Điều khiển tiến độ thi công trên công trường xây dựng theo phương pháp sơ đồ mạng lưới PERT

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu và thực hiện, đến nay luận văn thạc sỹ “Điều khiển tiến độ thi công trên công trường xây dựng theo phương pháp sơ đồ mạng lưới

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu và thực hiện, đến nay luận

văn thạc sỹ “Điều khiển tiến độ thi công trên công trường xây dựng theo phương

pháp sơ đồ mạng lưới PERT” đã hoàn thành và đảm bảo đầy đủ các yêu cầu đặt ra

trong bản đề cương đã được duyệt

Trước hết, Tôi cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi, các thầy cô giáo trong Khoa Công Trình, Khoa Kinh Tế và Quản Lý đã chỉ bảo, dạy dỗ trong suốt quá trình học tập tại trường

Đặc biệt, Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn của mình tới thầy giáo GS.TS Hồ Sỹ Minh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Cuối cùng, Tôi xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn

bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Mặc dù luận văn đã hoàn thiện với tất cả sự cố gắng, nhiệt tình cũng như năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiết sót Vì vậy, Tôi rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của quý thầy cô và đồng nghiệp, đó chính là sự giúp đỡ quý báu mà tôi mong muốn nhất để cố gắng hoàn thiện hơn trong quá trình nghiên cứu và công tác sau này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, 8 tháng 8 năm 2014

Học viên

Trần Quốc Lĩnh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học do chính tôi thực hiện Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, Ngày 8 tháng 8 năm 2014

Học viên

Trần Quốc Lĩnh

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ LẬP VÀ ĐIỀU KHIỂN TIẾN ĐỘ THI CÔNG TRÊN CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG 3

1.1 Lập và điều khiển tiến độ thi công theo phương pháp đường thẳng 3

1.1.1 Trình tự các bước lập tiến độ thi công theo phương pháp sơ đồ ngang 3

1.1.2 Cách biểu diễn 4

1.1.3 Ưu, khuyết điểm của phương pháp đường thẳng Gantt 5

1.2 Lập tiến độ theo sơ đồ mạng lưới 6

1.2.1 Đại cương về sơ đồ mạng 6

1.2.2 Các bước lập sơ đồ mạng 8

1.2.3 Cách biểu diễn 10

1.2.4 Ưu, khuyết điểm của sơ đồ mạng 11

1.3 Thực trạng điều khiển tiến độ thi công trên thế giới và trong nước 12

1.3.1 Tình hình điểu khiển tiến độ thi công trên thế giới 12

1.3.2 Tình hình điều khiển tiến độ thi công ở trong nước 12

KẾT LUẬN CHƯƠNG I 14

CHƯƠNG II CƠ SỞ LẬP VÀ ĐIỀU KHIỂN TIẾN ĐỘ THI CÔNG THEO SƠ ĐỒ MẠNG LƯỚI 15

2.1 Cơ sở lập tiến độ thi công công trình 15

2.1.1 Cơ sở lý thuyết 15

2.1.2 Các phương pháp tính toán các thông số trong sơ đồ mạng lưới 16

2.2 Điều khiển tiến độ thi công theo sơ đồ mạng lưới 20

2.2.1 Điều chỉnh sơ đồ mạng theo thời gian và nhân lực 20

2.2.2 Phân phối và sử dụng tài nguyên tối ưu trong lập kế hoạch và chỉ đạo sản xuất 22

2.2.3 Tối ưu phân bổ tài nguyên thu hồi khi thời hạn xây dựng công trình xác định 23

2.2.4 Tối ưu hóa sơ đồ mạng theo thời gian và chi phí 26

2.3 Các phương pháp kiểm tra tiến độ 28

2.3.1 Phương pháp đường phân tích dùng để kiểm tra từng công việc 28

2.3.2 Phương pháp đường phần trăm 29

2.3.3 Phương pháp biểu đồ nhật ký 30

2.4 Ứng dụng phần mềm hiện có để lập và điều khiển tiến độ thi công 31

2.4.1 Giới thiệu chung 31

2.4.2 Các bước thực hiện để sử dụng MS Project vào dự án thực tế 32

2.4.3 Kiểm soát dự án bằng phương pháp giá trị đạt được 33

2.4.4 Ưu điểm của phần mềm MS 36

KẾT LUẬN CHƯƠNG II 37

CHƯƠNG III ĐIỀU KHIỂN TIẾN ĐỘ THI CÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP SƠ ĐỒ MẠNG LƯỚI TRÊN CÔNG TRƯỜNG CỐNG, ÂU THUYỀN 38

TẮC GIANG – TỈNH HÀ NAM 38

3.1 Giới thiệu công trình 38

3.1.1 Địa điểm xây dựng và nhiệm vụ công trình 38

3.1.2 Quy mô công trình 38

3.2 Sửa chữa cụm công trình Cống, Âu thuyền Tắc Giang 40

3.2.1 Sự cố hư hỏng công trình 40

3.2.2 Tiến độ sửa chữa công trình 41

3.3 Lập kế hoạch sửa chữa 42

3.3.1 Cơ cấu tổ chức thực hiện 42

3.3.2 Thu thập thông tin 43

3.4 Điều khiển tiến độ thi công 44

3.4.1 Sơ bộ tiến độ theo phương pháp đường thẳng 44

3.4.2 Lập tiến độ theo sơ đồ mạng lưới ban đầu (G0) 48

3.4.3 Điều khiển thực tế trên công trường 54

KẾT LUẬN CHƯƠNG III 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

PHỤ LỤC 87

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1-1: Cấu trúc mô hình kế hoạch tiến độ ngang 5

Hình 1-2: Các bước lập sơ đồ mạng 8

Hình 2-1: Các ký hiệu trên sự kiện 17

Hình 2-2: Mối quan hệ giữa cung và tiêu thụ tài nguyên 24

Hình 2-3: Mối quan hệ chi phí và thời gian thi công 27

Hình 2-4: Kiểm tra tiến độ bằng đường phân tích 29

Hình 2-5: Kiểm tra tiến độ bằng đường phần trăm 30

Hình 2-6: Biểu đồ nhật ký công việc 31

Hình 2-7: Ý nghĩa các thông số trong Earn Value Method 34

Hình 3.1: Tổng thể cụm công trình Cống, Âu thuyền Tắc Giang 39

Hình 3.2: Chính diện TL công trình 39

Hình 3.3: Chính diện hạ lưu công trình 39

Hình 3.4: Lún, đùn sủi hạ lưu tường ngoặt 40

Hình 3.5: Lún sụt cơ đê hạ lưu 40

Hình 3.6: Lún nghiêng nhà tủ điều hành 41

Hình 3.7: Sơ đồ tổ chức thực hiện 42

Hình 3.8 : Tiến độ đường thẳng và biểu đồ nhân lực ban đầu của công trường 47

Hình 3.9: Bảng tiến độ đường thẳng cơ sở ban đầu 52

Hình 3.10: Biểu đồ nhân lực được điều chỉnh lại 53

Hình 3.11: Bảng tiến độ đường thẳng cập nhật đến ngày 8/6/12 56

Hình 3.12: Biểu đồ nhân lực từ ngày 8/6/12 57

Hình 3.13: Bảng tiến độ đường thẳng cập nhật đến ngày 8/20/12 65

Bảng 3.14: Tiến độ đường thẳng được chỉnh lại cho phù hợp từ ngày 8/20/2012 74

Hình 3.15: Biểu đồ nhân lực từ ngày 8/20/12 75

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Một số thuật ngữ trong EVM 35 Bảng 3.1: Thông số thời gian và nhu cầu sử dụng tài nguyên của các công việc chính 45 Bảng 3.2: Cập nhật thời gian thi công công trình của sơ đồ mạng G1 đến ngày 8/6/2012 58 Bảng 3.3: Tổng hợp chi phí của sơ đồ mạng G1 đến ngày 8/6/2012 61 Bảng 3.4: Cập nhật thời gian thi công công trình của SĐM G2 đến ngày 8/20/2012 66 Bảng 3.5: Tổng hợp chi phí của sơ đồ mạng G2 đến ngày 8/20/2012 69 Bảng 3.6: Cập nhật thời gian thi công công trình của SĐM G3 đến ngày 11/23/2012 76 Bảng 3.7: Chi phí thi công công trình của SĐM G3 đến ngày 11/23/2012 79

