施工组织管理

第三章建筑施工网络计划技术第一节网络计划技术概述网络计划法,也称网络计划技术,是利用网络计划进行生产管理的一种方法。自20世纪50年代中期开始,国外陆续出现了一些网络图形表达的计划管理新方法,如关键线路法(CPM)、计划评审法(PERT)等。由于这些方法都是建立在网络图的基础上,因此统称为网络计划方法。我国从20世纪60年代中期也开始应用这种方法。20世纪70年代后期,电子计算机技术开始应用于我国建筑业的网络计划及其优化;20世纪80年代以来,随着微型计算机在我国建筑业的推广和应用,网络计划及其电算技术得到了进一步的发展。如今,网络计划已发展成为现代施工组织与管理的重要手段。一、网络计划的基本原理网络计划是以网络模型的形式来表达工程的进度计划,在网络模型中可确切地表明各项工作的相互联系和制约关系。也就是说,各工作之间的逻辑关系(包括工艺关系和组织关系),在网络图中能按生产工艺严密地表达出来。其次是可以计算出工程各项工作的最早或最晚开始时间,从而可以找出工程的关键工作和关键线路。所谓关键线路就是指在该工程施工中,直接影响工程总工期的那一部分连贯的工作。通过不断改善网络计划,可以求得各种优化方案。例如工期最短,各种资源最均衡,在某种有限制的资源条件下编出最优的网络计划,在各种不同工期下选择工程成本最低的网络计划等,所有这些均称网络优化。此外,在工程实施中,根据工程实际情况和客观条件的变化,可随时调整网络计划,使得计划永远处于最切合实际的最佳状态。总之,就是要保证该项目工程以最小的消耗,取得最大的经济效益,所有这些,均需通过网络计划来实现。简单地说,网络计划的基本原理就是通过绘制网络图→找出关键线路→网络计划优化→计划调整与控制这几个步骤来实现。二、网络计划的作用现代化施工需要及时准确地收集、整理、贮存和检索各类信息,反映实际生产(施工)状况。这不仅要求我们迅速编制施工计划,并不断进行动态控制、调整和优化,而且要合理安排各种资源,从而缩短工期,降低成本。这些都离不开网络计划技术的发展和计算机的应用,两者结合是实现计划管理科学化、现代化的重要手段。在建筑施工中,网络计划方法主要用来编制建筑施工企业的生产计划和工程施工的进度计划,并对计划进行优化、调整和控制,达到缩短工期、提高工效、降低成本、增加经济效益的目的。·53·三、网络计划的分类根据《工程网络计划技术规程》(JGJT121—99),按照不同的分类原则,可以将网络计划进行以下分类:网络计划分类按性质分类肯定型网络计划非肯定型网络计划按目标分类单目标网络计划多目标网络计划按层次分类分级网络计划总网络计划局部网络计划按表达方法分类单代号网络计划双代号网络计划时标网络计划流水网络计划四、网络图与施工进度计划图表(横道图)的特点分析一项工程计划的制定有两种方法:一种是应用传统的施工进度计划图表,简称横道图;另一种是网络图(网络计划)。下面以一个实例来分析。某基础工程有挖土方A、砌片石基础B、回填土方C三个施工过程,每个施工过程划分三个施工段,其流水节拍分别为3天、2天和1天。该基础工程用横道图表示的进度计划如图3-1所示;用网络图表示网络计划如图3-2所示。图3-1横道图从图3-1及图3-2中可以看出,横道图是结合时间坐标线,用一系列水平线段分别表示各施工过程的施工起止时间及其先后顺序;而网络计划是由一系列箭线和圆圈(节点)所组成的网状图形来表示各施工过程的先后顺序及其逻辑关系。1.横道图的优缺点图3-1所示即第二章所讲述的施工进度计划图表(横道图),具有编制比较容易,绘图比较简便,排列整齐有序,表达形象直观,便于统计劳动力、材料及机具的需要量等优点。这种方法已为建筑企业的施工管理人员所熟悉和掌握,目前仍被广泛采用。但它还存在如下的缺点:(1)不能反映各施工过程之间相互制约、相互联系、相互依赖的逻辑关系。(2)不能明确指出哪些施工过程是关键的,哪些不是关键的,即不能明确表明某个施工过程·63·图3-2网络计划的推迟或提前完成对整个工程任务完成的影响程度。