Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Giáo trình tổ chức thi công
Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang Chương LẬP KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG THEO SƠ ĐỒ MẠNG 3.1 Những khái niệm chung sơ đồ mạng 3.1.1 Sơ đồ mạng áp dụng Chúng ta biết lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mạng có ưu điểm đơn giản, dễ lập sử dụng cho nhiều đối tượng, phù hợp với trình độ chung đội ngũ cán kỹ thuật xây dựng mức độ thi công nước ta Nhưng có nhược điểm là: Thể mối quan hệ trình độ thi cơng yêu cầu kỹ thuật công việc Thể kế hoạch tiến độ không rõ ràng đạo thi cơng thường xẩy tình trạng cơng việc sau có lại thi cơng trước cơng việc trước bỏ sót cơng việc Mặt khác thân kế hoạch tiến độ thi công sơ đồ ngang rõ ràng công việc chủ yếu, công việc thứ yếu để tập trung đạo có trọng điểm v.v… Đồng thời dự án lớn, phức tạp sơ đồ ngang khơng có khả thể Để khắc phục nhược điểm sơ đồ ngang, người ta biểu diễn kế hoạch tiến độ theo dạng sơ đồ khác, loại sơ đồ bao gồm khuyên tròn mũi tên liên hệ với thành mạng khép kín gọi sơ đồ mạng lưới Sơ đồ mạng hình thành từ cuối năm 50 sau phát triển nhanh chóng mặt lý thuyết áp dụng rộng rãi việc lập chương trình thực dự án ngắn hạn trung hạn nhiều lĩnh vực khác Nó thể tập trung lĩnh vực sau - Quản lý, phân phối sử dụng vốn đầu tư - Quản lý nguồn vật chất - kỹ thuật phục vụ sản xuất - Quản lý kế hoạch tác nghiệp - Kế hoạch hố cơng việc điều tra, nghiên cứu định v.v… Phương pháp sơ đồ mạng loại mơ hình lập kế hoạch thực dự án dựa sở lý thuyết đô thị Trong tổ chức thi công xây dựng, phương pháp sơ đồ mạng sử dụng để lập kế hoạch tiến độ thi công quản lý tác nghiệp sản xuất Để có khái niệm sơ sơ đồ mạng, ta xét ví dụ sau: Ví dụ: Người ta lắp ghép ngơi nhà cần trục tháp, trình tự thời hạn thực cơng việc sau: Vận chuyển cần trục đến công trường hết tuần Làm đường cho cần trục hết tuần Lắp đặt cần trục hết tuần Làm móng cơng trình hết tuần Vận chuyển cấu kiện đến cơng trình hết tuần Lắp khung nhà hết tuần Biết làm móng hồn chỉnh tiến hành lắp khung nhà 3-1 Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang Trước hết ta lập tiến độ lắp ghép cơng trình theo phương pháp sơ đồ ngang (theo bảng) S T T Công việc Thi cơng móng cơng trình Thời gian (tuần) 1 Lắp đặt cần trục Vận chuyển cấu kiện Lắp khung nhà 10 11 12 Vận chuyển cần trục Làm đường cho cần trục Thời gian làm việc (tuần) Từ bảng tiến độ ta có nhận xét: - Các cơng việc 1,2,3 bắt đầu lúc mà không phụ thuộc - Công việc lắp đặt cần trục tiến hành sau vận chuyển cần trục trường đường cần trục làm xong - Công việc lắp khung nhà bắt đầu làm xong móng cơng trình, lắp xong cần trục tập kết cấu kiện hoàn chỉnh trường Nếu ta khuyên tròn để đánh dấu bắt đầu kết thúc công việc dùng mũi tên để biểu thị cơng