PHƯƠNG PHÁP THIẾT LẬP VÀ TÍNH TOÁN THỜI GIAN CỦA SƠ ĐỒ MẠNG ĐƯỢC TỔ CHỨC THI CÔNG DÂY CHUYỀN

• Tóm tắt
• Đặt vấn đề
• Nội dung
• Kết luận
• Tài liệu Tham khảo:

Bài viết tập trung làm rõ việc thiết lập và tính toán thông số thời gian của sơ đồ mạng CPM cho đối tượng thi công được tổ chức theo phương pháp dây chuyền để đảm bảo được tính liên tục của các quá trình thi công khi chuyển từ phân đoạn thi công này sang phân đoạn thi công khác.

Tóm tắt

Sơ đồ mạng là một loại mô hình lập và điều khiển tiến độ thực hiện các dự án hay nhóm các công việc dựa trên cơ sở lý thuyết đồ thị. Nó khắc phục được cơ bản những khuyết điểm của sơ đồ ngang và sơ đồ xiên truyền thống trong lập kế hoạch tiến độ là thể hiện không rõ mối liên hệ phụ thuộc giữa các công việc, không rõ công việc nào là công việc chủ yếu, công việc nào là công việc thứ yếu để tập trung chỉ đạo điều hành có trọng điểm,… đồng thời sơ đồ mạng còn có khả năng ứng dụng công nghệ thông tin rất thuận lợi để thiết lập, tính toán, ưu hóa và quản trị các nguồn lực một cách có hiệu quả.

Tuy nhiên, phương pháp thiết lập và tính toán thời gian của sơ đồ mạng truyền thống hiện nay vẫn chưa khắc phục được tình trạng không đảm bảo tính liên tục của lực lượng sản xuất chuyên nghiệp thực hiện các quá trình thi công là một trong những tính chất cơ bản và ưu việt của tổ chức thi công dây chuyền.

Bài viết tập trung làm rõ việc thiết lập và tính toán thông số thời gian của sơ đồ mạng CPM cho đối tượng thi công được tổ chức theo phương pháp dây chuyền để đảm bảo được tính liên tục của các quá trình thi công khi chuyển từ phân đoạn thi công này sang phân đoạn thi công khác.

Đặt vấn đề

Sơ đồ mạng là tên chung của nhiều phương pháp có sử dụng lý thuyết đồ thị, sơ đồ mạng truyền thống mũi tên công việc AOA (Activity On Arrow) hay còn gọi là phương pháp đường găng CPM (Critical Path Method) với hình thức thể hiện công việc trên cung của sơ đồ mạng.

Nếu tiến độ thực hiện các công việc được thể hiện bằng sơ đồ mạng thì nó sẽ chỉ rõ mối quan hệ logic về công nghệ - kỹ thuật, không gian thực hiện, nguồn tài nguyên và các yếu tố ràng buộc khác về điều kiện thực hiện giữa các công việc. Để áp dụng phương pháp sơ đồ mạng có hiệu quả, nó cũng đòi hỏi những điều kiện nhất định và các yếu tố khác đi kèm.

Tuy nhiên, các phương pháp tính toán thông số thời gian của sơ đồ mạng cho đến nay chưa đảm bảo có được tính liên tục và điều hòa sử dụng nguồn tài nguyên, đặc biệt là thiết lập sơ đồ mạng cho đối tượng nhóm công việc được tổ chức thi công dây chuyền.

Bài viết này làm rõ phương pháp thiết lập và tính toán các thông số thời gian của sơ đồ mạng mũi tên công việc được tổ chức thi công dây chuyền, có ví dụ minh họa.

Nội dung

Trong phương pháp CPM, mỗi công việc gồm hai sự kiện đầu (i) và cuối (j) và mỗi sự kiện lại có hai thời điểm sớm và muộn xuất hiện. Vì thế khả năng hoàn thành sự kiện cuối cùng cũng là khả năng hoàn thành toàn bộ đối tượng thi công (dự án hay nhóm công việc). Thực chất của việc xác định thời gian sơ đồ mạng CPM là việc xác định thời điểm xuất hiện của các sự kiện (h, i, j, k,...) trên sơ đồ mạng. 

