水利项目流水作业法运用综述

水利工程建设需经历河流规划、勘测、试验、设计、施工及运行管理等主要建设程序，其中设计又包括水文、水工、机电、金结、施工、概算等专业，因此，施工组织设计是设计中的一个专业，其作用不可或缺。众所周知，水利工程建设迄今仍是凭经验为主的实践科学，且由于多方面的原因，施工组织设计目前仍处于设计各专业中较薄弱的环节，其具体表现为：

(1)应用理论水平低。如数理化、公式化、定量化等相对其他设计专业的应用理论水平较低；

(2)统一标准化少。如标准化、规范化、数据化等相对其他设计专业的利用程度较低；

(3)设计手段落后。如多应用初等数理，少开展应用高等数理；

(4)工程实践差距大。如施工组织设计多注重为概算服务，少为工程实践着想，以致出现有的工程被评为优良设计，却需补修后才能满足运行。在当前“改革开放，市场竞争”的形势下，必须加强对施工组织设计理论研究，积极应用高等数理方法，如对高等数学、物理学、系统工程学及计算机技术等先进科学和手段的推广应用，提高施工组织设计水平。

一、施工组织设计的必要性

大中型水利工程施工涉及的专业多、工序复杂、规模大、涉及面广，内外部关系错综复杂。如何将设计蓝图付诸实施，如何对工程建设过程进行科学的组织和管理需要深入的研究。由于我国幅员辽阔，各地区自然条件差异甚大，工程枢纽建筑物布置形式千变万化，施工条件各不相同，形成不同的施工特性。工程建设过程中受水文气象条件制约，施工季节性强；地形地质条件复杂，施工技术要求高；地处偏远山区，交通运输不便，其施工条件要比一般土木建筑工程困难得多。多年的工程实践表明，施工组织设计是水利水电工程设计的重要组成部分，是编制工程投资估算、总概算及招标文件的主要依据，也是业主方控制工程投资的重要依据，是组织工程建设和施工管理的指导性文件。对正确选定坝址、坝型、枢纽布置、整体优化设计方案、合理组织工程施工、保证工程质量、缩短建设周期、降低工程造价、提高工程效益等都有十分重要的作用。

二、流水施工的基本原理及组织原则

建筑流水施工即是沿竖向划分为若干施工层，沿同一施工层将现场工作面划分成若干施工段，隶属于不同班组的施工人员带着机具、设备等，按照一定的施工程序，依次进入各施工段进行作业，通过科学的组织方法使各施工班组有节奏地、连续均衡地进行施工。流水施工组织应遵循如下原则：

(1)在同一时刻，同一施工段只允许有一个专业队伍在施工；

(2)专业队伍在任一时间只能在同一施工段上展开施工，而不能同时在两个不同的施工段上施工；

(3)施工过程的专业队伍都必须连续作业。

三、流水施工作业法的一般步骤

水利工程流水施工作业方法大致可以分为如下步骤：

1．首先确定流水线中包含的所有工序及其施工顺序，然后计算各工序的工程量，工程量的计算要准确，以便准确地确定作业时间。

2．划分施工段，施工段划分的目的在于保证不同专业队伍能在不同工作而上同时工作，为流水作业创造条件。划分施工段时，首先要保证工程质量，施工段与施工段间的交接处最好落在建筑物的自然界限，如伸缩缝、沉降缝上；施工段数目应满足流水作业组织的要求，即施工段数目应大于或等于流水线中所包含的工序(施工队组)数目；施工段的大小应尽可能与主要机械的使用效率相适应。

3．按专业分工的原则组成各工序的专业施工队组。一般每个施工队组的人数，应根据最小施工段上的工作面情况，保证每一个工人至少能够占有为充分发挥其劳动效率所必须的最小工作面，同时队组人数还应满足合理劳动组织要求，否则劳动效率会降低。

4．确定每段作业时问(流水节拍)，并组织连续施工。队组人数确定后，就可以分别计算各施工队组依次在每段的作业时间，即流水节拍。为避免施工队组的转移耽误时间，流水节拍最好等于半班或其倍数。流水节拍确定后，就可把各施工段的施工时间依次排列起来，使其连续完成各段的工作。

5．采用数列法计算流水步距，组织各队先后插入施工，形成施工流水线。即把它们合理地搭接起来，使各专业队组先后插入平行的连续施工，组成一条流水线。合理搭接，首先，要做到各队组都有必要的工作面，各在一个不同的施工段上工作；其次，保证流水线中各队组能连续施工；第三，能充分利用工作面，使后一施工队组能尽早插入施工，合理缩短工期。流水步距计算法比较简单的是潘特考夫斯基法，该法没有计算公式，它的文字表达式为：累加数列错位相减取其最大差。

6．把各条流水线搭接起来，编制整个工程的综合施工进度计划，使单位工程在施工总进度计划和合同工期指导下，在规定的期限内有条不紊地完成拟建工程的施工任务。

四、工程实例

某水库大坝加同工程中的黏土斜墙填筑工程，是在原有坝顶拆除后，对老斜墙顶部续接填筑。工程量为41607m，工作范围为整个坝面：长1540m，宽度平均7m。为提高工作效率、加强质量控制，顺大坝轴线方向划分为6个施工段进行流水施工。大坝每填筑一层各工序作业时间如表1所示：按流水作业法来组织安排施工进度：

1．施工顺序：刨毛一洒水一卸料一平土一碾压一取样验收。

2．流水步距的确定。刨毛与洒水两队的开工间隔(K1)，用数列法求解，累加数列错位相减得，如图1所示：按流水作业法来组织安排施工进度：按同样的方法计算洒水与卸料两队开工间隔K2=max{1，2，一2，一4，一5，一8，一181：1(h)；卸料与平土开工间隔K3=max{2，3，3，3，3，4，一17}=4(h)；平土与碾压开工间隔K4=max{2，3，4，5，6，7，一12}=7(h)；碾压与验收开工间隔K5=max{2，3，4，5，6，7，一6}=7(h)。

3．将黏土斜墙填筑流水线进度安排画成横道图，如表2所示：

4．将多条流水线搭接起来即成为初步进度计划。搭接的方法与确定流水步距的方法相同，只是把各相邻流水线，在前施工的最后一个队组与在后施工流水线最先施工队组搭接即可，各流水线内各队组问的相对间隔不变。

5．根据实际施工状况检查进度计划是否符合工期要求，如不符合则要调整进度计划，可以通过加强关键线路上施工投入来缩短工期。