Nghiên cứu công tác quản lý chất lượng thi công hạng mục hạ tầng kỹ thuật của công trình trường đại học thủy lợi tại hưng yên

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 cơ giáo trong Khoa Cơng Trình, Khoa Kinh Tế và Quản Lý đã chỉ bảo, dạy dỗ
trong suốt q trình học tập tại trường.
Đặc biệt, Tơi xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn của mình tới thầy giáo
GS.TS Hồ Sỹ Minh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Cuối cùng, Tơi xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn
bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, khích lệ tơi trong suốt q trình học tập và
hồn 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 khơng thể tránh khỏi những thiết sót. Vì vậy, Tơi rất
mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của q thầy cơ và đồng nghiệp, đó chính là sự
giúp đỡ quý báu mà tôi mong muốn nhất để cố gắng hồn thiện hơn trong q 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
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học do chính tơi
thực hiện. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được
cơng bố trong bất kỳ cơng 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 cơng 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 cơng cơng trình .............................................................15
2.1.1. Cơ sở lý thuyết .........................................................................................15
2.1.2. Các phương pháp tính tốn các thơng 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 cơng 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 cơng trình.......................................................................................38
3.1.1. Địa điểm xây dựng và nhiệm vụ cơng trình .............................................38
3.1.2 Quy mơ cơng trình ...................................................................................38
3.2. Sửa chữa cụm cơng trình Cống, Âu thuyền Tắc Giang ..................................40
3.2.1. Sự cố hư hỏng cơng trình .........................................................................40
3.2.2. Tiến độ sửa chữa cơng 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 mơ 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 ngun .........................................24
Hình 2-3: Mối quan hệ chi phí và thời gian thi cơng ................................................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 cơng việc ........................................................................31
Hình 2-7: Ý nghĩa các thơng số trong Earn Value Method ......................................34
Hình 3.1: Tổng thể cụm cơng trình Cống, Âu thuyền Tắc Giang .............................39
Hình 3.2: Chính diện TL cơng trình ..........................................................................39
Hình 3.3: Chính diện hạ lưu cơng 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 cơng 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 ngun của các cơng việc
chính ..........................................................................................................................45
Bảng 3.2: Cập nhật thời gian thi cơng cơng 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 cơng cơng 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 cơng cơng trình của SĐM G3 đến ngày 11/23/2012
...................................................................................................................................76
Bảng 3.7: Chi phí thi cơng cơng trình của SĐM G3 đến ngày 11/23/2012 ..............79

CÁC CHỮ VIẾT TẮT
PERT

: Program Evaluation and Review Technique

SĐN

: Sơ đồ ngang

SĐM

: Sơ đồ mạng

MS

: Microsoft Project

EVM

: Earned Value Method

XMĐ

: Xi măng đất

TĐ

: Tiến độ

KHTTĐ

: Kế hoạch tổng tiến độ


1

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 cơng cơng 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 cơng 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 cơng trình xây dựng liên doanh với nước ngồi, việc lập và điều khiển tiến độ
thi cơng phải tuân theo việc áp dụng sơ đồ mạng lưới.
Do yêu cầu ngày càng cao trong quản lý xây dựng, ngồi u cầu kinh tế và
kỹ thuật địi 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
2.1. Ý nghĩa khoa học
1. Phương pháp sơ đồ mạng lưới sử dụng lý thuyết đồ thị trong toán học để
giải quyết bài toán tối ưu về thời gian và giá thành.
2. Đối với công trường lớn, số lượng công việc nhiều nên việc điều khiển
tiến độ thi cơng phải tìm được các yếu tố làm thay đổi thời gian, ảnh hưởng của các
công việc. Người lập và điều khiển tiến độ phải sử dụng phương pháp sơ đồ mạng
lưới mới thấy rõ.


2

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 cơng 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.
3. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Áp dụng phương pháp sơ đồ mạng lưới lập và điều khiển tiến độ thi công trên các
công trường xây dựng.
- Lập và điều khiển thi cơng cơng trình thủy lợi để có kiến nghị các nhà thầu áp
dụng sơ đồ mạng lưới trong điều khiển thi công.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
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 tốn sơ đồ (PERT) cho việc sử lý sự cố
trên cơng trình thủy lợi Cống, Âu thuyền Tắc Giang, huyện Duy Tiên, Tỉnh Hà
Nam.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 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 cơng 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.


