土木工程施工讲义(邵阳学院房屋建筑方向_杨宗耀)第26讲_网络计划技术

nullnull第26讲 网络技术 第27讲 网络技术的应用第12章 网络计划技术邵阳学院 杨宗耀（教授级高工）null 【教学要求】了解网络计划技术的内容组成，掌握双代号网络图的绘制和时间参数的计算方法；了解单代号网络图的绘制方法。掌握双代号时标网络计划的编制方法和时间参数的判读方法；熟悉网络计划优化、控制的原理和方法。 【教学重点】双代号网络图的绘制方法；双代号网络图时间参数的计算方法；关键工作和关键线路；双代号时标网络计划；网络计划优化、控制的原理和方法。 【教学难点】双代号网络图时间参数的计算方法；网络计划的优化、控制 。 【时间安排】 本章共2讲、4学时。第12章 网络计划技术null1 双代号网络图 2 单代号网络图第26讲 网络计划技术邵阳学院 杨宗耀（教授级高工）第12章 网络计划技术引 言引 言 网络计划技术是一种有效的系统和优化技术。它来源于工程技术和管理实践，在保证和缩短时间、降低成本、提高效率、节约资源等方面成效显著。第26讲 网络计划技术共56页 第1页大直径载体桩施工设备 null 应用网络技术编制土木工程施工进度计划，能正确表达计划中各项工作开展的先后顺序及相互关系；能确定各项工作的开始时间和结束时间，并找出关键工作和关键线路；通过网络计划的优化可寻求最优方案；施工过程中进行网络计划的有效控制和调整，可以最小的资源消耗取得最大的经济效益和最理想的工期。引言共56页 第2页清华斯维尔 项目管理软件null 网络计划技术发展至今，已形成关键线路法(CPM)、计划评审技术(PERT)、图示评审技术(GERT)、决策关键路径法(DCPM)和风险评定技术(VERT)等繁多种类。 引言 其中关键线路法是工程建设施工管理运用最多的网络计划技术。共56页 第3页1 双代号网络图1 双代号网络图 双代号网络图是应用较普遍的一种网络计划形式。是以有向箭线 及两端带编号的节点 表示工作的网络图。1.1 基本概念每一条箭线表示一项工作节点编号ij就是该工作的代号双代号网络图表示方法工作持续时间 写在箭线的下方工作名称写在箭线的上方箭头节点表示该工作的结束箭尾节点表示该工作的开始第26讲 网络计划技术共56页 第4页ijk○○○工作名称 工作名称 持续时间 持续时间1.1.1 工作1.1.1 工作 是指计划任务按需要划分而成、消耗时间或同时也消耗资源的一个子项目或子任务。根据计划编制的粗细不同，工作既可是一个建设项目、一个单项工程，也可以是一个分项工程乃至一个工序。 还有一种既不消耗时间也不消耗资源的工作——虚工作，它用虚箭线来表示，用以反映一些工作与另外一些工作之间的逻辑关系。1.1 基本概念共56页 第5页 一般情况下，工作需要消耗时间和资源，如支模板、浇筑砼等。有的则仅消耗时间而不消耗资源。如砼养护、抹灰干燥等技术间歇。1.1.2 节点1.1.2 节点 也称事件，是指表示工作开始、结束或连接关系的圆圈；箭线的出发节点叫起点节点，箭头指向的节点叫终点节点。任何工作都可用其箭线前、后的两个节点的编码来表示。起点节点编码在前，终点节点编码在后。1.1 基本概念共56页 第6页 网络图的第一个节点为整个网络图的原始节点，最后一个节点为网络图的结束节点，其余节点为中间节点。工作3开始工作3结束原始节点中间节点结束节点工作3与工作6相搭接1.1.3 线路1.1.3 线路 网络图中从起点节点开始，沿箭头方向顺序通过一系列箭线与节点，最后到达终点节点的通路称为线路。一条线路上的各项工作所持续时间的累加之和称为该线路的持续时间，它表示完成该线路上的所有工作需花费的时间。网络图示意1.1 基本概念共56页 第7页思考：这张网络图有多少条线路？共有5条！你答对了吗？null 持续时间最长的线路可作为工程的计划工期，该线路上的工作拖延或提前，则整个工程的完成时间将发生变化，该线路称为关键线路。关键线路与关键工作1.1 基本概念共56页 第8页这就是关键工作所经过的线路,持续时间之和为11天 非关键线路上既有关键工作，也有非关键工作，非关键工作有一定的机动时间，该工作在一定幅度内的提前或拖延不会影响整个计划的工期。 关键线路用较粗的箭线或双箭线表示,以示与非关键线路的区别。工作、节点和线路是双代号网络图的三要素。1.2 双代号网络图的绘制1.2 双代号网络图的绘制 各工作间的逻辑关系包括工艺关系、组织关系。