CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
UĐộc lập - Tự do - Hạnh phúc Kính gửi: Khoa Công trình

Tôi là: TS. Nguyễn Trọng Hoan hiện đang hướng dẫn luận văn cao học
cho học viên Bùi Văn Hinh lớp Cao học 18C11.
Tôi xác nhận đã đọc bản luận văn của học viên. Học viên đã chỉnh sửa
luận văn theo yêu cầu của giáo viên hướng dẫn. Kính đề nghị Khoa Công
trình cho phép học viên Bùi Văn Hinh được nộp và bảo vệ luận văn trước
Hội đồng.
Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 27 tháng 2 năm 2013
Giáo viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Trọng Hoan
LÝ LỊCH KHOA HỌC

I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
Họ và tên: Bùi Văn Hinh Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 28-10-1979 Nơi sinh: Hà Nội.
Quê quán: Xã Hữu Hoà - huyện Thanh Trì - Thành phố Hà Nội.
Dân tộc: Kinh - Tôn giáo: Không
Chức vụ, đơn vị công tác trước khi đi học tập, nghiên cứu:

2005-2008 Công ty Tư vấn Xây dựng Điện 4 Nha Trang Cán bộ kỹ thuật
2008-nay Công ty CP Tư vấn Đầu tư và XD Vạn Phúc Trưởng phòng thiết kế
Ảnh 4x6

1
VI. KHEN THƯỞNG VÀ KỶ LUẬT TRONG QUÁ TRÌNH HỌC CAO HỌC:
V. CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ:

XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC
Ngày 20 tháng 2 năm 2013
(Ký tên, đóng dấu)
Người khai ký tên

Nguyễn Công Hoan
Bùi Văn Hinh

Học viên Bùi Văn Hinh xin cam kết: Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật chuyên
ngành Xây dựng công trình thủy với đề tài: “Áp dụng bài toán tối ưu trong việc lập
và điều khiển tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện” được học viên lựa
chọn và nghiên cứu là công trình của cá nhân học viên.

Hà Nội, ngày 20 tháng 02 năm 2013
Bùi Văn Hinh
MỤC LỤC

Trang
Mở đầu
1
1. Tính cấp thiết của đề tài
1
2. Mục đích nghiên cứu
1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
2
Chương 1: Tổng quan về kế hoạch và tiến độ thi công
3
1.1. Đặc điểm thi công các công trình thủy lợi, thủy điện
3
1.1.1. Đặc điểm của sản phẩm xây dựng thuỷ lợi, thuỷ điện
3
1.1.2. Đặc điểm thi công của công trình thuỷ lợi, thuỷ điện

14
1.4.2.5. Chọn các thông số tiến độ thi công
14
1.4.2.6. Xác định thời gian thi công
14
1.4.2.7. Lập tiến độ sơ bộ
15
1.4.2.8. Điều chỉnh tiến độ sơ bộ
15
Kết luận chương 1
15
0B
Chương 2: Đề xuất và áp dụng một số bài toán tối ưu trong công tác lập và
điều khiển tiến độ thi công công trình thuỷ lợi, thuỷ điện
17
2.1. Các loại hình kế hoạch tiến độ thi công
17
2.1.1. Tiến độ thi công theo sơ đồ đường thẳng (sơ đồ ngang)
17
2.1.2. Tiến độ thi công theo sơ đồ xiên
17
2.1.3. Tiến độ thi công theo sơ đồ mạng
18
2.2. Các phương pháp tổ chức sản xuất trong thi công
18
2.2.1. Phương pháp thi công tuần tự
19
2.2.2. Phương pháp thi công song song
19
2.2.3. Phương pháp thi công dây chuyền

khiển tiến độ thi công công trình thuỷ lợi, thuỷ điện theo sơ đồ mạng
36
3.1. Giới thiệu phần mềm Microsoft Project
36
3.1.1. Phương pháp sơ đồ mạng lập kế hoạch tiến độ thi công
36
3.1.2. Các dạng quan sát
36
3.1.3. Các vấn đề giải quyết trong lập tiến độ thi công
36
3.1.4. Quan sát và báo cáo
37
3.1.5. In ấn các dữ liệu
37
3.1.6. Làm việc với nhiều dự án
37
3.2. Xây dựng thuật toán xác định các thông số thời gian của sơ đồ mạng
37
3.2.1. Thuật toán tìm các thông số thời gian của sơ đồ mạng theo phương pháp
trực tiếp trên sự kiện
37
3.2.2. Thuật toán tìm các thông số thời gian của sơ đồ mạng theo phương pháp
lập bảng
39
3.3 Ứng dụng phần mềm Microsoft Project để lập tiến độ thi công
43
3.3.1. Cung cấp thông tin tóm lược về dự án
43
3.3.2. Nhập công việc vào dự án
43