việc ta hình (sơ đồ) Hình tiến độ thi công lập theo sơ đồ mạng g ãn m g «n c i Th CCT V Lắp cần trục Làm đờng Vậ nc huy Ĩn cÊu kiƯ n L¾p khung Như vậy, sơ đồ mạng hệ thống theo kiểu mạng lưới hình thành xếp có hướng theo trật tự lơ gíc hai yếu tố mạng mũi tên thể cơng việc, khun trịn kiện hay cịn gọi đỉnh, nhằm phục vụ việc đạo thực mục tiêu 3.1.2 Ưu điểm phương pháp sơ đồ mạng 3-2 Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang Xét phạm vi tổ chức thi công xây dựng, ưu điểm bật phương pháp sơ đồ mạng là: - Chỉ rõ mối quan hệ logic liên hệ công việc sơ đồ mạng - Chỉ cơng việc chính, cơng việc then chốt - Tạo khả tối ưu hoá kế hoạch tiến độ thời gian giá thành tài nguyên Kinh nghiệm áp dụng sơ đồ mạng nước rõ: Khi áp dụng sơ đồ mạng để lập kế hoạch tiến độ đạo thực kế hoạch tiến độ, làm cho thời gian thực dự án rút ngắn từ 20 ÷ 25%, giá thành hạ từ 10÷ 15% Trong chi phí để áp dụng phương pháp chiếm từ 0,5 ÷ 1% giá thành toàn Tuy nhiên phương pháp sơ đồ mạng thực có hiệu sở có quản lý sát cán kỹ thuật, cán quản lý đảm bảo cung ứng vật tư - kỹ thuật, lao động đầy đủ theo yêu cầu lập mạng 3.1.3 Sơ lược phát triển sơ đồ mạng Sở đồ mạng mơ hình tốn học, thể tồn dự án xây dựng thành thể thống nhất, chặt chẽ, thấy rõ vị trí cơng việc mục tiêu chung ảnh hưởng lẫn gữa cơng việc Nó áp dụng phương pháp tốn học vào việc phân tích, xây dựng điều chỉnh kế hoạch Vì dễ dàng lập thuật tốn viết chương trình cho máy tính điện tử Sơ đồ mạng tên chung nhiều phương pháp có sử dụng lý thuyết mạng như: Phương pháp đường găng CPM (Critical Path Method) Phương pháp “kỹ thuật ước lượng kiểm tra dự án” PERT (Program Evatuation and Review Technique) Phương pháp sơ đồ mạng công việc MPM (Metra Potential Method) Các phương pháp sơ đồ mạng lên đến số hàng trăm người ta tiếp tục nghiên cứu phương pháp Tuy nhiên có hai phương pháp CPM PERT dùng phổ biến Ở ta nghiên cứu phương pháp PERT Phương pháp PERT xuất năm 1958 phòngdự án đặc biệt Hải quân Mỹ lập kế hoạch để chế tạo tên lửa Po ga rít rút ngắn thời gian từ năm xuống cịn năm Sau phương pháp phổ biến rộng rãi ngành sản xuất (bình quân rút ngắn 37% thời gian) Ở nước ta sơ đồ mạng áp dụng từ năm 1963 số ngành: xây dựng, bốc xếp hàng cảng Hải Phòng v.v…(xây dựng nhà máy khí An Biên - Hải Phịng năm 1966, xây dựng nhà máy nhiệt điện Ninh Bình năm 1972, cơng trình đập sông Đáy để phân lũ sông Hồng năm 1975) Trong tháng hồn thành khối lượng cơng việc đồ sộ - Vận chuyển 4.500.000 Tkm vật liệu - Đắp 410 km đê tương đương 4.000.000 m3 đất đá Tuy nhiên vào năm cuối thập kỷ 80, sơ đồ mạng tạm thời bị lắng xuống chuyển kinh tế từ tập trung bao cấp sang kinh tế thị trường Hiện thiết lập chế kinh tế thị trường, theo định hướng xã hội chủ nghĩa có quản lý Nhà nước, cơng nghiệp hố, đại hoá trở thành mục tiêu phát