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Lý thuyết sơ đồ mạng lưới PERT có từ năm 1960 để lập và điều khiển tiến

độ thi công công trình, điều phối quản lý dự án Trong lĩnh vực quốc phòng, xây dựng công nghiệp, xây dựng dân dụng, lập và điều khiển theo mạng lưới PERT đã đem lại kết quả rõ rệt

Ở Việt Nam, việc lập và điều khiển tiến độ thi công bằng sơ đồ mạng lưới tuy đã áp dụng trong một số công trình thủy lợi từ năm 1972 nhưng do thiếu cập nhật thông tin trong quá điều khiển của người quản lý và người thực hiện chưa cụ thể nên không thấy được hiệu quả của việc áp dụng sơ đồ mạng lưới vào điều khiển thi công để giảm thấp giá thành và rút ngắn thời gian thi công Tuy vậy, gần đây nhiều công trình xây dựng liên doanh với nước ngoài, việc lập và điều khiển tiến độ thi công phải tuân theo việc áp dụng sơ đồ mạng lưới

Do yêu cầu ngày càng cao trong quản lý xây dựng, ngoài yêu cầu kinh tế và

kỹ thuật đòi hỏi việc lập và điều khiển bằng việc áp dụng sơ đồ mạng lưới là rất cần thiết để đảm bảo mục tiêu, giá thành và thời gian

Xuất phát từ những vấn đề trên tôi chọn đề tài nghiên cứu “Điều khiển tiến

độ thi công trên công trường xây dựng theo phương pháp sơ đồ mạng lưới PERT”

2 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

2.2 Ý nghĩa thực tiễn

Sử dụng phương pháp sơ đồ mạng lưới để lập và điều khiển chưa được áp dụng rộng rãi trên các công trình xây dựng ở nước ta Để khắc phục những nhược điểm lập và điều khiển theo sơ đồ đường thẳng hiện nay cần phải mở rộng kiến thức cho các kỹ sư trên các công trường xây dựng

4.1 Đối tượng nghiên cứu: Thông số thời gian trong điều khiển tiến độ thi công trên công trường

4.2 Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tính toán sơ đồ (PERT) cho việc sử lý sự cố trên công trình thủy lợi Cống, Âu thuyền Tắc Giang, huyện Duy Tiên, Tỉnh Hà Nam

- Phương pháp kế thừa: kế thừa các tài liệu liên quan đến viêc lập, điều khiển tiến

độ thi công trên công trường xây dựng, các tài liệu về công trình thuỷ lợi Cống, Âu thuyền Tắc Giang

- Phương pháp ứng dụng phần mềm hiện đại: Trong luận văn ứng dụng phần mềm Microsoft Project để lập và điều khiển tiến độ thi công theo phương pháp sơ đồ mạng lưới

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ LẬP VÀ ĐIỀU KHIỂN TIẾN ĐỘ THI CÔNG TRÊN

CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG

Xây dựng cũng như các ngành sản xuất khác muốn đạt được mục đích đề ra phải có một kế hoạch cụ thể Trong kế hoạch phải xác định được cụ thể các công việc, trình tự các công việc, thời gian thực hiện các công việc, tài nguyên sử dụng cho mỗi loại công việc Khi một kế hoạch sản xuất được gắn liền với trục thời gian được gọi là kế hoạch lịch hay tiến độ

Khi xây dựng một công trình phải thực hiện rất nhiều các quá trình xây lắp liên quan chặt chẽ với nhau trong một không gian và thời gian xác định với tài nguyên có giới hạn Mục đích của việc lập tiến độ là thành lập một mô hình sản xuất trong đó sắp xếp việc thực hiện các công việc sao cho đảm bảo xây dựng công trình trong thời gian ngắn nhất, giá thành hạ và chất lượng cao

Có nhiều phương pháp lập tiến độ thi công công trình như lập tiến độ theo phương pháp sơ đồ ngang (SĐN- các công việc được thể hiện bằng các nét ngang)

và sơ đồ mạng (SĐM-Biểu diễn mối quan hệ logic giữa công việc và sự kiện, được xây dựng trên mô hình toán học và lý thuyết đồ thị)

1.1 Lập và điều khiển tiến độ thi công theo phương pháp đường thẳng

1.1.1 Trình tự các bước lập tiến độ thi công theo phương pháp sơ đồ ngang [9]

- Nghiên cứu hồ sơ thiết kế và các tài liệu có liên quan: để có thể vạch tiến

độ sát với điều kiện cụ thể của công trình với các điều kiện liên quan khác làm tăng tính hiện thực của kế hoạch sản xuất

- Phân đoạn và phân đợt thi công, xác định tổ hợp các công tác: Để có thể sắp xếp thi công song song xen kẽ nhịp nhàng ổn định, tạo điều kiện thuận lợi luân chuyển các thiết bị thi công làm tăng năng suất lao động

- Tính khối lượng các công tác: để làm cơ sở lựa chọn giải pháp thi công và

sử dụng nhân lực hợp lý

- Lựa chọn phương án thi công: dựa trên đặc điểm công trình, quy mô công trình, thời gian thi công yêu cầu; khối lượng công tác đã tính; trình độ, năng lực của

đơn vị thi công; Các khả năng cung cấp thiết bị thi công, điện, nước ; Khả năng hợp tác với các cơ sở sản xuất và các đơn vị xây dựng ở trên địa bản để lựa chọn phương án thi công hợp lý

- Tính nhu cầu lao động và xe máy Tính toán thời gian thực hiện các quá trình, xác định trình tự và mối liên hệ giữa các quá trình

- Vạch lịch công tác và vẽ biểu đồ nhân lực

- Điều chỉnh kế hoạch tiến dộ: Điều chỉnh về thời gian và điều chỉnh về tài nguyên

1.1.2 Cách biểu diễn [5]

Sơ đồ ngang do nhà bác học Gantt phát minh năm 1917, là loại sơ đồ thường dùng nhất để lập tiến độ thi công công trình Theo sơ đồ này, trình tự và thời gian thi công được biểu hiện bằng các đường ngang theo tỷ lệ thời gian bao gồm 3 phần:

- Phần 1: Danh mục các công việc được sắp xếp theo thứ tự công nghệ và tổ chức thi công, kèm theo là khối lượng công việc, nhu cầu nhân lực, máy thi công, thời gian thực hiện, vốn của từng công việc

- Phần 3: Tổng hợp các nhu cầu tài nguyên, vật tư, nhân lực, tài chính Trình bày cụ thể về số lượng, quy cách vật tư, thiết bị, các loại thợ các tiến độ đảm bảo cung ứng cho xây dựng

4 2

1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 T(ngày)

P(người)

Hỡnh 1-1: Cấu trỳc mụ hỡnh kế hoạch tiến độ ngang

1.1.3 Ưu, khuyết điểm của phương phỏp đường thẳng Gantt [5]

1.1.3.1 Ưu điểm

- Đơn giản, dễ nhỡn, dễ hiểu, dễ kiểm tra

- Thể hiện trỡnh tự cụng việc và một phần mối liờn hệ cỏc cụng việc

1.1.3.2 Nhược điểm

- Phương phỏp này khụng thể hiện rừ và chặt chẽ mối quan hệ về cụng nghệ

và tổ chức giữa cỏc cụng việc mà nú phải thể hiện Sự phụ thuộc giữa cỏc cụng việc chỉ thực hiện một lần duy nhất trước khi thực hiện kế hoạch do đú cỏc giải phỏp về cụng nghệ, tổ chức mất đi giỏ trị thực tiễn là vai trũ điều hành khi kế hoạch được thực hiện Khú nghiờn cứu sõu nhiều phương ỏn, hạn chế về khả năng dự kiến diễn biến của cụng việc, khụng ỏp dụng được cỏc tớnh toỏn sơ đồ một cỏch nhanh chúng khoa học