50
4.1.2.5. Đặc điểm thuỷ văn
50
4.1.3. Quy mô và giải pháp kỹ thuật công trình
50
4.1.3.1. Các thông số chính của công trình
50
4.1.3.2. Bố trí tổng thể tuyến công trình
54
4.1.4. Những điều kiện ảnh hưởng tới công tác thi công trên công trường
55
4.1.4.1. Bố trí công trình chính khu đầu mối
55
4.1.4.2. Sự phân bố mỏ vật liệu địa phương
55
4.1.4.3. Các hạng mục phụ trợ và nguồn vật liệu xây dựng
56
4.1.4.4. Sơ đồ dẫn dòng và trình tự thi công theo kế hoạch
59
4.1.4.5. Tiến độ thi công theo kế hoạch
60
4.1.4.6. Quy hoạch và thiết kế đường và cầu giao thông
62
4.2. Lập tiến độ thi công Đập bê tông không tràn - Thủy điện Tuyên Quang
66
4.2.1. Giới thiệu Đập bê tông không tràn
66
4.2.2. Lập tiến độ thi công bằng phương pháp sơ đồ ngang (Phương án 1)
69
4.2.3. Lập tiến độ thi công bằng phần mềm Microsoft Project (Phương án 2)

12
Hình 2.1: Phương pháp thi công tuần tự
19
Hình 2.2: Phương pháp thi công song song
19
Hình 2.3: Phương pháp thi công dây chuyền
20
Hình 2.4: Kiểm tra tiến độ thi công bằng đường tích phân
21
Hình 2.5: Kiểm tra tiến độ thi công bằng đường phần trăm
22
Hình 2.6: Biểu đồ nhật ký công việc
23
Hình 2.7: Đồ thị quan hệ giữa giá thành và thời gian
28
Hình 2.8: Mô tả kí hiệu tên đỉnh
32
Hình 2.9: Mô tả cách đánh dấu đỉnh thừa và đỉnh thiếu
33
Hình 3.1: Sơ đồ khối thuật toán quá trình thuận
41
Hình 3.2: Sơ đồ khối thuật toán quá trình ngược
42
Hình 4.1: Mặt bằng đập bê tông không tràn
68
Hình 4.2: Biểu đồ tiến độ thi công - Phương án 1
70
Hình 4.3: Phân chia khối đổ và thứ tự thi công đổ bê tông
74
Bảng 2.1: Tính toán các thông số cho các công việc găng


