水利工程施工進(jìn)度管理與控制方法分析

陳香生

摘要:大型水利工程由于工期長(zhǎng)、投資大、工序多、施工條件復(fù)雜,且極易受自然條件影響,因而制定其施工進(jìn)度計(jì)劃是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,而這也是施工組織設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。文章針對(duì)水電工程施工進(jìn)度的優(yōu)化及控制方法進(jìn)行了分析研究,包括橫道圖法、網(wǎng)絡(luò)圖法、前鋒線比較法、列表比較法等方法。

關(guān)鍵詞:水利工程;施工進(jìn)度;工程管理;控制方法

中圖分類號(hào):TV641文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)22-0107-02

一、水利施工特殊性

水利水電工程施工與一般工民建工程、市政工程施工有許多共同之處,但由于施工條件較為復(fù)雜,工程規(guī)模更為龐大,涉及專業(yè)多、牽涉范圍廣,因此又具有極強(qiáng)的實(shí)踐性、復(fù)雜性、多樣性、風(fēng)險(xiǎn)性和不連續(xù)性的特點(diǎn),表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.水利水電工程施工受水文、氣象、地形、地質(zhì)等限制,并且眾多的隨機(jī)因素都可能會(huì)對(duì)施工造成影響。

2.大型水利水電工程施工工程量巨大,工期長(zhǎng),必須采用配套大容量的施工設(shè)備,高度機(jī)械化施工,以及采用現(xiàn)代施工技術(shù)和科學(xué)的施工管理,因此需要花費(fèi)大量的資金、材料和勞動(dòng)力等資源。

3.多數(shù)水利水電工程位于深山峽谷中,施工場(chǎng)地狹窄,施工道路擁擠,給工程的快速施工帶來一定的影響。

4.工程施工具有很強(qiáng)的季節(jié)性,須充分利用枯水期施工,要求有一定的施工強(qiáng)度和溫度控制措施。正因如此,水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)工作就顯得尤為重要。

目前,國家基本建設(shè)體制已由過去的國家撥款、行政分配任務(wù)的自營、內(nèi)包方式,改為開放型的招標(biāo)承包方式,對(duì)施工組織設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)質(zhì)量、水平、效益的要求也越來越高。施工組織設(shè)計(jì)不僅已成為業(yè)主,也是承包商編制招標(biāo)文件和投標(biāo)文件所必需的重要內(nèi)容之一。

二、施工進(jìn)度計(jì)劃管理與控制方法

目前,水利水電工程施工進(jìn)度計(jì)劃管理與控制的方法主要有橫道圖法、網(wǎng)絡(luò)圖法、前鋒線法及列表法等。

(一)橫道圖法

在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)產(chǎn)生之前,水利水電工程建設(shè)中通常采用橫道圖來編制和表達(dá)施工進(jìn)度計(jì)劃。橫道圖法自上世紀(jì)30年代亨利·甘特首創(chuàng)以來,至今仍被廣泛應(yīng)用,它是施工中應(yīng)用最廣,歷時(shí)最長(zhǎng)的進(jìn)度計(jì)劃表現(xiàn)形式。橫道圖的橫向線條結(jié)合時(shí)間坐標(biāo),來表達(dá)各個(gè)工作的起迄時(shí)間、先后順序、持續(xù)時(shí)間、總工期以及流水作業(yè)的情況,對(duì)各種資源的計(jì)算也便于從圖上進(jìn)行疊加。這種計(jì)劃形式比較容易鑒別,表達(dá)簡(jiǎn)明,直觀易懂。

利用橫道圖法可進(jìn)行施工進(jìn)度的比較分析。橫道圖比較法,是指在項(xiàng)目施工中檢查實(shí)際進(jìn)度收集的信息,經(jīng)整理后直接用橫道線并列標(biāo)于原計(jì)劃的橫道線下方,進(jìn)行直觀比較的方法。通過記錄實(shí)際進(jìn)度數(shù)據(jù),并與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行比較,為進(jìn)度控制者提供實(shí)際施工進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度之間的偏差,為采取調(diào)整措施提供了明確的任務(wù)。這是人們施工中進(jìn)行施工項(xiàng)目進(jìn)度控制常用的一種最簡(jiǎn)單、最熟悉的方法。

橫道圖比較法雖然適用于不同情況,表現(xiàn)形式也各不相同,但其比較的步驟卻大體相同。圖1即為一個(gè)簡(jiǎn)單的勻速施工橫道圖比較法示例:

(二)網(wǎng)絡(luò)圖法

20世紀(jì)50年代后期,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,項(xiàng)目規(guī)模日益擴(kuò)大,為了適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的組織管理和科學(xué)研究的需要,國外陸續(xù)采用了一些計(jì)劃管理的新方法,網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)就是其中之一。

1957年美國的杜邦公司成功地開發(fā)出一種面向計(jì)算機(jī)描述工程項(xiàng)目的方法——關(guān)鍵線路法(Critical Path Method,簡(jiǎn)稱CPM),從而開創(chuàng)了計(jì)算機(jī)輔助網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃施工管理的先河,同時(shí)也奠定了網(wǎng)絡(luò)法施工管理的基礎(chǔ)。這種方法很好地反映了一個(gè)項(xiàng)目中錯(cuò)綜復(fù)雜的工作關(guān)系,便于統(tǒng)籌安排眾多單位與工作環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)資源的合理使用。

1958年,美國海軍軍械局為了發(fā)展北極星導(dǎo)彈潛艇計(jì)劃而創(chuàng)造了計(jì)劃評(píng)審技術(shù)(Program Evaluation and Review Technique,簡(jiǎn)稱PERT)。該項(xiàng)目運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)方法,將研制導(dǎo)彈過程中各種合同進(jìn)行綜合權(quán)衡,有效地協(xié)調(diào)了成百上千個(gè)承包商的關(guān)系,而且提前完成了任務(wù),并在成本控制上取得了顯著的效果。阿波羅登月計(jì)劃也是運(yùn)用PERT法取得成功的一個(gè)著名實(shí)例。