Thời điểm sớm xuất hiện sự kiện i (i là sự kiện bắt đầu công việc ij), ký hiệu là t_i^s là thời điểm sớm nhất có thể kết thúc các công việc đi vào sự kiện i hay là độ dài đường dài nhất về thời gian tính từ sự kiện bắt đầu i=1 đến sự kiện i đang xét, được tính theo công thức (1):

Thời điểm muộn nhất xuất hiện sự kiện j (j là sự kiện kết thúc công việc ij), ký hiệu là t_j^m là thời điểm muộn nhất có thể bắt đầu các công việc đi ra khỏi sự kiện j hay là độ dài đường ngắn nhất về thời gian tính từ sự kiện hoàn thành j=n đến sự kiện j đang xét, được tính theo công thức (2):

Phương pháp CPM áp dụng các công thức (1) và (2) này dành cho các công việc trong sơ đồ mạng được tổ chức thi công theo phương pháp tuần tự liên tiếp (hay còn gọi là mạng kế tiếp liên tiếp), tức là mối liên hệ thời gian giữa 2 công việc kế tiếp nhau cuối - đầu (FS) là bằng 0.

Ví dụ minh họa: Lập kế hoạch tiến độ thi công cho 3 công việc ở 4 phân đoạn thi công được tổ chức thi công dây chuyền với số liệu nhịp dây chuyền của từng công việc (dây chuyền đơn) ở từng phân đoạn thi công ở bảng 1 như sau:

Bảng 1: thời gian nhịp của dây chuyền

Tiến độ thể hiện theo sơ đồ mạng CPM như sau

Và tiến độ thể hiện theo sơ đồ xiên như sau

Như vậy nếu chỉ áp dung công thức (1) và (2) đồng thời coi mối liên hệ thời gian phụ thuộc giữa các công việc là mối quan hệ kế tiếp liên tiếp (FS =0) thì dây chuyền đơn sẽ không được đảm bảo tính liên tục khi chuyển từ phân đoạn thi công này đến phân đoạn thi công kế tiếp (như dây chuyền thi công B thể hiện trên tiến độ xiên) và tổng thời gian thi công có thể sẽ ngắn hơn so với tổng tiến độ thi công theo phương pháp dây chuyền truyền thống.

Nếu các công việc được tổ chức thi công dây chuyền như dây chuyền tổng hợp đẳng nhịp - không đồng nhất hay dây chuyển tổng hợp có nhịp thay đổi thì mối liên hệ cuối - đầu về thời gian giữa 2 công việc kế tiếp nhau (dây chuyền đơn kế tiếp nhau) ở từng phân đoạn thi công FS ≥ 0, do vậy để đảm bảo tính liên tục của dây chuyền và đảm bảo tính ghép sát giữa các dây chuyền ở từng phân đoạn thi công thì công thức (1) cần phải cộng thêm thời gian mối liên hệ FS>0  và công thức (2) phải trừ đi thời gian mối liên hệ FS>0.

Cụ thể cách thiết lập và tính toán các thông số thời gian của sơ đồ mạng mũi tên công việc được tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền được thực hiện như sau:

Bước 1: thiết lập sơ đồ mạng mũi tên công việc thể hiện rõ mối liên hệ phụ thuộc giữa các công việc kế tiếp nhau ở từng phân đoạn thi công theo phương pháp thi công dây chuyền theo nguyên tắc sau đây:

- Thêm các công việc  liên hệ phụ thuộc thời gian giữa các công việc kế tiếp nhau (dây chuyền đơn kế tiếp nhau) ở từng phân đoạn và công việc liên hệ phụ thuộc thời gian (FS=0) giữa các công việc ở từng phân đoạn trong cùng dây chuyền đơn (từ dây chuyền đơn thứ 2 đến dây chuyền đơn thứ n-1). 

- Công việc trong sơ đồ mạng mà không tiêu hao thời gian và tài nguyên thì coi là công việc giả và thể hiện bằng đường mũi tên nét đứt, còn công việc có tiêu hao thời gian hoặc tiêu hao tài nguyên hay tiêu hao cả thời gian và tài nguyên thì thể hiện bằng đường mũi tên nét liền.