-1-
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Do yêu cầu phát triển của nền kinh tế quốc dân cần sử dụng một lượng rất
lớn các nguồn năng lượng như dầu mỏ, khí đốt, than đá, điện, nước Trong những
năm gần đây việc đầu tư xây dựng các công trình thủy lợi, thủy điện ở nước ta đang
được triển khai rất mạnh mẽ.
Đặc thù của các công trình thủy lợi, thủy điện là nguồn vốn đầu tư rất lớn;
khối lượng công việc lớn và thời gian thi công dài với rất nhiều hạng mục công
việc; các công ty tham gia thi công nhiều với số lượng máy móc, thiết bị, nhân lực
lớn; thi công trong điều kiện khó khăn, địa hình, địa chất phức tạp; điều kiện sinh
hoạt, chỗ ăn ở của cán bộ công nhân viên của các đơn vị trên công trường gặp rất
khó khăn Ngoài ra điều kiện thời tiết mưa, lũ thất thường cũng gây ra các thiệt hại
vô cùng lớn.
Việc phối hợp nhịp nhàng giữa các đơn vị, tổ đội thi công trên công trường
để đảm bảo tiến độ, chất lượng là bài toán rất phức tạp.
Với các lý do chủ quan, khách quan mà các công trình thủy lợi, thủy điện
đang xây dựng hiện nay ở nước ta thường chậm so với tiến độ được phê duyệt.
Với các lý do trên, sự cần thiết nghiên cứu và đề xuất phương án tối ưu trong
công tác lập và điều khiển tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện mang một
ý nghĩa rất lớn trong thực tế.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Từ những đặc điểm trong công tác thi công các công trình thủy lợi, thủy
điện. Mục đích của đề tài là ứng dụng phần mềm Microsoft Project đưa ra giải pháp
tối ưu trong công tác lập và điều khiển tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy
điện và áp dụng kết quả nghiên cứu cho hạng mục Đập bê tông không tràn - Công
trình thủy điện Tuyên Quang.
tổ chức và chỉ đạo thi công với các biện pháp kỹ thuật, công nghệ đã chọn phải luôn
quan tâm đến khối lượng, chất lượng, thời gian thi công và chi phí xây dựng.
Công trình thủy lợi, thủy điện với tư cách là một sản phẩm xây dựng và
thường có những tính chất sau:
- Sản phẩm xây dựng là những công trình được xây dựng và khai thác sử
dụng tại chỗ.
- Sản phẩm xây dựng phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện địa phương nơi công
trình được xây dựng.
- Sản phẩm xây dựng thường có quy mô, kích thước lớn, khối lượng công
việc nhiều, chi phí cao, thời gian xây dựng và khai thác sử dụng lâu dài.
- Sản phẩm xây dựng có liên quan đến nhiều ngành nghề cả về phương diện
cung cấp nguyên vật liệu và cả về phương diện quản lý khai thác sau này.
- Sản phẩm xây dựng mang tính tổng hợp về kỹ thuật, kinh tế và xã hội.
Từ đặc điểm của sản phẩm xây dựng thuỷ lợi, thuỷ điện đã ảnh hưởng rất lớn
đến tổ chức sản xuất và quản lý trong xây dựng, làm cho công việc này có màu sắc
khác với các ngành sản xuất khác.
-4-
1.1.2. Đặc điểm thi công của công trình thuỷ lợi, thuỷ điện
- Điều kiện thi công các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện thường không ổn định,
luôn thay đổi theo địa điểm xây dựng và giai đoạn xây dựng. Các phương án xây
dựng về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất cũng luôn phải thay đổi theo từng công
trình, từng địa điểm và giai đoạn xây dựng. Vì vậy, nó gây ra nhiều khó khăn cho
công tác tổ chức sản xuất và thi công các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện.
- Thời gian thi công công trình thường kéo dài làm cho vốn xây dựng công
trình thường bị ứ đọng lâu, đơn vị thi công dễ gặp phải các rủi ro ngẫu nhiên theo
thời gian, giá cả và do điều kiện thời tiết gây ra. Chính vì vậy, khi lập phương án thi
công công trình thủy lợi, thuỷ điện cần phải chú ý đến nhân tố thời gian xây dựng,

trình xây lắp liên quan chặt chẽ với nhau trong một không gian và thời gian xác
định với tài nguyên có giới hạn. Như vậy, mục đích của việc lập tiến độ là thành lập
một mô hình sản xuất, trong đó sắp xếp các công việc sao cho bảo đảm xây dựng
công trình trong thời gian ngắn, giá thành hạ, chất lượng cao. Mục đích này có thể
nêu cụ thể như sau:
- Kết thúc và đưa hạng mục công trình từng phần cũng như tổng thể vào hoạt
động, khai thác đúng thời hạn định trước.
- Sử dụng hợp lý máy móc thiết bị.
- Giảm thiểu thời gian ứ đọng tài nguyên chưa sử dụng.
- Lập kế hoạch sử dụng tối ưu về cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ xây dựng.
- Cung cấp kịp thời các giải pháp có hiệu quả để tiến hành thi công
- Đảm bảo năng suất lao động cao của tất cả các tổ chức tham gia xây dựng.
- Đảm bảo chất lượng cao cho công trình, thể hiện mức đạt các tiêu chuẩn kỹ
thuật của các công việc xây lắp.
- Đạt hiệu quả kinh tế cao, vừa đạt tiêu chuẩn chất lượng kỹ thuật vừa có giá
thành hạ.
Tiến độ thi công luôn được biểu hiện dưới dạng biểu đồ. Tuỳ theo tính chất
của các công trình và yêu cầu của công nghệ, hình thức thể hiện biểu đồ có thể dưới
dạng sơ đồ ngang, sơ đồ xiên hay sơ đồ mạng.
Tóm lại, tiến độ là kế hoạch sản xuất thể hiện bằng biều đồ, nội dung bao
gồm các số liệu tính toán, các giải pháp được áp dụng trong thi công như: công -6-
nghệ, thời gian, địa điểm và khối lượng các công việc xây lắp cùng với điều kiện
thực hiện chúng.
Tiến độ là bộ phận không thể tách rời của thiết kế tổ chức xây dựng và thiết
kế tổ chức thi công.
Tiến độ trong thiết kế tổ chức xây dựng gọi tắt là tiến độ tổ chức xây dựng
do cơ quan tư vấn thiết kế lập bao gồm kế hoạch thực hiện các công việc: thiết kế,