逻辑关系表达得是否正确，是网络图能否反映工程实际情况的关键，一旦逻辑关系搞错，图中各项工作参数的计算及关键线路和工程工期都将随之发生错误。1.2.1 逻辑关系1 双代号网络图共56页 第9页人工挖孔桩施工现场⑴ 工艺关系⑴ 工艺关系 是指生产工艺上客观存在的先后顺序。例如，建筑工程施工时，先做基础，后做主体；先做结构，后做装修。这些顺序是不能随意改变的。⑵ 组织关系      是在不违反工艺关系的前提下，人为安排工作的先后顺序。如：建筑群中各建筑物开工的先后顺序；施工对象的分段流水作业等。这些顺序可以根据具体情况，按安全、经济、高效的原则统筹安排。无论工艺关系还是组织关系，在网络图中均表现为工作进行的先后顺序。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第10页输水管道的安装常见的逻辑关系及表示方法常见的逻辑关系及表示方法 A 完成后, B、C、D 才能开始 A、B、C 三项工作同时开始1.2 双代号网络图的绘制共56页 第11页A、B、C 均完成后, D才能开始 A、B、C 三项工作同时结束 A完成后，D才能开始；A、B均完成后，E 才能开始；A、B、C 均完成后，F 才能开始 A完成后，D才能开始；A、B均完成后，E 才能开始；A、B、C 均完成后，F 才能开始 A、D同时开始，B是A的紧后工作，B、D均完成后， C 才能开始 A、B 均完成后， C、D才能开始1.2 双代号网络图的绘制共56页 第12页 A、B完成后，D 才能开始；A、B、C 均完成后，E 才能开始；D、E 完成后，F 才能开始。 A结束后，B、C、D才能开始，B、C、D结束后，E 才能开始 A、B完成后，D 才能开始；A、B、C 均完成后，E 才能开始；D、E 完成后，F 才能开始。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第13页 A、B 完成后， C 才能开始；B、D 完成后，E 才能开始第一种表示方法第一种表示方法 工作A、B分为三个施工段，分段流水作业；a1完成后进行a2、b1；a2完成后进行a3、b2；b1完成后进行b2、a3；b2完成后进行b3。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第15页第二种表示方法null 有A、B、C三项工作， A、B均完成后，C 才能开始 下面三个图示都表示A、B、C 为最后三项工作，即A、B、C 无紧后工作。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第15页 若将A、B、C分三段进行交叉作业，则如下图：1.2.2 绘图1.2.2 绘图规则 ⑴ 不允许出现代号相同的箭线： 一项工作应只有唯一的一条箭线 和相应的一对节点编号，箭尾的节点 编号应小于箭头的节点编号。 ⑵ 双代号网络图中不允许出现一个以上的起始节点或终点节点。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第16页×√错误正确错误举例 ⑶ 在网络图中严禁出现循环回路。右图中工作C、D、E 形成了闭合回路，则这个网络图肯定是错误的。 ⑷ 双代号网络图中，严禁出现双向箭线、无箭头箭线和没有箭头（或箭尾）节点的箭线。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第17页错误举例null ⑸ 网络图中节点编号顺序应从小到大,可不连续(非连续编号可利于以后的修改)，但严禁重复。 ⑹某些节点有多条外向箭线或多条内向箭线时，在不违反“一项工作只有唯一的一条箭线和相应的一对节点编号”的前提下,可使用母线法绘图。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第18页null ⑺绘制网络图时，宜避免箭线交叉。当箭线交叉不可避免时，应采用正确的表示方法(过桥法、指向法)。 ⑻ 对平行搭接进行的工作，在双代号网络图中，应分段表达。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第19页过桥法指向法null ⑽ 分段绘制： 对于一些大的建设项目，由于工序多，施工周期长，网络图可能很大，为使绘图方便，可将网络图划分成几个部分分别绘制。 ⑼网络图应条理清楚，布局合理。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第20页1.2.3 绘图步骤1.2.3 绘图步骤 双代号网络图的绘制方法，视各人的经验而不同，但从根本上说，都要在既定施工方案的基础上，根据具体的施工客观条件，以统筹安排为原则。 绘图步骤如下： ⑴ 任务分解，划分工程项目的各项施工工作； ⑵ 确定每一工作的持续时间； ⑶ 确定各项施工工作之间的先后顺序及逻辑关系； ⑷ 根据逻辑关系表绘制网络图； ⑸ 检查、修改与调整网络图。1.2 双代号网络图的绘制共56页 第21页1.3 双代号网络计划时间参数的计算1.3 双代号网络计划时间参数的计算 当工作数量不多时，可直接在网络图上进行计算。 常用的图上计算方法有： 工作计算法； 节点计算法； 标号法。1 双代号网络图汕尾电厂炉后布置全景共56页 第22页1.3.1 工作时间计算法1.3.1 工作时间计算法 工作时间计算法的图上计算过程：首先沿网络图箭线方向从左往右，依次计算各项工作的最早可以开始时间并确定计划工期;其次，逆箭线方向从右往左，依次计算各项工作的最迟必须开始时间；随后是计算工作的总时差和自由时差。 四时标注法图例 六时标注法图例 工作时间计算法的标注有二时标注、四时标注和六时标注。 1.3 双代号网络计划时间参数的计算共56页 第23页 最早开始时间 ESi-j最迟开始时间ESi-jLSi-jLSi-j总时差TFi-jTFi-j自由时差FFi-jFFi-j最早完成时间EFi-jLFi-j最迟完成时间null 是在各紧前工作全部完成后，本工作 i-j 有可能开始的最早时间，最早开始时间用ESi-j 表示。⑴ 最早开始时间 　① 以起始节点i 为箭尾的工作i-j 的最早开始时间：        ESi-j ＝ 0（i =1）1.3.1 工作时间计算法共56页 第24页 最早开始时间应从网络计划的 起始节点开始，顺着箭线方向依次 计算。null       式中： ESh-i ——节点i 的紧前节点 h 的最早开始时间；         Dh-i ——工作 i-j 的持续时间。 ② 当工作i-j 有多项紧前工作，其最早开始时间ESi-j ：          ESi-j ＝ max（ESh-i +Dh-i ）1.3.1 工作时间计算法火电厂主厂房钢结构吊装 火电厂锅炉钢架结构吊装共56页 第25页⑵ 最早完成时间⑵ 最早完成时间 最早完成时间EFi-j是在各紧前工作全部完成后，本工作有可能完成的最早时刻。最早完成时间等于最早开始时间加上本工作的持续时间。 EFi-j= ESi-j + Di-j1.3.1 工作时间计算法共56页 第26页壮观的 灌注桩基础⑶ 最迟完成时间⑶ 最迟完成时间 是在不影响整个计划按期完成的前提下，本工作最迟必须完成的时间。最迟完成时间LFi-j 应从终点节点开始，逆着箭线方向依次逐项计算。 ① 终节点的最迟完成时间LFi-j按该网络计划的计划工期确定： LFi-n = Tp ② 其它工作 i-j 的最迟完成时间LFi-j等于其紧后工作最迟完成时间减紧后工作持续时间的差：          LFi-j = min（LFj-k－Dj-k ） 1.3.1 工作时间计算法共56页 第27页⑷ 最迟开始时间⑷ 最迟开始时间 是在不影响整个计划工期按时完成的条件下，本工作 i-j 最迟必须开始的时间，最迟开始时间用LSi-j 表示。最迟开始时间应从网络计划的终点节点开始，逆箭线方向依次计算。 ① 终节点的最迟开始时间LSi-j等于该网络计划的计划工期减该工作的持续时间： LSi-n = Tp – Di-n ② 其它工作 i-j 的最迟开始时间LSi-j 等于其紧后工作最迟完成时间减本工作持续时间的差 ：          LSi-j = LFi-j – Di-j1.3.1 工作时间计算法共56页 第28页① 总时差的计算① 总时差的计算 TFi-j = LSi-j－ ESi-j 或 TFi-j = LFi-j－ EFi-j 1.3.1 工作时间计算法⑸ 工作时差的计算         时差是工作的机动时间范围，可分为总时差和自由时差。          总时差是在不影响计划总工期（所有后续工作最迟开始时间）的情况下各工作所具有的机动时间。