Bước 2: Xác đinh thời gian liên hệ cuối - đầu (FS) giữa các công việc (dây chuyền đơn) kế tiếp nhau (i) và (i+1) ở từng phân đoạn thi công (j) 

- Nếu 2 dây chuyền đơn kế tiếp nhau là đẳng nhịp và đồng nhất:

- Nếu 2 dây chuyền đơn kế tiếp nhau là đằng nhịp và không đồng nhất:

Hoặc

- Nếu 2 dây chuyền đơn kế tiếp nhau có nhịp thay đổi (biến nhịp):

Trong đó Kb_i,i+1 là bước giữa 2 dây chuyền đơn kế tiếp nhau ở phân đoạn thi công đầu tiên và được xác định theo công thức sau:

Tuy nhiên để đơn giản hóa áp dụng công thức (6) và (7), nên lập bảng tính bước dây chuyền (Kb_i,i+1) và tính thời gian liên hệ giữa 2 dây chuyền ở từng phân đoạn (FS_i,i+1^j). Cũng có thể sử dụng bảng tính này để áp dụng cho cả các trường hợp trên ở các công thức (3), (4) và (5).

Bước 3: Tính toán các thông số thời gian của sơ đồ mạng CPM: áp dụng các công thức (1) và (2) để tính toán thời điểm sớm và thời điểm muộn xuất hiện sự kiện trong sơ đồ mạng.

Ở ví dụ trên, lập bảng tính bước dây chuyền theo công thức (7) và thời gian mối liên hệ FS theo công thức (6) được thể hiện ở bảng 2 như sau:
Bảng 2: xác định giá trị của công thức (7) và (6)

Ở bảng 2: Giá trị trong (  ) được xác định bằng cách lấy giá trị cộng dồn của hàng trên trừ lệch đi một cột về phía trái cho giá trị cộng dồn ở hàng kế dưới. Giá trị bước dây chuyền Kb đươc xác định bằng cách lấy giá trị max của dãy hiệu số trong (  ) rồi cộng với thời gian gián đoạn công nghệ sau dây chuyền đi trước (nếu có).

Giá trị trong [  ] được xác định bằng cách  lấy giá trị bước dây chuyền vừa tính được lần lượt trừ đi giá trị trong ( ) tương ứng từng cột (phân đoạn thi công) và đây chính là thời gian mối liên hệ cuối - đầu (FS) giữa 2 dây chuyền kế tiếp nhau ở từng phân đoạn thi công.

Tiến độ thi công thể hiện theo sơ đồ mạng CPM như sau

và tiến độ thi công thể hiện theo sơ đồ xiên như sau

Kết luận

Phương pháp thiết lập và tính toán thời gian của sơ đồ mạng CPM được tổ chức thi công dây chuyền trong bài viết này đã khắc phục được triệt để tình trạng không liên tục của các dây chuyền đơn nếu áp dụng phương pháp sơ đồ mạng CPM truyền thống nhằm đảm bảo được các tính chất cơ bản và tính ưu việt của tổ chức thi công dây chuyền, đồng thời cũng đảm bảo được tổng thời gian thi công là như nhau của đối tượng thi công dây chuyền dù thể hiện tiến độ thi công theo sơ đồ xiên hay sơ đồ mạng.

Tài liệu Tham khảo:

1. Giáo trình tổ chức thi công xây dựng – Bộ Xây dựng, 2003.
2. Các phương pháp sơ đồ mạng trong xây dựng, PGS.TS Trịnh Quốc Thắng, 1998.
3. Donald S.Barie and Boyd C.Paulson, Professional Construction Management, McGraw – Hill Third Edition,1992.
4. Keith Lockyer and Jamer Gordon, Project Management and Project Network Technique,1991.
5. Frank Harris and Ronald McCaffer, Modern Construction Management,1995.

Nguồn: Theo  TS. Nguyễn Văn Cự Trường Đại học Xây dựng Hà Nội - TẠP CHÍ XÂY DỰNG
             Link: https://tapchixaydung.vn/phuong-phap-thiet-lap-va-tinh-toan-thoi-gian-cua-so-do-mangduoc-to-chuc-thi-cong-day-chuyen-20201224000019414.html