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的類型很多,根據(jù)各項(xiàng)工作的邏輯關(guān)系和時(shí)間參數(shù)的不同可劃分為四種類型:

第一種類型:邏輯關(guān)系是肯定型的,時(shí)間參數(shù)也是肯定型的,如CPM法。

第二種類型:邏輯關(guān)系是肯定型的,時(shí)間參數(shù)是非肯定型的。網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中所有邏輯關(guān)系是不變的,但時(shí)間參數(shù)假設(shè)服從某一概率分布的隨機(jī)變量,例如在計(jì)劃評(píng)審技術(shù)(PERT)中,持續(xù)時(shí)間分別采用樂觀、悲觀和最可能的估計(jì),是某一隨機(jī)過程概率分布的三個(gè)具有代表性的參數(shù)。

第三種類型:邏輯關(guān)系是非肯定型的,而時(shí)間參數(shù)是肯定型的。如圖2所示,在決策網(wǎng)絡(luò)(DCPM)中,S為決策點(diǎn),A工作完成后有兩種可能的選擇方案P和Q,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo),經(jīng)過計(jì)算后只能選擇兩種方案中的一種,要么選P,要么選Q,二者必選其一。

第四種類型:邏輯關(guān)系是非肯定型的,時(shí)間參數(shù)也是非肯定型的,如圖式評(píng)審技術(shù)(GERT)。

同時(shí),GERT和排隊(duì)論(Queuing Theory)相結(jié)合術(shù),產(chǎn)生了循環(huán)操作網(wǎng)絡(luò)技(Cyclic Operation Network,簡(jiǎn)稱CYCLONE);起源于70年代的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)審技術(shù)(Venture Evaluation and Review Technique簡(jiǎn)稱VERT ),能對(duì)發(fā)展項(xiàng)目的隨機(jī)性活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行時(shí)間、費(fèi)用和性能的綜合定量分析,并對(duì)可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)給出概率估計(jì),為方案的評(píng)估、決策和計(jì)劃、控制提供依據(jù)。這些現(xiàn)代計(jì)劃管理方法被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、國防和科學(xué)研究領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和普及,還開發(fā)了許多網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的計(jì)算和優(yōu)化軟件。

用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法進(jìn)行生產(chǎn)管理是一種行之有效的方法,因此很快就被各行業(yè)所采用,并在世界各國流行起來。1965年,華羅庚教授首次將這種方法引入我國,并命名為“統(tǒng)籌法”,從此,網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)在我國逐漸流行起來,經(jīng)過多年的研究與應(yīng)用,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

在實(shí)際施工中,網(wǎng)絡(luò)圖法一般供專業(yè)進(jìn)度控制人員使用,而橫道圖則供施工調(diào)度人員和施工作業(yè)班組人員使用。

(三)前鋒線比較法

前鋒線比較法是從計(jì)劃?rùn)z查時(shí)間的坐標(biāo)點(diǎn)出發(fā),用點(diǎn)劃線依次連接各項(xiàng)工作的實(shí)際進(jìn)度點(diǎn),最后到計(jì)劃?rùn)z查時(shí)間的坐標(biāo)點(diǎn)為止,形成前鋒線。按前鋒線與工作箭線交點(diǎn)的位置判定施工實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度偏差。若前鋒線為直線,則表示到檢查點(diǎn)處進(jìn)度正常;若前鋒線為凹凸線,則表示到檢查點(diǎn)處進(jìn)度出現(xiàn)異常,其中,左凸表示進(jìn)度滯后,右凸表示進(jìn)度超前,兩者均屬異常,如圖3所示。簡(jiǎn)言之:前鋒線法是通過施工項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)度前鋒線,判定施工實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度偏差的方法。

(四)列表比較法

當(dāng)采用無時(shí)間坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃時(shí)也可以采用列表分析法。即是記錄檢查時(shí)正在進(jìn)行的工作名稱和已進(jìn)行的天數(shù),然后列表計(jì)算有關(guān)參數(shù),根據(jù)原有總時(shí)差和尚有總時(shí)差判斷實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的比較方法。

列表比較法的步驟:

1.計(jì)算檢查時(shí)正在進(jìn)行的工作。

2.計(jì)算工作最遲完成時(shí)間。

3.計(jì)算工作時(shí)差。

4.填表分析工作實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的偏差。可能有以下幾種情況:(1)若工作尚有總時(shí)差與原有總時(shí)差相等,則說明該工作的實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度一致;(2)若工作尚有總時(shí)差小于原有總時(shí)差,但仍為正值,則說明該工作的實(shí)際進(jìn)度比計(jì)劃進(jìn)度拖后,產(chǎn)生偏差值為二者之差,但不影響總工期;(3)若尚有總時(shí)差為負(fù)值,則說明對(duì)總工期有影響,應(yīng)當(dāng)調(diào)整。

三、結(jié)語

大型水電工程施工進(jìn)度計(jì)劃工作是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,歷來是研究的熱點(diǎn),也是重點(diǎn)、難點(diǎn)。這不僅與水電工程本身的特殊性有關(guān),最為重要的,是由于其施工受自然環(huán)境因素的影響,具有極大的不確定性。同時(shí),缺少優(yōu)化施工進(jìn)度的一些切實(shí)有效的理論方法也一直成為其制肘之一。本文針對(duì)水電工程施工進(jìn)度管理及控制方法進(jìn)行了理論研究與探討,取得了一定的研究成果。

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