流水作业法在水利工程施工中的应用

摘要：流水作业法是一种较为重要的施工组织设计方法，当前流水作业法已被较多的应用于水利工程建设中，有关流水作业法的理论也有了一定的长足进步，笔者根据自己的工作经验，阐述了流水作业法的原理及组织原则，介绍了流水作业施工法的流程，并以实际工程为例，探讨了在水利工程施工中运用流水作业法的步骤及要点，以供同行参考。

关键字：流水作业法；水利工程施工；流程；工程实例

水利工程施工往往会受到地质及水文气象的影响，当前我国采用的施工方法多是以实践经验为基础，采用的数理及定量理论较少，设计手段多停留在初等数理阶段, 这样设计出的建筑往往与工程实践相差较大，造成了较好的设计工程无法正常运作的现象，为避免这样的情况出现，在进行水利工程施工组织设计时就应采取一些先进的数理理论作为施工的指导，流水作业法就是一种基于高等数理理论的工程组织管理方法，它可以保持不同的施工班组在若干个施工段依次连续进行施工，减少工程机械及人员的空闲率，提高施工的效率和质量，大幅度的节约了工程工期及提高了工程的经济效益。下面本文就对流水作业法的组织原则及流程进行介绍，并结合工程实例对流水作业法应用要点进行说明。

1 流水作业法施工的组织原则及流程

1.1 流水作业法施工的组织原则

在一个工程的施工过程中，组织管理者可以采取顺序施工、平行施工及流水施工三种方式，与前两种施工方法相比，流水作业施工法将项目工程划分为若干子单位工程的划分，各个子单位工程同时开工，大大缩短了工程工期。首先，流水作业将工程工艺划分为不同的施工过程，其次又将工程划分为施工段及施工层，在不同的施工段及施工层处投入不同的专业施工班组，这样一方面提高了专业队伍的技术熟练度，另一方面减小了施工队伍的空闲率，提高了工程的施工效率。为保障水利工程的顺利进行，在运用流水作业法组织工程施工时，应遵循以下原则：（1）不同的时间段内应保证工程区段仅有一个施工班组在进行施工。（2）在同一时间段内某个施工专业班组仅能在同一个工程区段内进行施工。（3）要从整体上保证各个施工班组的连续作业及整个工程的持续施工。

1.2 流水施工法的作业流程

水利工程流水施工作业法的流程如下：（1）明确水利工程施工的工程工序，准确核算各个工序的施工任务量，并确定各个工序大致的作业时间。（2）将工程从平面上划分为不同的施工区段，尽量与建筑物的设计缝隙相重合，划分施工段的目的也在为满足不同施工班组可以在不同的施工段同时进行施工的原则，在划分施工段时应注意其划分数目的多少，施工区段数应保证满足工序施工班组数，另外施工段的划分必须考虑工程所具备的人员、机械数量，以免造成施工区

段冷却的发生。（3）组建各专业施工班组，根据各施工段的具体情况确定各个施工班组的人数，满足各个施工班组具务可发挥成员最大效率的施作空间。（4）准确计算出各段工程的作业时间，合理安排流水施工工序，将各段工程的施工时间相衔接，保证工程的连续施工，确定流水节拍时，应尽量将流水节拍确定为班组的整倍数，这样就可以杜绝施工班组转移而造成施工时间的浪费。（5）计算流水步距，使各施工班组合理的顺序投入施工，保证工程的流水施工作业，不同流水线之间要相互协调，各个施工班组在不同的施工段上保证有一定的施作工作面，各个施工班组之间要尽早交插，避免交插不及影响工期，构成整个工程的整体施工进度，交将整体的施工进度计划作为指导，不断的督促各个阶段的工程施工。

2 水利工程流水作业法施工实例

2.1 大坝加固工程实例

某工程为水库大坝加固工程中的粘土斜墙填筑工程，其工程量较大，故为了在规定工期内完成工程，拟采用流水作业施工法，该工程施工的工序依次为：刨毛、湿水、卸料、平土以及压实。根据建筑物自身特点及工程量的多少将粘土斜墙填筑工程划分为七个施工区段，核算出各个工序在各工程区段所花费的作业时间如表1 所示。

表1 各层填筑工程工序作业时间表

根据表1 利用累加数列错位差法求解，可得出各个工序施工班组之间的流水步距，如求出刨毛与湿水工序间隔K1：

1，2，3，4，5，6，7

- 1，2，3，4，5，6，7

= 1，1，1，1，1，1，1，-7

故K1=max{1,1,1,1,1,1,1,-7}=1(h).同理可求得湿水与卸料班组间的开工间隔K2=max{1,-1,-4,-7,-10,-13,-16,-28}=1(h),卸料与平土班组间的开工间隔K3=max{3,5,7,8,9,10,12,-20}=12(h),平土与压实班组间的开工间隔K4=max{2,2,3,4,5,6,8,-14}=8(h).

2.2 电排站出水涵工程实例

某电排站出水涵工程由穿堤涵、防洪闸、消力池及翼墙等组成，工程工序为底板模板及钢筋安装、浇筑底板混凝土、侧顶板模板及钢筋安装、浇筑侧顶板混凝土，首先根据工序内容将工程分为四个施工过程，再结合工程的自身特点及工程量的大小将工程分为四个施工段，以施工段具体工程量的多少，结合计划施工的情况计算出施工段流水节拍如表2所示：

表2电排站出水涵分部工程流水节拍

在底板模板混凝土浇筑之后，需要对混凝土养护三天，此时间可用作技术、管理及材料等的间隙时间，因本工程各施工过程的流水节拍各不相同，故而在施工组织设计时，可考虑使相邻施工班组进行搭接，以最大限度保障流水作业的形成，此种非节奏流水施工也称为流水作业，其流水步距可由Ki,i+1=max{Kj=Σδtj+tj}求行，该式左端Ki,i+1 为第i工序与第j+1工序施工组的流水步距，δtj 为i 段与i+1 段间的段时差，tj 为施工组i 的流水节拍，Kj 即为j 段与j+1 段的假定段步距。求得流水步距后，即可由式T=Σ(ki,i+1)+ Σtj+Σ(Zi,i+1)+ Σ

(Gi,i+1)+Σ(Ci,i+1)求得施工总工期T。

随着当今科学技术的不断发展及水利建筑事业竞争的不断加剧，水利工程建筑的设计及施工，已不能再以实践的经验作为唯一的依据，在设计时融入科学的数理理论，科学的制定合理的施工方案，精心安排施工计划，已成为当今水利工程施工必不可少的技术措施，流水作业法作为一种科学的施工组织方法，可以合理的安排人力、财力及物力，降低设备及人员空闲率，提高施工效率，缩短工程工期，为工程带来良好的经济效益，已成为水利工程施工建设不可或缺的一部分。虽然流水作业法已取得了一定的实践成效及理论成果，但如何不断改进流水作业法，使之能够更好的为水利工程施工建设服务，对水利工程技术人员来说仍然是一个值得深入研究的问题。

参考文献：

[1] 程晔,胡卫东.流水施工组织方法探析[J].岳阳师范学院学报(自然科学版),2000(2).

[2] 姚玉玲,周往莲.基于流水作业的施工段排序方法[J].西安科技大学学报,2007(3).

[3] 水利水电工程施工组织设计与施工规范编委会. 水利水电工程施工组织设计与施工规范实用全书[M]. 北京: 中国城市出版社,

1991.

[4] 建设部科学技术司,中国建筑第一工程局.建筑新技术操作手册[M ].北京:中国建筑工业出版社,1996.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。