工作 i-j 的总时差TFi-j 按下式计算：共56页 第29页② 自由时差的计算② 自由时差的计算 终点节点（j = n）的自由时差FFi-j按网络计划的计划工期TP 确定： FFi-n ＝ TP －ESi-n－ Di-n 工作 i-j 的自由时差FFi-j ：       FFi-j ＝ ESj-k – ESi-j – Di-j   或 FFi-j ＝ ESj-k – EFi-j   1.3.1 工作时间计算法      自由时差是各工作在不影响后续工作最早开始时间的前提下所具有的机动时间。共56页 第30页③ 自由时差与总时差的关系③ 自由时差与总时差的关系 自由时差与总时差是相互关联的。动用本工作自由时差不会影响紧后工作的最早开始时间，而动用本工作总时差超过本工作自由时差，则会相应减少紧后工作拥有的时差，并会引起该工作所在线路上所有其他非关键工作时差的重新分配。ESi-j LSi-j EFi-j LFi-jTFi-jESj -k LSj-k EFj -k LFj-kFFi-j工作 j - k 工作 i- j 1.3.1 工作时间计算法共56页 第31页null0024412101517151211257010010310100102000标注了四个时间参数的标时网络计划1.3.1 工作时间计算法共56页 第32页null标注了六个时间参数的标时网络计划1.3.1 工作时间计算法共56页 第33页1.3.2 节点计算法1.3.2 节点计算法 节点计算法是直接在网络图上进行计算，步骤如下： 顺箭头方向计算节点最早时间→计算工作自由时差→逆箭头方向计算节点最迟时间→计算工作总时差。⑴ 节点时间的标注节点计算法时间参数的标注1.3 双代号网络计划时间参数的计算共56页 第34页ETiETjLTiLTjTFi-jFFi-j     最早可能开始时间ETi最迟必须结束时间LTi 工作自由时差FFi-j 工作总时差TFi-j ① 最早可能开始时间① 最早可能开始时间 是表示该节点的紧前工作全部完成，紧后工作最早能够开始的时间。几个箭线同时指向同一节点时，应取该节点的紧前工作结束时间的最大值，作为该节点的最早可能开始时间。　　 起始节点：      起始节点的值应等于零，即： ETi = 01.3.2 节点计算法共56页 第35页计算从起始节点开始， 顺着箭线方向由左向右 依次逐项进行。⑴ 节点时间的计算null 其他任意中间节点：       任意中间节点 j 的最早时间ETj 为：              ETj = max（ETi + Di-j）    式中：ETj ——节点 j 的紧前节点 i 的最早开始时间；          Di-j ——工作 i-j 的持续时间。1.3.2 节点计算法共56页 第36页建设中的香港新机场② 计算工期Tc② 计算工期Tc             Tc = ETn 式中：ETn ——终点节点n的最早开工时间。        计算工期得到后，可确定计划工期Tp，计划工期应满足以下条件：          Tp ≤ Tr （当已规定了要求工期）          Tp = Tc （当未规定要求工期）   式中：Tp——网络计划的计划工期；          T r——网络计划的要求工期。1.3.2 节点计算法共56页 第37页③ 最迟必须开始时间③ 最迟必须开始时间 是在计划工期确定的情况下，从网络图的结束节点开始，逆向推算出的各节点的最迟必须开始的时间。也是各节点在保证计划工期的前提下最迟必须开始的时间。　　 结束节点：     结束节点的最迟开始时间等于规定工期的结束时间或最早可能开始时间，即： LTn = Tp （或规定的工期）1.3.2 节点计算法共56页 第38页计算从结束节点开始， 逆着箭线由右向左依次 逐项进行。null 其他任意中间节点：       中间节点 i 的最迟必须开始时间为：              LTi = max（LTj －Di-j） 式中：LTj ——节点i 的紧后节点 j 的最迟必须开始时间；         Di-j ——工作 i-j 的持续时间。