或右端分設一項虛工作，作為該網路圖的起點節點與終點節點。
四、雙代號時標網路計畫
1、雙代號時標網路計畫的特點與適用範圍
雙代號時標網路計畫是以時間坐標為尺度編制的雙代號網路計畫。
雙代號時標網路計畫適用於以下幾種情況：
1）工作項目較少、工藝過程比較簡單的工程。
2）局部網路計畫。
3）作業性網路計畫。
4）使用實際進度前峰線進行進度控制的網路計畫。
2、雙代號時標網路計畫關鍵線路和時間參數的確定
（1）關鍵線路的判定。雙代號時標網路計畫中，自終點節點向起點節點觀察，凡自始至終不出現自由時差（波形線）的通路，就是關鍵線路。
（2）最早時間和計算工期的判定。每條箭線箭尾和箭頭所對應的時標值，就是該工作的最早開始時間和最早完成時間。
時標網路計畫的計算工期，應是其終點節點與起點節點所在位置之差。
（3）時差的判定與計算。
1）時標網路計畫中，工作的自由時差表示在該工作的箭線中，是波形線部分在坐標軸上的水平投影長度。
2）總時差不能從圖上直接識別，需要進行計算。
總時差值“等於其諸緊後工作總時差的最小值與本工作的自由時差之和”，是因為總時差是某線路段上各項工作共有的時差，其值大於或等於其中任一工作的自由時差。
第十二節 施工組織設計
一、工程施工組織概述
（一）工程施工組織設計的概念和作用
工程施工組織設計是指導工程投標、簽訂承包契約、施工準備和施工全過程的全局性的技術經濟檔案。
（1）工程施工組織設計是根據工程[page]承包組織的需要編制的技術經濟檔案。
（2）工程施工組織設計是全局性的檔案。
（3）工程施工組織設計是指導承包全過程的，從投標開始，到竣工結束。
（二）工程施工組織設計的分類和內容
1、工程施工組織設計的分類
根據工程施工組織的設計階段的不同，工程施工組織設計可劃分為兩類：一類是投標前編制的施工組織設計（簡稱“標前設計”），另一類是簽訂工程承包契約後編制的施工組織設計（簡稱“標後設計”）。
按施工組織設計的工程對象分類，施工組織設計可分為三類：施工組織總設計，單項（或單位）工程施工組織設計和分部工程施工組織設計。
2、工程施工組織設計的內容
（1）“標前設計” 的內容：
1）施工方案。
2）施工進度計畫。
3）主要技術組織措施。
4）施工平面布置圖。
5）其他有關投標和簽約談判需要的設計。
（2）施工組織設計的內容：
1）工程概況。
2）施工部署和施工方案。
3）施工準備工作計畫。
4）施工總進度計畫。
5）各種需要量計畫。
6）施工總平面圖。
7）技術經濟指標分析。
（3）單項（或單位）工程施工組織設計的內容。
1）工程概況。
2）施工方案。
3）施工進度計畫。
4）施工準備工作計畫。
5）編制各項需用量計畫。
6）施工平面圖。
（4）分部工程施工組織設計的內容。分部工程施工組織設計的內容應突出作業性，主要進行施工方案、施工進度作業計畫和技術措施的設計。
（三）工程施工組織設計的編制原則和程式
編制原則
（1）嚴格遵守工期定額和契約規定的工程竣工及交付使用期限。
（2）合理安排施工程式與順序。
（四）工程施工組織設計的編制依據
施工組織總設計的編制依據
（1）計畫檔案，包括國家批准的基本建設計畫檔案、單位工程項目一覽表。
（2）設計檔案，包括批准的初步設計或技術設計、設計說明書、總概算或修正總概算、可行性研究報告。
（3）契約檔案，即施工單位與建設單位簽訂的工程承包契約。
（4）建設地區的調查資料，包括氣象、地形、地質和其他地區性條件等。
（5）定額、規範、建設政策法令、類似工程項目建設的經驗資料等。
二、施工組織總設計
（一）施工部署
施工部署的內容和側重點一般應包括確定工程開展程式、擬定主要工程項目的施工方案、明確施工任務劃分與組織安排，編制施工準備工作計畫等內容。
在確定施工開展程式時，主要應考慮以下幾點：
（1）在保證工期的前提下，實行分期分批建設，既可使各具體項目迅速建成，儘早投入使用，又可在全局上實現施工的連續性和均衡性，減少暫設工程數量，降低工程成本，充分發揮國家基本建設投資的效果。
（2）統籌安排各類項目施工，保證重點，兼顧其他，確保工程項目按期投產。