- Khụng chỉ ra được những cụng việc quan trọng quyết định sự hoàn thành đỳng thời gian của tiến độ đó đề ra

- Khụng cho phộp bao quỏt được quỏ trỡnh thi cụng những cụng trỡnh phức tạp

- Dễ bỏ sút cụng việc khi quy mụ cụng trỡnh lớn

- Khó dự đoán được sự ảnh hưởng của tiến độ thực hiện từng công việc đến tiến độ chung

- Trong thời gian thi công nếu tiến độ có trục trặc thì khó tìm được nguyên nhân và giải pháp khắc phục

1.1.3.3 Phạm vi áp dụng:

Phạm vi áp dụng của sơ đồ ngang rất rộng rãi, Sử dụng hiệu quả đối với các công việc đơn giản, số lượng đầu việc không nhiều, mối liên hệ qua lại giữa các công việc ít phức tạp

1.2 Lập tiến độ theo sơ đồ mạng lưới

1.2.1 Đại cương về sơ đồ mạng [6]

- Sự kiện: Phản ánh một trạng thái nhất định trong quá trình thực hiện các công việc,

không đòi hỏi hao phí về thời gian, tài nguyên Sự kiện là mốc đánh dấu sự bắt đầu hay kết thúc của một hay nhiều công việc Được biểu thị bằng một vòng tròn hay một hình tùy ý và được ký hiệu bằng một chữ số hay chữ cái

+ Sự kiện đầu công việc: sự kiện mà từ đó mũi tên công việc “đi ra”

+ Sự kiện cuối công việc: sự kiện mà từ đó mũi tên công việc “đi vào” Mỗi công việc giới hạn bởi hai sự kiện đầu cuối

+ Sự kiện xuất phát: Sự kiện đầu tiên không có công việc đi vào, thường ký hiệu bằng số 1

+ Sự kiện hoàn thành: Sự kiện cuối cùng không có công việc đi ra, đánh số lớn nhất

- Công việc: Là một quá trình xảy ra đòi hỏi có những chi phí về thời gian, tài

nguyên Có ba loại công việc:

+ Công việc thực: Cần chi phí về thời gian, tài nguyên, được thể hiện bằng mũi tên liền

+ Công việc chờ: Chỉ đòi hỏi chi phí về thời gian, đó là thời gian chờ theo yêu cầu công nghệ sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng kỹ thuật, được thể hiện bằng mũi tên nét liền hoặc xoắn

+ Công việc ảo: Không đòi hỏi chi phí về thời gian, tài nguyên, thực chất là mối quan hệ logic giữa các công việc, sự bắt đầu của công việc này phụ thuộc vào sự kết thúc của công việc kia và được thể hiện bằng mũi tên nét đứt

1.2.1.3 Một vài định nghĩa:

- Đường (Path): Là một chuỗi các công việc được sắp xếp sao cho sự kiện cuối cùng của công việc này là sự kiện đầu của công việc sau Chiều dài của đường tính theo thời gian, bằng tổng thời gian của tất cả các công việc nằm trên đường

Đường trong sơ đồ mạng bao giờ cũng đi từ sự kiện xuất phát đến sự kiện hoàn thành, do đó sẽ có rất nhiều đường như vậy Đường có độ dài lớn nhất được gọi là “đường găng”

- Tài nguyên (Resource): Tài nguyên trong sơ đồ mạng được hiểu là thời gian và các vật chất cần thiết trong quá trình xây dựng

+ Tài nguyên dự trữ hay giữ lại được như tiền vốn, máy móc, vật liệu xây dựng + Tài nguyên không dự trữ hay không giữ lại được như thời gian, công lao động Loại tài nguyên đặc biệt này nếu không được sử dụng sẽ mất đi theo thời gian

- Thời gian công việc (Duration): ký hiệu là tij là khoảng thời gian để hoàn thành công việc theo ước lượng, ấn định trước hoặc tính toán

1.2.2 Các bước lập sơ đồ mạng [5]

Sơ đồ mạng lưới là một đồ thị có hướng, liên thông và không có chu trình Sơ

đồ mạng lưới có sự kiện đầu tiên gọi là sự kiện khởi công và sự kiện cuối cùng gọi

là sự kiện kết thúc Tiến độ theo sơ đồ mạng được lập theo các bước như sau:

Hình 1-2: Các bước lập sơ đồ mạng

Bước 1: Phân tích công nghệ thi công xây dựng của công trình

Bước 2: Phân chia lập biên danh mục công việc

Bước 3: Dựa trên kết quả phân tích các bước 1, 2, 3 ta xác định các mối quan hệ bắt

buộc giữa các công việc Quan hệ chủ yếu là kết thúc công việc trước – bắt đầu công việc sau (F – S) Nó được chia làm hai loại: quan hệ công nghệ và quan hệ tổ chức Quan hệ công nghệ dựa theo quy trình phân công công việc Quan hệ tổ chức

ta chỉ đưa vào những quan hệ mang tính tổ chức không thể không đưa vào Vì thiếu

sẽ làm cho phương án thi công thay đổi

Bước 4: Xác định khối lượng công việc theo danh mục đã lập

Bước 5: Lập sơ đồ mạng ban đầu: căn cứ mối quan hệ thiết lập ở bước 4, vận dụng

các nguyên tắc về SĐM, ta vẽ SĐM ban đầu Yêu cầu của sơ đồ mạng ban đầu là thể hiện hết các công việc với đầy đủ các mối quan hệ bắt buộc

Bước 6: Sơ chỉnh SĐM: thường SĐM ban đầu vừa lập chưa có hình dạng đơn giản,

rõ ràng Để có SĐM hợp lý ta tiến hành đơn giản hóa SĐM ban đầu Trước tiên loại trừ những sự kiện, những mối liên hệ thừa bằng cách nhập nhiều sự kiện có thể giảm sự cắt nhau giữa các công việc Cuối cùng vẽ lại (không theo tỷ lệ) để SĐM có hình dáng cân đối dễ nhìn, khoảng cách giữa các sự kiện vừa phải để ghi các số liệu cần thiết phù hợp cho tính toán

Bước 7: Xác định các thông số của SĐM Đây là bước quan trọng (có thể thực hiện

bằng máy tính)

Bước 8: So sánh các thông số tính được với các tiêu chí đề ra (chỉ tiêu mục đích)

Thông thường người ta quan tâm đầu tiên là độ dài đường găng, sau đó là các chỉ số

về tiêu thụ tài nguyên, tùy theo mục đích của từng công trình Nếu đạt tiêu chí ta chuyển sang bước 9 nếu không đạt ta phải quay lại theo vòng 1, 2, 3, 4

Vòng 1: Quay lại bước 4 để điều chỉnh các chỉ số tổ chức, tăng giảm nhân lực, máy móc, tổ chức lại các tổ để thay đổi thời gian thi công Các bước 5, 6, 7, 8 lặp lại Nếu vòng 1 không đạt chỉ tiêu ta chuyển sang vòng 2

Vòng 2: Quay lại bước 3 kiểm tra lại mối quan hệ đã đưa vào, tìm kiếm những mối quan hệ không gây ảnh hưởng lớn đến công nghệ thi công (không bắt buộc) hoặc có

thể thay đổi được để giải phóng SĐM khỏi những ràng buộc đó Kết quả ta được một SĐM mới các bước tiếp theo được lặp lại để tính toán thông số mới