1.3.2 节点计算法共56页 第39页基础钢筋验收基础砼浇灌null010203040505070120130130120907070405070100ETj LTj节点时间参数的计算1.3.2 节点计算法共56页 第40页⑵ 工作时差的计算⑵ 工作时差的计算 ① 总时差：工作 i-j 的总时差TFi-j ：       TFi-j ＝ LTj – ETi – Di-j ② 自由时差（又称局部时差）：工作 i-j 的自由时差FFi-j ：       FFi-j ＝ ETj – ETi – Di-j 1.3.2 节点计算法共56页 第41页null节点时间参数的计算004040000020050100020050000ETj LTjTFi-j FFi-j1.3.2 节点计算法共56页 第42页1.4 关键工作和关键线路1.4 关键工作和关键线路 没有机动时间（即总时差最小）的工作叫关键工作。当计划工期等于计算工期时，总时差为零的工作就是关键工作。 网络图中全部由关键工作组成的线路叫关键线路。关键线路上各工作的总持续时间最长。 一个网络计划中，至少有一条关键线路，也可能有多条关键线路。关键线路一般用双线箭线、粗箭线或红、蓝彩色粗线标出。1 双代号网络图共56页 第43页1.5 标号法1.5 标号法 标号法可快速确定网络图的节点早时间、计算工期及关键线路。 1 双代号网络图共56页 第44页 标号法是在网络图的每一节点设一括号，括号内进行双标号标注，左边标号为“源节点号”，右边标号为“节点早时间”。钢筋砼烟囱筒壁滑模施工计算方法及步骤计算方法及步骤 ⑴ 从左往右，确定各个节点的节点标号值： 网络图起始节点记为“0”，即： b1 = 0 其它节点的节点标号值按各项紧前工作的开始节点 h 的节点标号值与其对应的持续时间之和的最大值确定。即： bi = max（ bh+ Dhi ）1.5 标号法共56页 第45页 ⑵ 依照网络图结束节点的标号值确定网络计划的计算工期TC,即： TC = bn null ⑶ 从结束节点开始，依照源节点号逆向确定关键线路。用标号法快速计算时间参数示例1.5 标号法共56页 第46页bi=0①，5②，8③，15④，15（④，23）Tc=232 单代号网络图2 单代号网络图 单代号网络图是由节点和箭线组成的，其箭线表示紧邻工作之间的逻辑关系，节点则表示工作。工作之间的逻辑关系包括工艺关系和组织关系，在单代号网络图中均表现为工作之间的先后顺序。 单代号网络图绘图简便，逻辑关系明确，没有虚箭线，便于检查修改。特别是随着计算机在网络计划中的应用不断扩大，近年来国内外对单代号网络图逐渐重视起来。第26讲 网络计划技术共56页 第47页2.1 网络图的表示2.1 网络图的表示　　　⑴ 节点：节点表示工作，节点可采用圆圈或方框。工作名称或内容、工作编号、工作持续时间及工作时间参数都可写在圆圈或方框内。单代号网络图 工作的完整表示方法2 单代号网络图共56页 第48页单代号网络图 时间参数标注形式之一⑵ 箭线⑵ 箭线 单代号网络图的箭线仅表示工作间的逻辑关系，它既不占用时间也不消耗资源。箭线的箭头方向表示工作的前进方向，箭尾节点工作为箭头节点的紧前工作。 单代号网络图不需用虚箭线表达工作间的逻辑关系。 由于单代号网络图只有一个原始节点和一个结束节点，而当几个工作同时开始或同时结束时，就须引进虚工作（节点）。开始及结束节点表示方法2.1 网络图的表示共56页 第49页2.2 绘图规则2.2 绘图规则 ⑴ 单代号网络图中的节点必须编号。编号标注在节点内，其号码可间断，但严禁重复。箭线的箭尾节点编号应小于箭头节点编号。一项工作必须有唯一的一个节点及相应的一个编号。 ⑵ 用数字代表工作的名称时，宜由小到大按活动先后顺序编号。　　　⑶ 严禁出现循环回路。 ⑷ 严禁出现双向箭头或无箭头的连线，严禁出现没有箭尾节点的箭线和没有箭头节点的箭线。 2 单代号网络图共56页 第50页null ⑹ 单代号网络图只应有一个起点节点和一个终点节点；当网络图中有多项起点节点或多项终点节点时，应在网络图的两端分别设置一项虚工作，作为该网络图的起点节点（St）和终点节点（Fin）。 ⑺ 在同一网络图中，单代号和双代号的画法不能混用。　　　⑸ 箭线不宜交叉。当交叉不可避免时，可采用过桥法和指向法绘制。2.2 绘图规则共56页 第51页2.3 与双代号网络图的对比2.3 与双代号网络图的对比2 单代号网络图共56页 第52页null2 单代号网络图共56页 第53页null2 单代号网络图共56页 第54页null2 单代号网络图共56页 第55页null2.3 与双代号网络图的对比共56页 第56页