（3）所有工程項目均應按照先地下、後地上；先深後淺；先於線後支線的原則進行安排。
（4）在考慮季節對施工的影響。
（二）施工總進度計畫
施工總進度計畫是施工現場各項施工活動在時間上的體現。編制的基本依據是施工部署中的施工方案和工程項目的開展程式。其作用在於確定各個建築物及其主要工種、工程、準備工作和全工地性工程的施工期限及其開工和竣工的日期，從而確定建築施工現場上勞動力、材料、成品、半成品、施工機械的需要數量和調配情況，以及現場臨時設施的數量、水電供應數量和能源、交通的需要數量等等。
1、列出工程項目一覽表並計算工程量
2、確定各單位工程的施工期限
3、確定各單位工程的竣工時間和相互搭接關係
通常應考慮以下各主要因素：
（1）保證重點，兼顧一般。
（2）要滿足連續、均衡施工要求。
（3）要滿足生產工藝要求。
（4）認真考慮施工總平面圖的空間關係。
（5）全面考慮各種條件限制。
4、安排施工進度
（三）資源需要量計畫
1、綜合勞動力和主要工種勞動力計畫
2、材料、構件及半成品需要量計畫
3、施工機具需要量計畫
（四）施工總平面圖
混凝土攪拌站根據工程的具體情況可採用集中、分散、或集中與分散相結合的三種布置方式。當現澆混凝土量大時，宜在工地設定混凝土攪拌站；當運輸條件好時，以採用集中攪拌最有利；當運輸條件較差時，以分散攪拌為宜。
三、單位工程施工組織設計
（一）單位工程施工方案的編制
技術組織措施的設計包括：
（1）保證質量措施。
（2）安全施工措施。
（3）降低成本措施。
（4）季節性施工措施。
（5）防止環境污染的措施。
（二）單位工程施工進度計畫的編制
項目的持續時間具體計算方法有以下兩種：
（1）經驗估計法。
（2）定額計算法。
四、施工組織設計技術經濟分析
（一）施工組織設計技術經濟分析方法
（1）定性分析方法。定性分析法是根據經驗對施工組織設計的優劣進行分析。
（2）定量分析方法。
1）多指標比較法。
2）評分法。
3）價值法。
（二）工期—造價、質量—造價的關係分析
施工組織設計，要求進度計畫的工期小於定額工期及契約工期；在該工期下的造價，應小於契約造價。
（三）工程施工組織總設計技術經濟分析
施工組織總設計的技術經濟分析法以定性分析為主，定量分析為輔。分析服從於施工組織總設計每項設計內容的決策，應避免忽視認真技術經濟分析而盲目作出決定的傾向。進行定量分析時，主要應計算以下指標：
（1）施工周期。施工周期是指建設項目從正式工程開工到全部投產使用為止的持續時間。應計算的相關指標有：
1）施工準備期。從施工準備開始到主要項目開工止的全部時間。
2）部分投產期。從主要項目開工到第一批項目投產使用止的全部時間。
3）單位工程工期。指建設群中的各單位工程從開工到竣工止的全部時間。
（2）勞動生產率。應計算的相關指標有：
1）全員勞動生產率；
2）單位用工；
3）勞動力不均衡係數：
（3）單位工程質量優良率。
（4）降低成本：
1）降低成本額：
2）降低成本率：
（5） 安全指標
（6）機械指標：
1）施工機械完好率；
2）施工機械利用率。
（7）預製加工程度：
（8）臨時工程：
1）臨時工程投資比例：
2）臨時工程費用比例：
（9）節約三大村百分比（施工組織設計節約量與設計概算用量比較）：
1）節約鋼材百分比；
2）節約木材百分比；
3）節約水泥百分比。
五、單位工程施工組織設計技術經濟分析
1、單位工程施工組織設計技術經濟分析
（1）全面分析。
（2）作技術經濟分析時應抓住施工方案、施工進度計畫和施工平面圖三大重點內容，並據此建立技術經濟分析指標體系。
（3）在作技術經濟分析時，要靈活運用定性方法和有針對性地套用定量方法。在作定量分析時，應對主要指標、輔助指標和綜合指標區別對待。
（4）技術經濟分析應以設計方案的要求、有關的國家規定及工程的實際需要為依據。
2、施工組織設計技術經濟分析的指標體系
單位工程施工組織設計中技術經濟指標應包括：工期指標、勞動生產率指標、質量指標、安全指標、降低成本率、主要工程工種機械化程度、三大材料節約指標。