Như vậy vòng 1 và 2 chỉ thay đổi trên SĐM, số công việc không có gì là thay đổi so với ban đầu Hai vòng này là thay đổi cách thức tổ chức thực hiện công việc, nếu chưa đạt ta thực hiện hai vòng tiếp theo

Vòng 3: Quay lại bước 2 nghĩa là thay đổi phân chia công việc, thay đổi số tổ thợ, thay đổi mức độ chuyên môn hóa công việc Nếu chưa đạt ta chuyển sang vòng 4

Vòng 4: Quay lại bước 1 – nghĩa là bắt đầu lại công việc lập kế hoạch sản xuất, có

sự thay đổi một phần công nghệ thi công Thay đổi một số công nghệ có thể rút ngắn thời gian thi công hoặc ngược lại để đạt mục tiêu đề ra Khi phải thay đổi lại công nghệ thi công có nghĩa là ta phải tìm một biện pháp thi công khác Khi đó tất

cả phải làm lại từ đầu

Tuy nhiên các vòng 1, 2, 3, 4 sẽ được thực hiện lần lượt và quay nhiều vòng Chỉ khi nào không giải quyết được ở vòng này mới chuyển sang vòng sau Vì tính phức tạp tăng dần theo vòng điều chỉnh

Bước 9: Để dễ quan sát ta chuyển SĐM sang trục thời gian để phục vụ nhiều mục

đích tiếp theo

Bước 10: Khi SĐM ta lập đã đạt các tiêu chí đề ra nhưng vẫn còn dự trữ nhiều khả

năng hoàn thiện được ta tiến hành tối ưu nó Thông thường người ta sử dụng các loại dự trữ để nâng cao các chỉ số mà người xây dựng mong muốn Hiển nhiên khi tối ưu SĐM không được làm thay đổi các tiêu chí theo chiều bất lợi

Bước 11: Để tiện cho việc sử dụng nhất là trong trường hợp điều hành tiến độ trên

biểu đồ người ta chuyển SĐM sang dạng biểu đồ ngang Trên biểu đồ ngang ta thêm một số thông tin để người sử dụng dễ dàng nhận biết qua trực giác

Bước 12: Lập biểu đồ cung ứng tài nguyên giống như các cách trình bày đảm bảo

tiến độ thực thi như kế hoạch

1.2.3 Cách biểu diễn [3]

Người ta có thể dùng hai cách sau đây để biểu diễn sơ đồ mạng lưới:

- Cách biểu diễn theo ngôn ngữ công việc: theo cách biểu diễn này thì ký hiệu:

Khuyên tròn hay ô chữ nhật là công việc

Chỉ quan hệ giữa các công việc

- Cách biểu diễn theo ngôn ngữ sự kiện:

Theo cách biểu diễn này thì:

Chỉ công việc Chỉ sự kiện bắt đầu hay kết thúc công việc

1.2.4 Ưu, khuyết điểm của sơ đồ mạng [6]

Phương pháp sơ đồ mạng được hình thành từ cuối những năm 1950 và ngay sau đó đã được phát triển nhanh chóng về lý thuyết, được áp dụng rộng rãi trong nhiều việc lập chương trình thực hiện các dự án ngắn hạn, trung hạn của nhiều lĩnh vực khác nhau, thể hiện tập trung ở các lĩnh vực:

- Quản lý phân phối và sử dụng vốn đầu tư

- Quản lý các nguồn vật chất – kỹ thuật phục vụ sản xuất

- Quản lý kế hoạch tác nghiệp

- Kế hoạch hóa các công việc điều tra, nghiên cứu và quyết định

1.2.4.1 Ưu điểm

Xét trong phạm vi tổ chức thi công xây dựng thì ưu điểm nổi bật của phương pháp sơ đồ mạng là:

- Chỉ rõ mối quan hệ logic và liên hệ kỹ thuật giữa các công việc trong sơ đồ mạng

- Làm lộ ra các công việc găng, còn gọi là các công việc then chốt, và các công việc không găng còn dự trữ thời gian và tài nguyên

- Cho phép định kỳ điều chỉnh mà không cần phải lập lại sơ đồ mạng

- Tạo khả năng tối ưu hóa kế hoạch tiến độ về thời gian, giá thành và tài nguyên

- Thuận lợi cho tự động hóa tính toán và điều hành kế hoạch

1.2.4.2 Nhược điểm:

- Phải liệt kê toàn bộ các hoạt động trong dự án nên phức tạp và cầu kỳ

- Phương pháp sơ đồ mạng chỉ thực sự có hiệu quả trên cơ sở có sự quản lý sát sao của cán bộ kỹ thuật, các bộ quản lý và sự đảm bảo về cung ứng vật tư – kỹ thuật, lao động đầy đủ theo yêu cầu đã lập ra trong mạng

Kinh nghiệm áp dụng ở các nước đã chỉ rõ khi áp dụng phương pháp sơ đồ mạng để lập kế hoạch tiến độ thi công và chỉ đạo thực hiện kế hoạch tiến độ làm cho thời hạn thực hiện dự án rút ngắn từ 20-25%, giá thành hạ từ 10-15%, trong khi

đó chi phí để áp dụng phương pháp chỉ chiếm 0.5-1% giá thành Tuy nhiên để áp dụng phương pháp sơ đồ mạng có hiệu quả cũng đòi hỏi những điều kiện nhất định Phương pháp sơ đồ mạng chỉ là một công cụ giúp cho việc lập kế hoạch tiến độ và điều khiển sản xuất có hiệu quả trên cơ sở có sự quản lý sát sao của con người, có

sự đảm bảo cung ứng vật tư – kỹ thuật và đảm bảo lao động theo yêu cầu đã lập ra trong mạng Bản thân sơ đồ mạng chưa lưu ý thích đáng đến tính liên tục và nhịp nhàng trong sản xuất

1.3 T hực trạng điều khiển tiến độ thi công trên thế giới và trong nước

1.3.1 Tình hình điểu khiển tiến độ thi công trên thế giới

Henry Gannt, kỹ sư người Pháp đầu tiên đã sử dụng sơ đồ ngang để diễn tả một bản kế hoạch vào đầu thế kỷ 19 (năm 1903) Đến nay, trong xây dựng có nhiều loại sơ đồ thể hiện bản kế hoạch tiến độ thi công nhưng thông dụng hơn cả là sơ đồ ngang và sơ đồ mạng

Phương pháp PERT xuất hiện năm 1958 khi phòng dự án đặc biệt của Hải quân Mỹ lập kế hoạch để chế tạo tên lửa Pogarit đã rút ngắn thời gian từ 5 năm xuống còn 3 năm Sau đó phương pháp này được phổ biến rộng rãi trong các ngành sản xuất (bình quân rút ngắn được 37% thời gian)

Hiện nay, hãng Microsoft đã xây dựng được phần mềm để lập và quản lý tiến

độ dự án bằng phương pháp sơ đồ mạng có tên là Microsoft Project và đang được ứng dụng rộng rãi

1.3.2 Tình hình điều khiển tiến độ thi công ở trong nước

Ở nước ta, sơ đồ mạng được áp dụng từ năm 1963 ở một số ngành xây dựng, bốc xếp hàng ở cảng Hải Phòng (xây dựng nhà máy cơ khí An Biên – Hải Phòng năm 1966, xây dựng nhà máy nhiệt điện Ninh Bình năm 1972 và khi công trình đập sông Đáy cần gấp rút hoàn thành đúng kế hoạch trong 9 tháng để phân lũ sông Hồng năm 1975 với khối lượng công việc đồ sộ:

- Vận chuyển các loại vật liệu 4.500.000 (T/km)