3

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 cơng
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 cơng 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 mơ hình sản
xuất trong đó sắp xếp việc thực hiện các công việc sao cho đảm bảo xây dựng cơng
trình trong thời gian ngắn nhất, giá thành hạ và chất lượng cao.
Có nhiều phương pháp lập tiến độ thi cơng cơng 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 mơ hình tốn học và lý thuyết đồ thị).
1.1. Lập và điều khiển tiến độ thi cơng 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 cơng 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 cơng 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 cơng 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 cơng trình, quy mơ cơng
trình, thời gian thi cơng u cầu; khối lượng cơng tác đã tính; trình độ, năng lực của


4

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 tốn thời gian thực hiện các q

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 cơng cơng 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 2: Được chia làm 2 phần:
+ Phần trên là thang thời gian, được đánh số tuần tự (số tự nhiên) khi chưa
biết thời điểm khởi công hoặc đánh số theo lịch khi biết thời điểm khởi công.
+ Phần dưới thang thời gian trình bày đồ thị Gantt: Mỗi công việc được thể
hiện bằng một đoạn thẳng nằm ngang, có thể là đường liên tục hay gấp khúc qua
mỗi đoạn cơng tác để thể hiện tính khơng gian. Để thể hiện những cơng việc có liên
quan với nhau về mặt tổ chức sử dụng đường nối, để thể hiện sự di chuyển liên tục
của một tổ đội sử dụng mũi tên liên hệ. Trên đường thể hiện công việc, có thể đưa
nhiều thơng số khác nhau: nhân lực, vật liệu, máy, ca cơng tác...ngồi ra cịn thể
hiện tiến trình thi cơng thực tế...
- 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.


5

Stt

Công việc

1

A

2

B

3

C

4

D

5

E

.

..

.

..

Tháng 1

Đ.vị k.lượng T.gian ...

1

2

3

Tháng 2

5

4

6

7

Tháng 3

8

9

10 11 12

A
(dự trữ)

B

C2

C1

Đường nối logic

C3
Mũi tên
di chuyển thợ
E

D

P(người)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

T(ngày)

Hỡnh 1-1: Cu trúc mơ hình kế hoạch tiến độ ngang
1.1.3. Ưu, khuyết điểm của phương pháp đường thẳng Gantt [5]
1.1.3.1. Ưu điểm
- Đơn giản, dễ nhìn, dễ hiểu, dễ kiểm tra.
- Thể hiện trình tự cơng việc và một phần mối liên hệ các công việc.
1.1.3.2. Nhược điểm
- Phương pháp này không thể hiện rõ và chặt chẽ mối quan hệ về cơng nghệ
và tổ chức giữa các cơng việc mà nó phải thể hiện. Sự phụ thuộc giữa các công việc
chỉ thực hiện một lần duy nhất trước khi thực hiện kế hoạch do đó các giải pháp về
cơng nghệ, tổ chức mất đi giá trị thực tiễn là vai trò điều hành khi kế hoạch được
thực hiện. Khó nghiên cứu sâu nhiều phương án, hạn chế về khả năng dự kiến diễn
biến của công việc, không áp dụng được các tính tốn sơ đồ một cách nhanh chóng
khoa học.
- Khơng chỉ ra được những công việc quan trọng quyết định sự hoàn thành
đúng thời gian của tiến độ đã đề ra.
- Khơng cho phép bao qt được q trình thi cơng những cơng trình
phức tạp.
- Dễ bỏ sót cơng việc khi quy mơ cơng trình lớn.

6

- Khó dự đốn được sự ảnh hưởng của tiến độ thực hiện từng công việc đến
tiến độ chung.
- Trong thời gian thi cơng nếu tiến độ có trục trặc thì khó tìm được ngun
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
cơng việc ít phức tạp.
1.2. Lập tiến độ theo sơ đồ mạng lưới
1.2.1. Đại cương về sơ đồ mạng [6]
1.2.1.1. Khái niệm:
Sơ đồ mạng là một hệ thống các công việc được sắp xếp theo một trình tự nhất
định, kể từ khi bắt đầu cho đến khi kết thúc q trình, để hồn thành một dự án nào đó.
Về hình thức, sơ đồ mạng là một mơ hình mạng lưới gồm những “đường” và “nút” thể
hiện mối liên hệ quy ước hoặc logic giữa các cơng việc thuộc một tập hợp nào đó.
1.2.1.2. Các phần tử của sơ đồ mạng
- Sự kiện: Phản ánh một trạng thái nhất định trong quá trình thực hiện các cơng việc,
khơng địi 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 vịng trịn 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 cơng việc “đi ra”.

+ Sự kiện cuối cơng việc: sự kiện mà từ đó mũi tên cơng việc “đi vào”. Mỗi công
việc giới hạn bởi hai sự kiện đầu cuối.
+ Sự kiện xuất phát: Sự kiện đầu tiên khơng có cơng việc đi vào, thường ký hiệu
bằng số 1.