(3)不能计划每个施工过程的各项时间指标,即不能指出在总施工期限不变的情况下某些施工过程存在的机动时间,也不能指出计划安排的潜力有多大。(4)不能应用计算机进行计算,更不能对计划进行科学地调整与优化。2.网络计划的优缺点网络计划与横道图计划相比,具有以下一些优点:(1)能明确地反映各个施工过程之间的逻辑关系,使各个施工过程组成一个有机的整体。(2)由于施工过程之间的逻辑关系明确,便于进行各种时间参数计算,有助于进行定量分析。(3)能在错综复杂的计划中找出影响整个工程进度的关键施工过程,便于管理人员集中精力抓施工中的主要矛盾,确保按期竣工,避免盲目抢工。(4)可以利用计算得出的某些施工过程的机动时间(时差),更好地利用和调配人力、物力,以达到降低成本的目的。(5)可以用计算机对复杂的计划进行计算、调整与优化,以实现计划管理的科学化。网络计划虽然具有以上的优点,但还存在一些缺点,如表达计划不直观,不易看懂,不能反映出流水施工的特点,不易显示资源平衡情况等。采用流水网络计划和时标网络计划,有助于克服这些缺点,也有助于网络计划的推广应用。五、网络计划的表示方法网络计划是建立在网络图基础上的,网络图是用一定的符号(圆圈、节点○i和箭线→)的连接来表示各项工作的施工顺序及其彼此间的逻辑关系的工序流程图。网络图按其表达方法的不同,可分为单代号网络图、双代号网络图、时标网络图、流水网络图等。(一)双代号网络计划目前在我国的工程施工中,经常用以表示工程进度的网络图是双代号网络图,即以箭线及其两端节点的编号表示工作的网络图。它由若干表示工作的箭线和节点所组成,其中每一项工作都用一根箭线和两个节点来表示,每个节点都编以号码,箭线前后两个节点的号码即代表箭线所表示的工作,“双代号”的名称即由此而来。图3-2a表示的就是双代号网络图,用这种网络图表·73·示的计划叫做双代号网络计划。双代号网络图也是由箭线、节点和线路所组成。1.节点及其编号节点在双代号网络图中表示一项工作的开始或结束,用圆圈表示;箭线尾部的节点称开始节点,箭线头部的节点称结束节点,如图3-3所示。节点只是一个“瞬间”,它既不消耗时间,也不消耗资源。网络图中第一个节点叫起点节点,它意味着一项工程或任务的开始;最后一个节点叫终点节点,它意味着一项工程或任务的完成;网络图中的其他节点称为中间节点。为了使网络图便于检查和计算,所有节点均应统一编号,编号的顺序是:从起点节点开始,依次向终点节点进行。编号的原则是:每个箭线箭尾节点的号码i必须小于箭头节点的号码j(即ij),所有节点的编号不能重复。图3-3工作的关系及节点名称2.箭线(1)在双代号网络图中,一条箭线与其两端的节点表示一项工作(又称工序、作业、活动),如支模板、绑钢筋、浇混凝土、拆模板等。但所包括的工作范围可大可小,视情况而定,故也可用来表示一项分部工程,一项工程的主体结构,装修工程甚至某一项工程的全部施工过程。(2)一项工作要占用一定的时间,一般地讲都要消耗一定的资源(如劳动力、材料、机具设备等)。因此,凡是占用一定时间的过程,都应作为一项工作来看待。例如混凝土养护,这是由于技术上的需要而引起的间歇等待时间,在网络图中也应用一条箭线来表示。(3)在无时标的网络图中,箭线的长短并不反映该工作占用时间的长短。原则上讲,箭线的形状怎样画都行,可以是水平直箭线,也可以画成弧箭线、折箭线或斜箭线,但是不得中断。在同一张网络图上,箭线的画法要求统一,图面要求整齐醒目,最好都画成水平直箭线或带水平直线的折箭线。(4)箭线所指的方向表示工作进行的方向,箭线箭尾表示该工作的开始,箭头表示该工作的结束,一条箭线表示工作的全部内容。工作名称应注在箭线水平部分的上方,工作的持续时间(又称作业时间)则注在下方,如图3-4所示。图3-4工作名称及持续时间标注法(5)两项工作前后连续进行时,代表两项工作的箭线也前后连续画下去。工程施工时还经常出现平行工作,平行工作其箭线也平行绘制,如图3-3所示。