- Đắp 410 km đê tương đương 4.000.000 m3đất

- Huy động 17 ngành ở Trung Ương tham gia do Bộ Thuỷ lợi chủ trì

- Huy động nhân lực ở 9 tỉnh với quân số 3.000 người

Nhờ lập kế hoạch và điều khiển kế hoạch bằng sơ đồ mạng, công trình đã hoàn thành đúng thời hạn được giao, góp phần chống lũ hiệu quả Sau kết quả đó,

sơ đồ mạng được phổ biến mạnh mẽ và được áp dụng vào hầu hết các ngành kinh tế quốc dân như Thuỷ lợi, Giao thông, Nông nghiệp, Tài chính Tuy nhiên, vào những năm cuối thập kỷ 80, sơ đồ mạng lại tạm thời bị lắng xuống Khi chúng ta chuyển nền kinh tế từ tập trung bao cấp sang kinh tế thị trường, khi các doanh nghiệp xây dựng không còn được bao cấp theo kế hoạch nữa, họ phải tìm một hình thức quản lý

“mềm dẻo” hơn; mặt khác việc ứng dụng sơ đồ mạng đòi hỏi phải qua một quá trình đào tạo mới có thể lập và điều khiển chúng

Hiện nay, chúng ta đã thiết lập được cơ chế của nền kinh tế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa có sự quản lý của Nhà nước, công nghiệp hoá, hiện đại hoá đã trở thành mục tiêu phát triển kinh tế của đất nước, thì sơ đồ mạng lưới cần thiết phải được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi hơn

KẾT LUẬN CHƯƠNG I

Trong chương I đã giới thiệu được tổng quan về 2 phương pháp lập và điều khiến tiến độ thi công là sơ đồ ngang và sơ đồ mạng lưới Trong đó nêu lên được trình tự các bước lập tiến độ thi công, ưu nhược điểm và điều kiện áp dụng của từng phương pháp Cuối cùng là đánh giá thực trạng nghiên cứu sơ đồ mạng ở trên thế giới và hiện nay ở nước ta

Với những yêu cầu đòi hỏi việc lập tiến độ và điều khiển cũng như tiến độ thì phương pháp sơ đồ mạng lưới là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất Các bước lập kế hoạch tiến độ, các bài toán điều khiển tối ưu sẽ được trình bày trong Chương II của luận văn

CHƯƠNG II

CƠ SỞ LẬP VÀ ĐIỀU KHIỂN TIẾN ĐỘ THI CÔNG

THEO SƠ ĐỒ MẠNG LƯỚI

2.1 Cơ sở lập tiến độ thi công công trình

Mỗi “đường đi” trong đồ thị vô hướng tương ứng đều gọi là một “ đường đi” trong đồ thị có hướng Nhưng đồ thị có hướng có thể chứa cả hai cung (a, b) và ( b, a), nên để xác định một dường đi phải nói rõ cả dãy nút a1,a2… at và dãy cung u1,u2,….ut-1 Khi đó, nếu một cung uk có dạng “thuận” uk= (ak,ak+1) thì ta nói uk

là cung lùi “Chu trình” cũng được định nghĩa như đồ thị vô hướng, nhưng ở đây cho phép chu trình chỉ gồm hai nút khác nhau Một đường đi hoặc chu trình được gọi là có hướng nếu nó chỉ chứa các cung tiến

 a liên thông với c)

Như vậy, một đồ thị được gọi là liên thông nếu mọi cặp đỉnh của nó đều liên thông, nói cách khác nó gồm một thành phần liên thông duy nhất

2.1.1 2 Lý thuyết quy hoạch tuyến tính

Quy hoạch tuyến tính là lĩnh vực toán học nghiên cứu các bài toán tối ưu trên hữu hạn biến mà hàm mục tiêu và các ràng buộc đều là hàm và các phương trình hoặc bất phương trình tuyến tính

Trong quy hoạch tuyến tính phải xác định các biến quyết định gọi tắt là biến hoặc phương án thỏa mãn các ràng buộc sao cho làm cực đại hoặc cực tiểu hàm mục tiêu Hơn nữa, cả hàm mục tiêu và các ràng buộc đều tuyến tính theo biến quyết định

Đối với hàm mục tiêu thì việc tìm cực đại có thể dễ dàng chuyển thành cực tiểu và ngược lại, vì max Z = - min (- Z)

Bài toán có thể được phát biểu dưới dạng sau:

2.1.2 Các phương pháp tính toán các thông số trong sơ đồ mạng lưới [6]

Hiện nay có ba phương pháp cơ bản để tính toán sơ đồ mạng, đó là: tính toán

sơ đồ trực tiếp trên sự kiện; tính sơ đồ mạng bằng lập bảng và tính sơ đồ mạng bằng máy tính

2.1.2 1 Tính toán trực tiếp trên sự kiện

Theo phương pháp này, người ta chia sự kiện ra làm bốn ô Sự kiện thường biểu diễn bằng vòng tròn nên còn có tên là “vòng tròn sự kiện” Các thông số được

ký hiệu như sau:

Hình 2-1: Các ký hiệu trên sự kiện j: Sự kiện đang xét

i: Sự kiện đứng trước đi đến j bằng đường dài nhất (nếu có nhiều sự kiện đi đến j có đường dài bằng nhau đều phải ghi i, j…) các chỉ số này dùng để xác định đường găng

Ts: Thời gian sớm của sự kiện đang xét

Tm: Thời gian muộn của sự kiện đang xét

Trình tự tính toán như sau:

Bước 1: Lượt đi, tính từ trái sang phải

Tính thời điểm sớm của sự kiện (Ts)

- Bắt đầu từ sự kiện xuất phát với Ts

1=0

- Sự kiện tiếp theo nếu chỉ có một công việc đi đến sẽ tính theo công thức:

ij s j s

- Cứ như vậy tính dần lên theo thứ tự tăng dần của chỉ số sự kiện, cho đến sự kiện hoàn thành cuối cùng (Ts

n) thì kết thúc bước thứ nhất)

Kết quả bước thứ nhất tính được ô trái của sự kiện (Ts) và các chỉ số ở ô dưới sự kiện

Bước 2: Lượt về, tính từ phải sang trái

Tính thời điểm muộn của sự kiện (TM

)

- Bắt đầu từ sự kiện cuối cùng với TM

n=Tsn

Nghĩa là dù sớm hay muộn thì cũng phải hoàn thành kế hoạch tiến độ đúng thời hạn Do đó thời điểm sớm hoặc muộn của sự kiện cuối cùng bằng nhau

- Tính ngược trở lại sự kiện (n-1), (n-2),…i…1

Ta có công thức:

ij M j M

min[( i M ij k M ik

M

- Cứ như vậy tính lùi về sự kiện xuất phát số 1 ta kết thúc bước thứ 2

Kết quả bước thứ 2 tính được ô phải của sự kiện TM

Bước 3: Xác định đường găng

Điều kiện cần và đủ của đường găng là đường đi qua các sự kiện găng và là đường dài nhất

Vì vậy nếu chỉ nối các sự kiện găng lại (các sự kiện găng là các sự kiện có dự trữ

Vì vậy phương pháp này còn có tên gọi là phương pháp tính theo công việc Trình tự tính toán theo các bước sau:

Bước 1: Lập bảng tính toán

Sau khi lập bảng, từ cột 1 đến cột 5 các số liệu được lấy từ sơ đồ mạng để điền vào Từ cột 6 đến cột 12 sẽ được tính toán theo các bước sau đây

Chú ý: Các công việc xếp theo thứ tự tăng dần của sự kiện đầu cuối

Bước 2: Tính thời gian khởi sớm của công việc (cột 6)

s i s

kh ih s kh ik s

gj km hj km

Bước 4: Tính trực tiếp trên bảng

Tính thời gian kết sớm của công việc (cột 7)

Ta có công thức:

s kh ij ks

T . = . −

Vì vậy phương pháp này ít được áp dụng trong thực tế

2.1.2 3 Tính sơ đồ mạng bằng máy tính điện tử:

Phần này sẽ được giới thiệu chi tiết ở mục 2.4

2.2 Điều khiển tiến độ thi công theo sơ đồ mạng lưới [5]

2.2 1 Điều chỉnh sơ đồ mạng theo thời gian và nhân lực

Sau khi lập SĐM (tính toán các thông số) ta có thể gặp các trường hợp:

- Sơ đồ mạng đáp ứng các tiêu chí cả về thời gian lẫn tài nguyên

- Chiều dài đường găng nhỏ hơn thời hạn pháp lệnh (Lgăng < Tpl ) nhưng tài nguyên thi công chưa điều hòa

- Chiều dài đường găng vượt quá thời hạn pháp lệnh (Lgăng > Tpl )

Trong cả hai trường hợp sau cần phải điều chỉnh SĐM

 Điều chỉnh SĐM theo chỉ tiêu thời gian

Khi chiều dài đường găng của SĐM vượt quá thời gian quy định, (tiến độ không đáp ứng thời gian quy định), hay công trình được thi công theo SĐM mới lập không bàn giao đúng quy định, phải điều chỉnh SĐM sao cho Lgăng ≤ Tpl (vì chiều dài của đường găng là thời hạn hoàn thành công trình)

Có năm cách rút ngắn chiều dài đường găng:

- Tăng tài nguyên thi công cho các công việc găng với điều kiện khi tăng không làm ảnh hưởng đến mặt bằng thi công (đủ không gian thi công) (N < Nmax)

- Tăng ca làm việc cho một số công việc găng với điều kiện đảm bảo công nhân làm việc bình thường

- Điều tài nguyên thi công từ công việc có dự trữ thời gian sang cho các công việc găng với điều kiện khi điều tài nguyên các công việc không găng được thực hiện với thời gian mới là ti-j

max ≤ tij + Zij Với điều kiện thứ hai là các công việc đó cùng tính chất kỹ thuật với công việc găng (cùng chuyên môn)

- Tổ chức thi công song song cho một số công việc găng

- Thay đổi biện pháp thi công

 Điều chỉnh SĐM về thời gian nhân lực

Khi SĐM đã đạt tiêu chuẩn thời gian (Lg ≤ Tpl) nhưng biểu đồ nhân lực chưa đạt các tiêu chí đề ra Ta cần làm theo cách sau:

- Tìm trên biểu đồ nhân lực những khoảng có nhân lực tăng hoặc giảm đột ngột

- Tìm các công việc nằm trong thời gian tương ứng với khoảng thời gian có biểu đồ không tốt nói trên

- Giảm hoặc tăng nhân lực cho các công việc đó sao cho đạt được đoạn nhân lực hợp lý Hoặc có thể xê dịch các công việc đó (thay đổi thời hạn bắt đầu) hoặc kéo dài thời gian thực hiện công việc (với điều kiện không vượt quá thời gian dự trữ) sao cho đạt được mục đích là: chỗ nhân lực tăng được giảm đến tung độ cần thiết, chỗ tung độ giảm được tăng đến tung độ cần thiết Cứ điều chỉnh như vậy cho đến khi đạt được sự điều hòa cho tất cả các khoảng của biểu đồ nhân lực

2.2 2 Phân phối và sử dụng tài nguyên tối ưu trong lập kế hoạch và chỉ đạo sản xuất

Khi lập tiến độ bằng SĐM ngoài việc chú ý đến tiêu chí thời hạn xây dựng công trình, người ta còn chú ý đến vấn đề phân phối và sử dụng tài nguyên cho sản xuất Vì ngoài việc hoàn chỉnh công trình đúng thời hạn cần phải chú ý đến hiệu quả kinh tế của phương án tổ chức thi công Tài nguyên sử dụng cho sản xuất xây dựng gồm nhiều loại khác nhau Chúng có thể là nhân lực lao động, cán bộ kỹ thuật, máy móc thiết bị, vật liệu xây dựng, kết cấu chế tạo trước, năng lượng, tài chính… Khi làm việc với SĐM người ta thường phân loại chúng theo đặc tính của các loại tài nguyên sử dụng trong quá trình xây dựng đó là nó có hay không thay đổi khối lượng khi được sử dụng

Theo tiêu chí này người ta chia tài nguyên ra làm 2 loại: tài nguyên thu hồi được và tài nguyên không thu hồi được sau sử dụng

Tài nguyên thu hồi là tài nguyên không biến đổi số lượng trong quá trình sử dụng Trong loại này, gồm nhân lực, cán bộ kỹ thuật, máy móc, thiết bị, cơ sở sản xuất phụ trợ Người ta còn gọi loại này là tài nguyên không xếp kho được Số lượng của chúng không thay đổi trong quá trình sản xuất, nó chỉ thay đổi khi có sự trao đổi với các đơn vị xây lắp khác

Điều kiện ràng buộc của tài nguyên thu hồi trong phân phối cho sản xuất là:

Ri (t) ≤ Hi (t)

Trong đó: Ri(t): Cường độ sử dụng tài nguyên i tại thời điểm t;

Hi(t): Khối lượng hiện có của tài nguyên i tại thời điểm t

Ý nghĩa của công thức trên là không lập kế hoạch tiêu thụ tài nguyên vượt quá mức hiện có của đơn vị thi công

Loại thứ hai là tài nguyên thay đổi khối lượng trong quá trình sử dụng Khối lượng biến đổi tỉ lệ thuận với khối lượng công việc hoàn thành (không kể đến mọi

sự hao mòn trong bảo quản, vận chuyển), do biến thành sản phẩm Trong nhóm này điển hình là vật liệu, nhiên liệu bán thành phẩm, cấu kiện và đặc biệt là tiền vốn Điều kiện ràng buộc liên quan đến loại tài nguyên này khi lập kế hoạch sản xuất là:

(t)dt ≤ t(dt)

Trong đó: Ri(t): Cường độ sử dụng tài nguyên i tại thời điểm t theo kế hoạch

i(t) : Mức độ cung cấp tài nguyên i tại thời điểm t

Vế trái trên thể hiện tổng tài nguyên đã sử dụng từ đầu đến thời điểm đang xét Nếu có nhiều công việc cùng sử dụng một loại tài nguyên i thì Ri(t) phải là tổng mức tiêu thụ của tất cả các công việc đó Vế phải thể hiện tổng tài nguyên i công trường được cung cấp từ đầu đến thời điểm đang xét

2.2 3 Tối ưu phân bổ tài nguyên thu hồi khi thời hạn xây dựng công trình xác định

Tài nguyên thu hồi có đặc điểm là không biến đổi số lượng trong quá trình sử dụng và cũng không được phép dự trữ Vì vậy, đối với mỗi công trình người ta huy động với số lượng vừa đủ để thi công Huy động càng ít thì hiệu quả của kế hoạch sản xuất càng cao Muốn vậy khi lập kế hoạch sản xuất phải đề ra chỉ tiêu là phải bố trí các công việc sử dụng cùng một loại tài nguyên sao cho điều hòa Nghĩa là ta phải tối ưu phân phối tài nguyên trong quá trình sản xuất

Tối ưu phân phối tài nguyên khi thời hạn xây dựng công trình xác định được hiểu là sự dịch chuyển các công việc theo thời gian nhưng vẫn giữ quan hệ công nghệ và tổ chức sao cho sai phương của biên độ sử dụng tài nguyên so với trung bình sử dụng là nhỏ nhất Để đơn giản bài toán thường chỉ giải với một loại tài nguyên

Trên biểu đồ tiến độ trong khoảng thời gian tij của mỗi công việc nó sẽ sử dụng tài nguyên với cường độ rịj Vậy toàn bộ thời gian xây dựng công trình số tài nguyên ta sử dụng là:

R = ∑ rijtij

Hình 2-2: Mối quan hệ giữa cung và tiêu thụ tài nguyên

Cường độ sử dụng trung bình tài nguyên đó là:

Rtb= = ∑ rijtijTrong đó: T – thời gian xây dựng công trình

Nếu ta gọi hàm R(t) biểu thị sử dụng tài nguyên ở thời điểm t thì độ sai phương trung bình E của sử dụng tài nguyên là:

Để đơn giản trong một số trường hợp bài toán sử dụng tài nguyên tối ưu lấy tiêu chí giảm tối thiểu sự sai lệch giữa chi phí sử dụng trung bình hàng ngày

| (R(t) - Rtb| min

Dựa trên phương pháp quy hoạch tuyến tính các phương pháp và thuật toán chỉ cho ta lời giải gần đúng

Khi xây dựng công trình ta tiến hành rất nhiều công việc, mỗi công việc sử dụng một vài loại tài nguyên khác nhau Mặt khác, việc sử dụng nhiều loại tài nguyên lại đan xen nhau theo suốt thời gian sản xuất Vai trò, khối lượng sử dụng của mỗi loại cũng khác nhau làm cho bài toán sử dụng tối ưu tài nguyên càng trở nên phức tạp Khi giải bài toán thêm một loại tài nguyên thì độ phức tạp tăng lên gấp bội, nếu nhiều đôi khi không giải nổi Trong thực tế, người ta tìm cách đơn giản hóa độ phức tạp của bài toán sao cho lời giải đạt yêu cầu sản xuất là đủ Một trong những cách đó là: Chọn trong những tài nguyên liên quan, những tài nguyên có ý nghĩa nhất Trong những tài nguyên chọn ra, tìm tài nguyên chủ đạo Giải bài toán với tài nguyên chủ đạo lấy lời giải làm cơ sở để xét đến những tài nguyên còn lại theo thứ tự ưu tiên (mức quan trọng trong sản xuất)

Trong sản xuất xây dựng, tài nguyên chủ đạo thường là nhân lực (lao động sống) nên kèm theo một tiến độ xây dựng hợp lý phải có biểu đồ nhân lực tối ưu Cũng phải chú ý trong sản xuất rất nhiều loại tài nguyên cường độ sử dụng luôn song hành và tỉ lệ thuận với tài nguyên chủ đạo, ví dụ: nhu cầu về sử dụng vật tự, trang thiết bị sản xuất tỉ lệ với biểu đồ nhân lực đó là điều dễ hiểu vì người đông sẽ sản xuất nhiều nên phải dùng nhiều thiết bị, dụng cụ và vật tư để sản xuất

2.2.4 Tối ưu hóa sơ đồ mạng theo thời gian và chi phí

Chi phí trong xây dựng gồm hai loại: trực tiếp phí và gián tiếp phí Mối quan

hệ giữa trực tiếp phí với thời gian thi công của công việc được biểu diễn như Hình

với thời gian thi công được biểu diễn trên Hình 2-3b

Thời gian thi công nhỏ nhất cho chi phí gián tiếp nhỏ nhất Thời gian thi công kéo dài thì chi phí gián tiếp càng tăng Đường cong chi phí tổng cộng – thời gian thi

công ( đường C) biểu diễn trên Hình 2-3c

Điểm D cho Cmin ứng với thời gian thi công tối ưu

Hình 2-3: Mối quan hệ chi phí và thời gian thi công Cách giải bài toán tối ưu SĐM theo thời gian chi phí là:

- Lập đường cong chi phí trực tiếp – thời gian thi công C1

- Lập đường cong chi phí gián tiếp – thời gian thi công C2

- Lập đường cong chi phí tổng cộng – thời gian thi công C(t)

Tính đạo hàm bậc nhất:

= f’(t) Triệt tiêu đạo hàm bậc nhất f’(t) = 0  tìm được ttw

Việc giải chính xác bài toán tối ưu theo trình tự trên là khó khăn vì không viết được chính xác phương trình biểu diễn C1, C2, C (t) Do vậy, để giải bài toán người

ta thường quan niệm quan hệ giữa chi phí và thời gian thực hiện công việc là bậc nhất (đường thẳng) Và bài toán được giải theo trình tự như sau:

- Lập SĐM với thời gian thi công bình thường để có chi phí là tối thiểu

- Rút ngắn dần thời gian thi công về tối thiểu với điều kiện chi phí tăng lên ít nhất Như vậy, sẽ có tổng chi phí bị tăng lên ít nhất, có nghĩa là xuất phát từ tB đi dần đến điểm cho t t.w

- Muốn cho chi phí tăng lên ít nhất thì cần rút ngắn lần lượt ở từng công việc hoặc nhóm công việc có phụ phí tăng lên ít nhất (chi phí bù ít nhất )

Gọi chi phí bù của công việc i, j là: eij

eij =

Cứ rút ngắn Lgăng của SĐM với tất cả các công việc thi công bình thường với điều kiện chi phí bù tăng lên ít nhất cho đến khi mọi công việc có – tijmin nghĩa là rút ngắn đến khi có thể

2.3 Các phương pháp kiểm tra tiến độ [5]

Để công trình xây dựng đúng kế hoạch các công việc trong tiến độ phải thực hiện đúng lịch Mỗi lịch sai lệch trong quá trình thi công cũng có thể dẫn đến những kết quả ngoài ý muốn Để đánh giá kịp thời và có biện pháp xử lý đúng người ta phải tiến hành hệ thống kiểm tra thực hiện tiến độ toàn phần hay một số công việc

Có thể kiểm tra định kỳ hoặc đột xuất

Đối với tiến độ thi công theo biểu đồ ngang, ta có thể tiến hành kiểm tra theo

ba phương pháp:

- Phương pháp đường tích phân

- Phương pháp đường phần trăm

- Phương pháp biểu đồ nhật ký

2.3.1 Phương pháp đường phân tích dùng để kiểm tra từng công việc

Theo phương pháp này thì trục tung thể hiện khối lượng công việc, trục hoành thể hiện thời gian Sau mỗi khoảng thời gian khối lượng công việc đã thực hiện đến thời điểm đó được đưa lên trục tọa độ Đường thể hiện công việc thực hiện đến các thời điểm xét là đường tích phân Để so sánh với tiến độ ta dùng đường tích phân kế hoạch công việc tương ứng So sánh hai đường ta biết được tình hình thực hiện tiến độ

là đường (3) thì tiến độ thực hiện đúng kế hoạch, nếu là (2) thì tiến độ hoàn thành sớm, nếu là (4) thì tiến độ hoàn thành chậm kế hoạch

Nếu muốn biết tốc độ thực hiện ta dùng lát cắt (v) (song song với trục thời gian t), đường (2), cắt trước đường kế hoạch (1) thực hiện nhanh (+∆t), đường (4) cắt sau thực hiện chậm (-∆t)

Phương pháp đường tích phân có ưu điểm cho ta biết tình hình thực hiện tiến

độ hàng ngày saong có nhược điểm là khối lượng công việc phải thu thập thường xuyên và mỗi loại công việc phải vẽ một đường tích phân Vì vậy nó phù hợp với việc theo dõi thường xuyên việc thực hiện tiến độ Người ta thường áp dụng cho những công tác chủ yếu, cần theo dõi chặt chẽ

2.3.2 Phương pháp đường phần trăm

Đây là phương pháp áp dụng kiểm tra nhiều công việc một lúc trên tiến độ

thể hiện bằng sơ đồ ngang Hình 2-5 trình bày cách kiểm tra tiến độ bằng đường

phần trăm

đó là đường kiểm tra Trên tiến độ các công việc rơi vào một trong hai trường hợp Trường hợp các công việc đã kết thúc hoặc chưa bắt đầu không cắt đường kiểm tra

ta bỏ qua Trường hợp những công việc đang thi công – cắt đường kiểm tra – phải lấy số liệu khối lượng đã thực hiện tính đến thời điểm đó Theo phần trăm toàn bộ khối lượng, số phần trăm thực hiện được đưa lên biểu đồ, chúng nối lại với nhau tạo thành đường phần trăm Đó là đường thực tế thực hiện Nhìn vào đường phần trăm người ta biết được tình hình thực hiện tiến độ