7

+ Sự kiện hồn thành: Sự kiện cuối cùng khơng có cơng việc đi ra, đánh số lớn nhất.
- Cơng việc: Là một q trình xảy ra địi hỏi có những chi phí về thời gian, tài
ngun. Có ba loại cơng việc:
+ Cơng việc thực: Cần chi phí về thời gian, tài nguyên, được thể hiện bằng mũi tên
liền.
+ Công việc chờ: Chỉ địi hỏi chi phí về thời gian, đó là thời gian chờ theo u cầu
cơng nghệ sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng kỹ thuật, được thể hiện bằng mũi tên
nét liền hoặc xoắn.

+ Công việc ảo: Khơng địi hỏi chi phí về thời gian, tài ngun, 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
hồn 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 t ij là khoảng thời gian để hồn thành
cơng việc theo ước lượng, ấn định trước hoặc tính tốn.

8

1.2.2. Các bước lập sơ đồ mạng [5]
Sơ đồ mạng lưới là một đồ thị có hướng, liên thơng và khơng 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


9

Bước 1: Phân tích cơng nghệ thi cơng xây dựng của cơng trình.
Bước 2: Phân chia lập biên danh mục cơng 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 cơng nghệ dựa theo quy trình phân cơng cơng việc. Quan hệ tổ chức
ta chỉ đưa vào những quan hệ mang tính tổ chức khơng thể khơng 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 cơng việc. Cuối cùng vẽ lại (khơng 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 tốn.

Bước 7: Xác định các thơng số của SĐM. Đây là bước quan trọng (có thể thực hiện
bằng máy tính).
Bước 8: So sánh các thơng số tính được với các tiêu chí đề ra (chỉ tiêu mục đích).
Thơng thường người ta quan tâm đầu tiên là độ dài đường găng, sau đó là các chỉ số
về tiêu thụ tài ngun, tùy theo mục đích của từng cơng trình. Nếu đạt tiêu chí ta
chuyển sang bước 9 nếu khơng đạt ta phải quay lại theo vịng 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 vịng 1 khơng đạt chỉ tiêu ta chuyển sang vịng 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 (khơng bắt buộc) hoặc có


10

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 tốn thơng số mới.
Như vậy vòng 1 và 2 chỉ thay đổi trên SĐM, số cơng việc khơng 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 cơng việc. Nếu chưa đạt ta chuyển sang vịng 4.
Vòng 4: Quay lại bước 1 – nghĩa là bắt đầu lại cơng việc lập kế hoạch sản xuất, có
sự thay đổi một phần công nghệ thi công. Thay đổi một số cơng nghệ có thể rút
ngắn thời gian thi công hoặc ngược lại để đạt mục tiêu đề ra. Khi phải thay đổi lại
cơng nghệ thi cơng có nghĩa là ta phải tìm một biện pháp thi cơng 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 vịng.
Chỉ khi nào khơng giải quyết được ở vịng này mới chuyển sang vịng sau. Vì tính
phức tạp tăng dần theo vịng 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 cịn dự trữ nhiều khả
năng hồn thiện được ta tiến hành tối ưu nó. Thơng 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 khơng 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:


11

hay ơ chữ nhật

Khun trịn

là cơng việc

Chỉ quan hệ giữa các công việc
- Cách biểu diễn theo ngôn ngữ sự kiện:
Theo cách biểu diễn này thì:
Chỉ cơng 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 cơng việc điều tra, nghiên cứu và quyết định.
1.2.4.1. Ưu điểm
Xét trong phạm vi tổ chức thi cơng 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, cịn gọi là các cơng việc then chốt, và các cơng việc
khơng găng cịn 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 tốn 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.


12

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 địi 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. Thực 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 cịn 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 Phịng
năm 1966, xây dựng nhà máy nhiệt điện Ninh Bình năm 1972 và khi cơng trình đập
sơng Đáy cần gấp rút hồn thành đúng kế hoạch trong 9 tháng để phân lũ sông
Hồng năm 1975 với khối lượng công việc đồ sộ:


13

-

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

-

Đắp 410 km đê tương đương 4.000.000 m3 đất

-

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, cơng trình đã

hồn 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 thơng, Nơng 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 khơng cịn 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, cơng 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.

14

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.