triển kinh tế đất nước, sơ đồ mạng cần thiết phải nghiên cứu ứng dụng rộng rãi 3.2 Những định nghĩa sơ đồ mạng 3-3 Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang 3.2.1 Cơng việc Là q trình thi công nhằm giữ lại hai kiện, thể mũi tên ký hiệu số hai kiện trước sau: C«ng viƯc i - J i J Chú ý: Thứ tự công việc phải đảm bảo i< J có loại cơng việc sau: 3.2.1.1 Cơng việc thực Là q trình thi cơng cần thời gian, nhân lực, vật tư, biểu diễn mũi tên liên tục, tên công việc ghi trên, thời gian hồn thành cơng việc ghi (Ví dụ: cơng việc đào móng hết 10 ngy l cụng vic thc) Đào móng trụ 10 ngµy 3.2.1.2 Cơng việc ảo (cơng việc giả) Chỉ mối liên hệ kỹ thuật hai nhiều cơng việc, nói lên khởi cơng cơng việc phụ thuộc vào kết thúc công việc trước (ví dụ: cơng việc đóng trần phải khởi cơng sau hồn thành cơng việc lợp mái) Cơng việc ảo khơng địi hỏi thời gian, nhân lực, vật tư biểu diễn mũi tên với nét đứt quãng i J 3.2.1.3 Công việc chờ đợi Là trình thụ động cần thời gian mà khơng cần nhân lực, vật tư (ví dụ: chờ vữa khô quét vôi, chờ bê tông đạt cường độ tháo dỡ ván khn …) Nó biểu diễn mũi tên liền nét i J 3.2.2 Sự kiện Là mốc đánh dấu khởi công hay kết thúc số công việc kiện thể đường trịn đánh số từ (0 → n) có cỏc loi s kin (a) Sự kiện khởi đầu - 3-4 i (b) Sù kiƯn th«ng th−êng n (c) Sù kiƯn kÕt thóc Sự kiện khởi đầu: Là kiện khơng có mũi tên vào, thời điểm khởi công (a) Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang - Sự kiện thơng thường: Là kiện trung gian vừa có mũi tên vào vừa có mũi tên (b) Nó kiện vừa điểm kết thúc công việc trước khởi đầu công việc tiếp sau - Sự kiện kết thúc: Là kiện có mũi tên vào, thời điểm hồn thành cơng trình (c) 3.2.3 Đường đường găng Trong sơ đồ mạng: Các công việc xếp nối thành đường, chiều dài đường tổng thời gian cơng việc đường hợp thành, từ kiện khởi đầu đến kiện kết thúc Trong sơ đồ mạng có nhiều đường khác 3.2.3.1 Đường găng Là đường nối liền tự kiện khởi đầu đến kiện kết thúc có tổng chiều dài lớn (đó thời gian xây dựng cơng trình) Ký hiệu Tg Cơng việc ảo nằm đường găng 3.2.3.2 Công việc găng Những công việc nằm đường găng công việc găng, biểu thị mũi tên đậm nét Những công việc không nằm đường găng công việc phụ, cơng việc có thời gian dự trữ 3.2.3.3 Thời gian dự trữ - Hiệu số chiều dài đường găng đường thời gian dự trữ toàn phần (ký hiệu R) đường R cho biết tổng thời gian tăng cho cơng việc mà khơng làm tăng thời gian hồn thành cơng trình - Những đường khơng găng có thời gian dự trữ tồn phần cơng việc nằm đường có thời gian dự trữ riêng (ký hiệu r) Ví dụ: Có sơ đồ mạng gồm kiện cơng việc hình vẽ 2 10 Trước hết ta đánh số thứ tự kiện từ → lập bảng tính tốn chiều dài dài (hay tổng thời gian) đường từ kiện đến kiện 3-5 Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang Bảng 3-1 Lập bảng