Nếu đường phần trăm ở bên phải lát cắt – những việc đó thực hiện vượt mức

kế hoạch; nếu đường phần trăm ở bên trái – công việc thực hiện chậm trễ Những điểm mà đường phần trăm trùng với lát cắt – công việc thực hiện đúng kế hoạch Đây là phương pháp thường áp dụng trong kiểm tra đột xuất Nó giúp lãnh đạo biết được tình hình thực hiện công việc tại thời điểm cần thiết

2.3 3 Phương pháp biểu đồ nhật ký

Đây là phương pháp kiểm tra hàng ngày của từng công việc Theo kế hoạch mỗi công tác phải thực hiện một khối lượng nhất định trong từng ngày làm việc

1 2 4 6 8O

1 2

Hình 2-6: Biểu đồ nhật ký công việc (1)– kế hoạch; (2) – thực hiện hàng ngày Chúng thể hiện bằng một đường kế hoạch Hàng ngày sau khi làm việc khối lượng thực hiện công tác được xác định và vẽ vào biểu đồ, ta được đường thực hiện Qua biểu đồ ta biết được năng suất của từng ngày vượt, đạt, không đạt để điều chỉnh cho các ngày tiếp theo Phương pháp này chính xác, kịp thời nhưng tốn thời gian chỉ

áp dụng cho tổ đội chuyên môn hoặc những việc đòi hỏi giám sát sít sao

2.4 Ứng dụng phần mềm hiện có để lập và điều khiển tiến độ thi công

2.4 1 Giới thiệu chung [6]

Phần mềm Microsoft Project (MS) là phần mềm của hãng Microsoft chuyên dụng trong vấn đề lập và quản lý dự án với phiên bản mới nhất là Microsoft Project

Là phần mềm tiên tiến nhất và phổ dụng, MS không những đáp ứng được yêu cầu thông thường của một chương trình chạy trong Windows – đó là khả năng hỗ trợ Clipboard và hậu thuẫn cho các tính năng đa tư liệu – mà còn là phiên bản mới nhất với nhiều tính năng nổi trội Các bảng công cụ nổi bật rất thuận tiện, hệ thống menu sinh động, mọi tác động lệnh đều được trình bày trực quan sinh động và dễ hiểu…Với MS, người sử dụng có thể làm việc với nhiều chế độ, nhiều công cụ tinh

vi để thực hiện các thao tác vi chỉnh trên dự án

Phạm vi và khả năng áp dụng của MS được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau như kinh tế, nông-lâm nghiệp, khoa học kỹ thuật và các ngành

khác Đặc biệt MS là công cụ hỗ trợ đắc lực và không thể thiếu trong lĩnh vực xây dựng, giao thông, thuỷ lợi

Việc lập tiến độ thi công công trình với MS rất đơn giản Chỉ cần một số thông

số đầu vào như:

- Tên, thời gian thực hiện công tác, liên kết các công tác…

- Tài nguyên cho công tác

- Tạo lịch cho dự án và tài nguyên

- Khai báo giá tài nguyên

Sẽ có kết quả đầu ra rất phong phú như sau:

- Tổng tiến độ được trình bày dưới dạng sơ đồ ngang, sơ đồ mạng

- Biểu đồ các tài nguyên cho công trình

- Chi phí các công tác và tổng chi phí thực hiện công trình

- Các công tác găng và đường găng

- Dự trữ, thời gian bắt đầu muộn, sớm của các công tác

2.4.2 Các bước thực hiện để sử dụng MS Project vào dự án thực tế [2]

1 Thiết lập thông số cho hệ thống: lịch làm việc, định dạng ngày tháng, tiền tệ…Có lưu cho tất cả hoặc file tiến độ đang lập

2 Lập danh sách công việc theo WBS, ước lượng trước thời gian hoàn

3 Thiết lập thông tin từng công việc và các mối quan hệ giữa các công việc (task information)

4 Lập danh sách nguồn lực sử dụng cho dự án (Resource sheet) với đầy đủ thông tin các cột

5 Gán các nguồn lực cần thiết để hoàn thành cho từng công việc

6 Phân bổ lại các nguồn nhân lực bị sử dụng quá tải

7 Xác định đường găng để chỉnh sửa các công việc nằm trên đường găng này (thời gian hoàn thành, ngày bắt đầu, ngày kết thúc) sao cho phù hợp với tiến độ

8 Kiểm tra lại các nguồn lực có bị sử dụng quá tải, phân bổ lại

9 Sau khi đồng ý với tình trạng của tiến độ, ta lưu thành kế hoạch dự án (set baseline)

10 Theo dõi và cập nhật tiến độ: % hoàn thành, thời gian hoàn thành, ngày bắt đầu, ngày kết thúc

11 Đến định kỳ đánh giá dự án, ta so sánh tình trạng hiện tại với kế hoạch (baseline) đã lưu trước đó Đưa ra phương án điều chỉnh các công việc còn lại trong thời gian sắp tới cho phù hợp

12 Nếu kế hoạch thay đổi nhiều so với hiện tại, ta lấy phương án điều chỉnh các công việc còn lại trong thời gian sắp tới cho phù hợp lưu lại thành kế hoạch mới (baseline 1)

13 Lập lại bước 10 và bước 11 đến khi kết thúc dự án

14 In ấn, báo cáo định kỳ

2.4.3 Kiểm soát dự án bằng phương pháp giá trị đạt được [4]

2.4.3.1 Khái niệm kiểm soát chi phí

- Chi phí của dự án bao gồm chi phí trưc tiếp, chi phí gián tiếp, dự phòng phí, thuế giá trị gia tăng đầu ra và lợi nhuận

- Ở đây chỉ giới hạn trình bày kiểm soát chi phí cố định liên quan với từng công việc trên công trường trong cơ cấu phân chia công việc để theo dõi phần việc

đã làm Còn chi phí gián tiếp (chi phí lao động gián tiếp, sử dụng trang thiết bị, chi phí quản lý…) không đưa vào hệ thống kiểm soát vì quản lý những khoản này là chức năng của bộ phận kế toán và được tính theo tỷ lệ phần trăm

- Kiểm soát chi phí bao gồm việc tìm hiểu “tại sao” lại có sự thay đổi cả tích cực và tiêu cực

- Nó phải được kết hợp thống nhất với các quá trình kiểm soát khác như: quy

mô dự án, tiến độ dự án; chất lượng dự án và các yếu tố cần kiểm soát khác trong

dự án…

Kết luận: Kiểm soát chi phí là những công việc bao gồm: xác định đường chi phí cơ bản của dự án, giám sát theo dõi chi phí thực tế, phân tích những nhân tố ảnh hưởng đến việc thay đổi chi phí thực tế so với đường chi phí cơ bản; thông báo cho các đối tượng liên quan những thay đổi được phép

2.4.3.2 Phương pháp Earned Value Method (EVM)

- Earned value (EV) là giá trị của công việc đã hoàn thành

- EVM là phương pháp phân tích chi phí/ tiến độ thực hiện với các kế hoạch cơ sở

- Phân tích Earned value là một hệ thống đo lường sự thực hiện cụ thể của kiểm soát

dự án

- EVM cho phép đánh giá khách quan và thực tế về tình hình dự án ở thời điểm cần đánh giá để kiểm soát dự án

- EVM nhằm dự báo, cảnh báo trước tình hình dự án, cho phép đánh giá khách quan

và thực tế thông tin về tình hình dự án để đưa ra những quyết định tiếp theo trong

dự án

- Kết quả EVM nhằm cung cấp cái nhìn đầy đủ về dự án mình đang thực hiện

Hình 2-7: Ý nghĩa các thông số trong Earn Value Method