二、编制进度计划前的主要基础工作
(一)排列活动顺序
工程项目经过逐级分解后的最小单元称为活动(或工作),为方便管理进度,有必要设计活动间的逻辑关系(活动顺序),然后借助于一定的工具来描述这种逻辑关系,以便进一步对工程进度作分析。
1.活动逻辑关系的类型
活动逻辑关系一般可表达为平行关系、顺序关系和搭接关系3种形式。在这3种关系中,搭接关系是最基本的,平行关系和顺序关系可视为其特例。平行关系指两项活动同时开始,但不一定要同时完成,如图2-1(a)所示。顺序关系指一项活动完成后,另一项活动才能开始,如图2-1(b)所示。搭接关系指两项活动的开始时间或完成之间存在一定的联系,这种联系有四种基本形式:开始到开始(Start to Start,STS)、开始到完成(Start to Finish,STF)、完成到开始(Finish to Start,FTS)、完成到完成(Finish to Finish,FTF),如图2-2所示。
图2-1 平行关系与顺序关系示意图
(a)平行关系;(b)顺序关系
图2-2中,(a)表示活动A开始一段时间后,其紧后工作B就可开始;(b)表示活动A开始一段时间后,其紧后工作B就可完成;(c)表示活动A完成一段时间后,其紧后工作B就可开始;(d)表示活动A完成一段时间后,其紧后工作B就可完成。
图2-2 活动搭接关系示意图
2.确定活动间的逻辑关系
活动间的逻辑关系常由活动的工艺关系和组织关系所决定。
(1)工艺关系。活动之间的逻辑关系由活动工艺决定的称为工艺关系。例如,某基础施工,分两个施工段,共包括4项工艺活动:开槽、浇垫层、浇筑混凝土条形基础、回填土,活动间的逻辑关系如图2-3所示,其中,槽1→垫1→基1→填1为工艺关系。
(2)组织关系。活动之间的逻辑关系由组织活动的需要(如人力、材料、施工机械调配的需要)决定的称为组织关系。在图2-3中,槽1→槽2、垫1→垫2等为组织关系。
图2-3 某基础工程关系示例图
3.活动间逻辑关系的表达形式
活动间的逻辑关系可通过网络图形式清晰地表达出来,网络图有两种基本形式,即双代号网络图和单代号网络图。
(1)双代号网络图。双代号网络图由若干箭线和圆圈组成,箭线表示工作,圆圈称为节点,如图2-4所示。箭线上方的文字表示工作名称,下方的数字表示该工作的持续时间。每个节点都有编号,箭头节点编号应大于箭尾节点编号。图中,工作A可由1-3或①-③表示。双代号网络图由工作、节点、线路三个基本要素组成。
图2-4 双代号网络图
1)工作。工作就是一个项目按需要粗细程度分解而成的、消耗时间或同时也消耗资源的子项目或活动。在双代号网络图中,工作用一条箭线来表示,但箭线的长短不反映该工作持续时间的大小。
a.实工作与虚工作。按工作是否消耗时间与资源可将工作分为实工作和虚工作。实工作可分为两种类型:一是既消耗时间也消耗资源的工作,例如,浇筑混凝土构件;二是不消耗资源,仅占用一定时间的工作,如混凝土养护。虚工作既不消耗时间也不消耗资源,一般用带箭头的虚线表示,没有工作名称和持续时间。
b.紧前工作和紧后工作。按照工作之间的相互关系,可将工作分为紧前工作和紧后工作。图2-4中,工作D的紧前工作是工作B,而工作C的紧前工作是工作A和工作B。工作B的紧后工作有两项,即工作C和工作D。
c.起始工作和结束工作。按照工作有无紧前工作或紧后工作,可将工作分为起始工作和结束工作。起始工作指该项工作没有紧前工作,如图2-4中的工作A和工作B。没有紧后工作的工作称为结束工作,如图2-4中的工作C和工作D。
2)节点。在双代号网络图中,箭线两端标有编号的圆圈就是节点。节点代表一项工作的开始或结束,它还可以表示工作之间的逻辑关系。例如,图2-4中节点②表示工作B的结束或工作D的开始,还可以表达工作B和D是先后关系。通常把节点①称为起点节点,节点④称为终点节点,其余节点均为中间节点。