tính STT Thời gian dự trữ toàn phần R(Ln) 21 - 14 = 21 - 19 = 21 - 14 = 21 - 21 = 21 - 16 = Chiều dài (thời gian) đường Đường (Ln) 0-1-3-4 0-1–2-3-4 0-1-2-4 0-2-3-4 0-2-4 2+4+8 2+2 +7+8 + + 10 6+7+8 + 10 = = = = = 14 19 14 21 16 Vậy theo kết đường mang số thứ tự đường găng có thời gian lớn ta kẻ đậm đường găng (0 - - - 4) 3.3 Các nguyên tắc lập sơ đồ mạng 1) Trong sơ đồ mạng, mũi tên biểu thị công việc hướng từ trái qua phải xuất phát từ kiện nhỏ, kết thúc kiện lớn 2) Trong sơ đồ mạng có kiện khởi cơng (khởi đầu) kiện hồn thành (kết thúc), khơng có kiện khởi cơng hay hồn thành trung gian 3) Không cho phép công việc cắt (hình1) 4) Khơng cho phép cơng việc tạo thành chu trình kín mạng (hình2) 2 3 (H×nh 2) (H×nh 1) 5) Nếu sơ đồ có nhóm cơng việc, có chung sư kiện khởi cơng kiện hồn thành, thay nhóm cơng việc (ghép công việc) thời gian công việc ghép chiều dài lớn nhóm cơng việc thay Ví dụ: 4 (a) 3-6 15 (b) Thay nhóm sơ đồ (a) sơ đồ (b) (công việc ghép - 6) Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang - Chiều dài công việc ghép: + + = 15 6) Nếu cơng việc khởi cơng phần cơng việc trước hồn thành phận tương ứng sơ đồ chia hai cơng việc thành đoạn biểu diễn sau: b a a a a b Có sơ đồ b b BiĨu diƠn - Ta chia cơng việc (a) thành: a1; a2; a3 - Chia công việc (B) thành: b1; b2; b3 7) Không cho phép tập trung nhiều công việc vào kiện phân tán từ kiện J 8) Những công việc khác tính chất phải ký hiệu khác (khơng có kiện khởi đầu kin cui) Cốt thép Đào móng Cốp pha Đổ bê tông Chuẩn bị (Hình a) Sai Đào móng Cốt thép Cốp pha Chuẩn bị Đổ bê tông (Hình b) Đúng 9) Biểu diễn công việc mũi tên thẳng (hình a) mũi tên gãy góc (hình b) 3-7 Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang 1 3 (H×nh a) (H×nh b) 10) Những cơng việc song song hay xuất phát kiện kết thúc nhiều kiện biểu diễn sau 11) Những công việc có quan hệ tương quan khác phải thể quan hệ cách đặt thêm kiện A C A C B D B D Ở ta thấy: - Công việc C khởi cơng A B hồn thành - Cơng việc D khởi cơng B hồn thành không phụ thuộc vào A 3.4 Các thông số tính tốn sơ đồ mạng 3.4.1 Các thơng số sơ đồ mạng 3.4.1.1 Đối với công việc a) Độ dài đường găng Tg (đường dài sơ đồ mạng) b) Thời gian bắt đầu sớm (khởi sớm) công việc i - J (ký hiệu Ti-Jks) khoảng thời gian đoạn đường dài từ kiện khởi đầu đến kiện đứng trước công việc c) Thời gian kết thúc sớm (hồn sớm) công việc i - J (ký hiệu Ti-Jks) khoảng thời gian mà cơng việc hồn thành sớm thời điểm khởi đầu sớm d) Thời gian bắt đầu muộn (khởi muộn) công việc i - j (ký hiệu Ti-Jbm) khoảng thời gian mà cơng việc bắt đầu muộn mà không ảnh hưởng đến hồn thành cơng trình thời gian định 3-8 Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang e) Thời gian kết thúc muộn (hoàn muộn) công việc i - j (ký hiệu Ti-Jkm) khoảng thời gian muộn để