就某工作而言,紧靠其前面的工作叫紧前工作;紧靠其后面的工作叫紧后工作;与之平行的工作叫做平行工作;该工作本身则可叫“本工作”。(6)在双代号网络图中,除有表示工作的实箭线外,还有一种一端带箭头的虚线,称为虚箭·83·线,它表示一项虚工作。虚工作是虚拟的,工程中实际并不存在,因此它没有工作名称,不占用时间,不消耗资源,它的主要作用是在网络图中解决工作之间的连接关系问题。在网络图中引进虚箭线的目的是为了确切地表达网络图中各工作之间相互联系和相互制约的逻辑关系,在绘制双代号网络图中要注意正确运用。如图3-2a中的③→⑤就是虚工作。3.线路从网络图的起点节点到终点节点,沿着箭线的指向所构成的若干条“通道”,即为线路。每条线路上所需的时间之和往往各不相等,其中线路上总的工作持续时间最长的线路称为关键线路,其余线路为非关键线路。位于关键线路上的工作称为关键工作,它直接影响整个网络计划完成的时间,通常用粗箭线或双箭线表示。(二)单代号网络计划一个工程的施工,可划分成许多工作项目,称之为施工过程或工序,在网络图中称为“工作”。它的每一个工作由一个节点(圆圈或方框)来表示,其代号、名称和施工时间都写在节点内,箭线侧仅表示工作的联系关系,这就是单代号表示方法。用这种表示方法把一项计划的所有施工过程按其先后顺序和逻辑关系从左至右绘制而成的网络图形,叫做单代号网络图,如图3-2b所示。用这种网络图表示的计划称为单代号网络计划。国际工程中常用此种方法表示。单代号网络图以节点及其编号表示工作,以箭线表示工作之间的逻辑关系。图3-5单代号网络图的节点表示方法(1)节点及其编号宜用圆圈或矩形方框表示,工作名称及其持续时间可写在节点内(如图3-5)。当一项计划中有两个以上施工过程同时开始或同时结束时,一般要设一个“开始节点”和“结束节点”,以完善其逻辑关系。节点必须编号,此编号即该工作的代号,由于代号只有一个,故称“单代号”,节点编号标注在节点内。可以连续编号,亦可间断编号,但严禁重复编号。一项工作必须有唯一的一个节点和编号。(2)箭线单代号网络图中的箭线表示紧邻工作之间的逻辑关系,箭线应画成水平直线、折线或斜线,箭线水平投影的方向应自左向右,表示工作的进行方向。箭线的箭尾节点编号应小于箭头节点的编号(即ij),单代号网络图中均为实箭线,不设虚箭线。(3)线路从起点节点到终点节点,沿着联系箭线的指向所构成的若干条“通道”,即称线路。线路有关键线路、非关键线路。(三)时标网络计划时标网络计划是一般网络计划与横道计划的有机结合。是网络计划的另一种表示形式,亦称带时间坐标的网络计划。它采用在横道图的基础上引进网络计划中各施工过程之间逻辑关系的表达方法,箭线的长短和所在位置即表示工作的时间进程。这样既解决了横道计划中各施工过程关系表达不明确,又解决了网络计划时间表达不直观的问题。常见的时标网络计划为双代号时标网络计划。图3-6所示为双代号时标网络计划。(四)流水网络计划·93·图3-6某双代号时标网络计划流水网络计划方法是综合应用流水施工和网络计划的原理,吸取横道图与网络图表达计划的长处,并使两者结合起来的一种网络计划方法。如图3-7所示为流水网络基本形式。流水网络计划由流水箭线、时距箭线、节点所构成的流水网络块连接而成。流水箭线是将一般网络图中同一施工过程的若干施工段的连续作业箭杆合并为一箭线,称为“流水箭线”,用粗实箭线表示。流水箭线的这种形式,既表达了同一施工过程的施工段数目及其流水施工的组织性质,又去掉了许多中间节点和由此而增添的许多虚箭杆,从而大大简化了网络计划的表达形式。时距箭线是用于表达两个相邻施工过程之间逻辑上和时间上的相互制约关系的箭线。建立时距箭线,是为了替代被简化的虚箭线的功能。时距箭线均用细实箭线表示。时距箭线所表示的时距可分为开始时距Ki,i+1,结束时距Ji,i+1和间歇时距Ni,i+1。图3-7某流水网络图开始时距是指相邻两个施工过程先后进入第一施工段的时间间隔。它与流