15

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 cơng cơng trình
2.1.1. Cơ sở lý thuyết [1]
2.1.1.1 Lý thuyết đồ thị
- Đồ thị có hướng
Đồ thị có hướng G cũng là một cặp hai tập ( A, U) trong đó mỗi cung là một
cặp có thứ tự, do đó, cung ( a,b) ≠ (b,a) , nhưng trong đồ thị này không được chứa
cung tự nối (a, a). Như vậy, trong đồ thị có hướng ta có thể nói là cung ( a, b) đi từ
nút a đến nút b.
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 vơ 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.
- Đồ thị liên thông
Hai đỉnh a và b của một đồ thị đối xứng G = (A, U) được gọi là liên thơng
nếu chúng được nối liền bởi ít nhất một đường đi.
Rõ ràng quan hệ liên thông là một quan hệ tương đương trong tập hợp A các
đỉnh của đồ thị G vì nó có tính chất phản xạ (a liên thồn với a) đối xứng (a liên
thông với b b liên thông với a) và bắc cầu (a liên thông với b và b liên thông với c
 a liên thông với c)
Như vậy, một đồ thị được gọi là liên thông nếu mọi cặp đỉnh của nó đều liên
thơng, nói cách khác nó gồm một thành phần liên thông duy nhất.


16

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 tốn có thể được phát biểu dưới dạng sau:
Min Z = cTx,

x ≥ b1

i € M1

x≤ b 1

i € M2

x = b1

i € M3

x1 ≥ 0

i € N1

x2 ≤ 0

j € N2

Trong đó, M1, M2, M3, N1 và N2 là các tập hợp của chỉ số nào đó, cT là
chuyển vị của các véc tơ n thành phần; bi là các số thực. Ta luôn quy ước véctơ là
véctơ cột, vậy cT là véctơ hàng. Min Z = cTx cũng thường viết gọn là min cTx.
2.1.2. Các phương pháp tính tốn các thơng số trong sơ đồ mạng lưới [6]
Hiện nay có ba phương pháp cơ bản để tính tốn sơ đồ mạng, đó là: tính tốn
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 tốn trực tiếp trên sự kiện
Theo phương pháp này, người ta chia sự kiện ra làm bốn ô. Sự kiện thường
biểu diễn bằng vịng trịn nên cịn có tên là “vịng trịn sự kiện”. Các thông số được

ký hiệu như sau:


17

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 tốn 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 cơng việc đi đến sẽ tính theo cơng thức:
T js = T js + tij

Nếu có nhiều cơng việc đi đến sẽ tính như sau:
T js = max[(T js + tij ); (Ths + thi );...]

- Sự kiện nào đứng trước mà đi đến sự kiện đang xét bằng con đường dài nhất sẽ
được ghi ở ơ dưới (Nếu có hai hoặc nhiều sự kiện đứng trước đi đến sự kiện đang
xét đều có chiều dài đường bằng nhau, sẽ được ghi tất cả vào ô dưới).
- Cứ như vậy tính dần lên theo thứ tự tăng dần của chỉ số sự kiện, cho đến sự kiện
hồn 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 ơ 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 =Ts n


18

Nghĩa là dù sớm hay muộn thì cũng phải hồn 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 cơng thức:
T jM = T jM − tij

- Nếu có nhiều sự kiện đứng sau sự kiện đang xét i có thể lùi đến sự kiện i bằng
nhiều cơng việc, thì (TM i ) được tính bằng cơng thức:
T jM = min[(Ti M − tij ); (TkM − tik );...]

- 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 ơ 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
D i =TM i -Ts i =0)
Nghĩa là có ơ trái và ơ phải của sự kiện bằng nhau, thì mới đạt được điều kiện cần,
nhưng chưa đủ.
2.1.2.2. Tính sơ đồ mạng bằng phương pháp lập bảng
Tính sơ đồ mạng theo phương pháp lập bảng là cách tính dùng cơng thức và
bảng đã lập để tính các thời gian: khởi sớm – kết sớm; khởi muộn – kết muộn của
từng cơng việc. Tính các dự trữ lớn nhất và bé nhất của từng công việc. Xác định
đường găng.

Vì vậy phương pháp này cịn có tên gọi là phương pháp tính theo cơng việc
Trình tự tính tốn theo các bước sau:


19

Bước 1: Lập bảng tính tốn

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 tốn 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)
Tijkh . s = Tikkh . s = Tihkh . s = ... = Ti s

Với: Ts 1 =0
Ti s = max[(Tqs + t qi ); (Ths + t hi );...]

Bước 3: Tính thời gian kết muộn của công việc (cột 9)
Tijkm = Thjkm = Tgjkm = ... = T jM

Với TM n =TN s sự kiện cuối cùng có thời gian sớm và muộn bằng nhau.
T jM = min[(TkM − tik ); (Tl M − t jl );...]

Bước 4: Tính trực tiếp trên bảng
Tính thời gian kết sớm của cơng việc (cột 7)
Ta có cơng thức:
Tijks = Tijkh . s + tij

Như vậy cột 7=cột 4+cột 6
Tính thời gian khởi muộn của cơng việc (cột 8)

Ta có cơng thức:
Tijkh .m = Tijk .m − tij