hoàn thành cơng việc thời điểm khởi cơng muộn f) Thời gian dự trữ tồn phần công việc i - j (ký hiệu Ri-J) số thời gian dịch chuyển thời điểm bắt đầu cơng việc tăng (hay kéo dài) thời gian ti-j cơng việc mà khơng làm thay đổi thời hạn xây dựng cơng trình g) Thời gian dự trữ riêng công việc i - j (ký hiệu ri-J) số thời gian dịch chuyển lúc bắt đầu cơng việc tăng (hay kéo dài) thời gian ti-j cơng việc mà không làm thay đổi thời điểm khởi công sớm công việc 3.4.1.2 Đối với kiện a) Người ta chia vòng tròn kiện làm hình quạt ghi thơng số kiện sau: - Hình quạt số thứ tự kiện (j); - Hình quạt bên trái thời điểm hồn thành sớm; - Hình quạt bên phải thời điểm hồn thành muộn; - Hình quạt số thứ tự kiện xảy trước theo đường găng Ví dụ: T bm i-J J km T i-J i b) Thời điểm hoàn thành sớm kiện J (ký hiệu TSJ) Là đường dài tính từ kiện khởi đầu đến kiện J thời điểm bắt đầu sớm tất công việc khỏi kiện J c) Thời điểm hoàn thành muộn kiện J (ký hiệu TmJ) Là thời điểm kết thúc muộn tất công việc tới kiện J d) Thời điểm dự trữ kiện J (ký hiệu RJ) Chính thời gian dự trữ tồn phần đường dài qua kiện Những kiện có R = kiện nằm đường găng, cơng việc nối kiện cơng việc găng 3.4.2 Tính tốn sơ đồ mạng theo kiện 3.4.2.1 Các bước tiến hành Đánh số thứ tự kiện - Sự kiện đầu đánh dấu số - Các kiện tiếp theo: ta tưởng tượng xoá mũi tên từ kiện vừa đánh số, kiện khơng cịn mũi tên vào ta đánh thứ tự Nếu có nhiều kiện đánh số theo chiều kim đồng hồ Thời điểm hoàn thành sớm kiện - 3-9 Thời điểm hoàn thành sớm kiện (Tm0 = 0) Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang - Thời điểm hoàn thành sớm kiện tính theo cơng thức TSJ = TSi + ti-J Thời điểm hoàn thành muộn kiện - Thời điểm hoàn thành muộn kiện cuối tương đương với thời điểm hoàn thành sớm kiện cuối - Thời điểm hoàn thành muộn kiện tính theo cơng thức TSJ = Tmk + tJ-k Nếu có nhiều cơng việc tới kiện J ta lấy trị số nhỏ TSJ = min(Tmk + tJ-k) Thời gian dự trữ kiện xác định RJ = TmJ - TsJ 3.4.2.2 Ví dụ tính tốn sơ đồ mạng theo kiện Có sơ đồ mạng sau 10 3 10 5 10 Hãy: - Tính ghi thơng số vào kiện - Xác định chiều dài đường găng, vẽ đường găng Giải 19 11 14 27 27 10 3-10 9 10 13 3 12 19 10 34 34 Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang - Đánh số kiện (đi từ trái sang phải) Sự kiện đánh số làm theo nguyên tắc - Xác định thời điểm hoàn thành sớm (TJS) (đi từ trái qua phải ta lấy giá trị max ghi vào ô trái), kiện ghi số làm theo nguyên tắc - Xác định thời điểm hoàn thành muộn (TJm) (đi từ phải qua trái ta lấy giá trị ghi vào ô phải), kiện hồn thành ta chuyển giá trị bên trái sang ô bên phải làm theo nguyên tắc Sao cho tính đến kiện khởi cơng giá trị ô bên phải - Đường găng đường - – – – – - Chiều dài + + 10 + + = 34 3.5 Sơ đồ mạng trục thời gian 3.5.1 Cách lập - Kẻ đường ngang làm trục thời