对于工作3-4而言,节点④称为完成节点,节点③称为开始节点,同理,对于工作1-2而言,节点②称为完成节点,节点①称为开始节点。
网络图中每个节点都有唯一的编号,严禁重复。节点编号从起点节点开始从小到大依序到终点节点为止。对节点进行编号既可采用连续方式也可采用间断方式,例如将节点依次编号为1、2、3、…或者1、10、20、…。
3)线路。在双代号网络图中,从起点节点开始,沿着箭线方向顺序通过一系列箭线和节点,最后到达终点节点的通路称为线路。每一条线路的工期等于该线路上各项工作持续时间的总和,其计算式为
式中:Ts为第s条线路的工期;Di-j为第s条线路上某项工作i-j的持续时间。
现以图2-5为例,分析其线路数目及线路工期。
第1条线路:①→②→④→⑤:T1=1+9+6=16(d)
第2条线路:①→③→⑤:T2=2+1=3(d)
第3条线路:①→②→③→⑤:T3=1+3+1=5(d)
图2-5 双代号网络图(单位:d)
通过分析计算可知,此网络图共有3条线路,其中第1条线路的工期最长。
双代号网络图中,工期最长的线路称为关键线路,其余线路为非关键线路。在一个网络图中,至少应有一条关键线路。位于关键线路上的工作称为关键工作,除此以外的其他工作都称为非关键工作。
网络图中的关键线路和非关键线路不是一成不变的,在一定条件下,二者可相互转化。当采用了一定的技术组织措施,缩短了关键线路上各工作的持续时间,就可能使关键线路发生转移,使原来的关键线路变成非关键线路。当非关键工作拖延时间过长,也可使所在的非关键线路转化为关键线路。
(2)单代号网络图。单代号网络图中,节点表示工作,箭线表示工作之间逻辑关系,除了虚拟的起点节点和终点节点外,没有其他的虚活动,如图2-6所示。单代号网络图一般由节点、箭线及线路三个基本要素构成。
1)节点。单代号网络图中,节点表示一项工作。节点一般用圆圈或矩形表示,节点编号、工作名称及持续时间标注在圆圈或方框内。节点必须编号,其编号方法及规则与双代号网络图相同。
2)箭线。单代号网络图中的箭线仅表示紧邻工作间的逻辑关系。箭线水平投影方向应自左向右,一般画成水平直线、折线或斜线。
单代号网络图中表达逻辑关系时无需使用虚箭线。但若几个工作同时开始或同时结束时,必须引入虚工作,以保证起点节点和终点节点的唯一性,如图2-6所示的节点①和节点⑥。
3)线路。单代号网络图的线路同双代号网络图中线路的含义及性质一致,也分为关键线路和非关键线路。
图2-6 单代号网络图的表示方法
(二)估算活动持续时间
在工程量一定的情况下,工作持续时间与安排在工作上的设备水平、人员技术水平、人员与设备数量、效率等有关。在现阶段,工作持续时间的估算方法主要有下述几种。
1.按实物工程量和定额标准计算
可根据工程量、人工、机械台班产量定额和合理的人、机数量按下式计算:
式中:t为工作持续时间,d;w为工作的实物工程量;R为产量定额;m为施工人数(或机械台班数);n为每天工作班数,一般情况下,n=1。
2.套用工期定额法
对于总进度计划中单位工程的持续时间,可根据国家制订的各类工程工期定额进行适当修改后套用。例如,水利水电工程可参照1990年印发的《水利水电枢纽工程项目建设工期定额》。
3.三时估计法
有些工作没有确定的实物工程量,或不能用实物工程量来计算持续时间,又没有颁布的工期定额可套用,例如试验性工作或新工艺、新技术等。在这种情况下,可以采用三时估计法来计算:
式中:to为乐观估计时间;tm为最可能时间;tp为悲观估计时间。
上述三种时间是在经验基础上,根据实际情况估计出来的。
(三)编制项目工作明细表
活动逻辑关系、资源需要量以及持续时间确定后,即可编制工作明细表,见表2-1。在此基础上,就可以借助各种技术,编制项目进度计划。
表2-1 工作项目明细表