gian, chia tỷ lệ theo lịch thời gian (tương ứng với số ngày làm việc) - Trên trục thời gian đó, ta vạch công việc găng trước gồm nhiều đoạn liên tục đậm nét nối liền từ kiện khởi đầu đến kiện kết thúc làm đường chuẩn Sau xếp cơng việc khơng găng phía phía công việc găng - Để biểu đồ nhân lực tương đối ổn định ta để thời gian dự trữ công việc đầu, ở cuối công việc tuỳ theo cách bố trí Ví dụ: a) Ta có sơ đồ mạng 2 2 0 4 14 12 - Đánh số thứ tự theo nguyên tắc từ trái qua phải: – – – – – - Tính TJS: từ trái qua phải, tính ghi vào bên trái theo nguyên tắc - Tính TJm: từ phải qua trái, tính ghi vào bên phải theo ngun tắc - Vẽ đường găng số 1: – – – b) Tính theo tỷ lệ thời gian 3-11 14 Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang 10 10 10 5 5 Trôc thêi gian Q 20 10 11 12 13 14 T 15 10 O T Biểu đồ nhân lực 3.5.2 Điều chỉnh tối ưu sơ đồ mạng 3.5.2.1 Về thời gian Sơ đồ mạng mạng lưới lập xong mà thời gian vượt thời gian khống chế ta phải tìm cách rút ngắn đường găng Nghiên cứu rút ngắn chiều dài đường găng, tức phương pháp tối ưu hố sơ đồ mạng thời gian Có phương pháp sau a Rút ngắn thời gian thi công công việc cách - Tăng số lượng công nhân - Tăng số lượng máy móc, thiết bị thi cơng - Tăng ca, kíp ngày b Rút ngắn thời gian thi công cách thay đổi biện pháp kỹ thuật thi công c Tổ chức thi công xen kẽ, tạo nhiều đường găng sơ đồ mạng tốt 3.5.2.2 Về nhân lực Phương pháp điều chỉnh cải tiến sơ đồ mạng lưới để tối ưu hoá nhân lực ta làm sau: - Dựng sơ đồ mạng lưới Trên trục theo lịch thời gian, công việc biểu diễn mũi tên tỷ lệ với thời gian thi công Trên công việc ta ghi thời gian thi công theo quy định phí ta ghi số người làm việc ngoặc (những ngày dự trữ khơng ghi) (15) Ví dụ: Cơng việc – làm ngày cần 15 người ngày 3-12 Xét công việc Chương Lập kế hoạch tiến độ thi công theo sơ đồ mang Công việc găng công việc làm liên tiếp sơ đồ có số ngày làm việc liên tục số lượng cơng nhân tương đối ổn định Cịn cơng việc khơng găng có thời gian làm việc công việc không găng, tức cho khởi công sớm khởi công muộn hay kéo dài thời gian công việc phạm vi dự trữ Điều chỉnh xong ta dựng lại biểu đồ nhân lực nhận xét, đánh giá biểu đồ sơ đồ ngang 3-13 ... phần R(Ln) 21 - 14 = 21 - 19 = 21 - 14 = 21 - 21 = 21 - 16 = Chiều dài (thời gian) đường Đường (Ln) 0-1 - 3- 4 0-1 – 2 -3 -4 0-1 - 2-4 0-2 - 3- 4 0-2 -4 2+4+8 2+2 +7+8 + + 10 6+7+8 + 10 = = = = = 14 19 14... thi công công việc cách - Tăng số lượng công nhân - Tăng số lượng máy móc, thi? ??t bị thi cơng - Tăng ca, kíp ngày b Rút ngắn thời gian thi công cách thay đổi biện pháp kỹ thuật thi công c Tổ chức. .. (hay tổng thời gian) đường từ kiện đến kiện 3- 5 Chương Lập kế hoạch tiến độ thi cơng theo sơ đồ mang Bảng 3- 1 Lập bảng tính STT Thời gian dự trữ toàn phần R(Ln) 21 - 14 = 21 - 19 = 21 - 14 = 21 -