thành những khối lượng công tác rất lớn như: công tác đào, đắp đất; công tác bê
tông; công tác đá; công tác lắp đặt thiết bị
- Để xây dựng công trình thuỷ lợi, thuỷ điện ta phải thực hiện thi công nhiều
hạng mục công trình với nhiều loại công việc có quá trình thi công với công nghệ
khác nhau. Ngoài hai công tác chính là công tác đất đá và công tác bê tông thì trên
công trường thuỷ lợi, thuỷ điện còn gặp những dạng công tác khác như: khoan phụt
xi măng, bơm nước hố móng, đóng cọc, đào hầm, khai thác vật liệu, nổ mìn
- Các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện thường được xây dựng trong những điều
kiện địa hình, địa chất, khí hậu thuỷ văn tại mỗi địa điểm xây dựng hoàn toàn khác
nhau và rất phức tạp. Từ những yếu tố đó, các công trình được thiết kế với những
thông số như: lưu lượng, cột nước, công suất, dung tích hồ chứa Điều đó dẫn đến
sự khác nhau về kết cấu giữa các công trình. Mặt khác ngay trong một công trình,
kết cấu những hạng mục cũng rất đa dạng, nhiều kích thước khác nhau và phức tạp.
1.3.2. Các nhân tố ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên
1.3.2.1. Điều kiện địa hình
Công trình thuỷ lợi, thuỷ điện thường được xây dựng trên những lòng sông,
lòng suối nằm ở vùng sâu, vùng cao có điều kiện địa hình hết sức phức tạp. Nó ảnh
hưởng rất lớn đến hình dạng, kiểu và kết cấu công trình làm tác động đến việc bố trí
các hạng mục công trình. Đặc biệt ảnh hưởng đến việc bố trí các cơ sở sản xuất, các
khu vực phụ trợ, kho bãi, lán trại và phương án bố trí mặt bằng thi công, hệ thống
đường vận hành, đường thi công trong công trường. Điều này gây ảnh hưởng rất lớn
đến tiến độ thi công của công trình. -8-
1.3.2.2. Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn
Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn có ảnh hưởng rất lớn và có tính chất
quyết định đến kết cấu, cũng như kỹ thuật xử lý nền móng công trình. Chính vì vậy,
nó làm ảnh hưởng rất lớn đến tiến độ thi công. Điều kiện địa chất tốt, ổn định thì
việc xử lý nền móng sẽ đơn giản hơn. Công trình thi công trên khu vực có địa chất

theo thời hạn quy định trong tổng tiến độ chung.
- Phân rõ công trình chủ yếu, công trình thứ yếu để tập trung sức người, sức
của tạo điều kiện thi công thuận lợi cho những công trình mấu chốt. Thông thường
theo công nghệ người ta triển khai công việc như sau: thi công từ trong ra ngoài,
phần kết cấu thi công từ dưới lên, từ hệ chính sang hệ phụ, từ hệ chịu lực sang hệ
không chịu lực, từ hệ ổn định sang hệ không ổn định, phần hoàn thiện thi công từ
trên xuống dưới, từ trong ra ngoài, từ đầu xuống cuối nguồn. Tuy nhiên thứ tự đó
không phải lúc nào cũng cố định, nó phải tuỳ theo điều kiện cụ thể của từng công
trình và tính chất công nghệ sử dụng.
- Tiến độ phát triển xây dựng công trình theo thời gian và trong không gian
phải thể hiện được sự ràng buộc một cách chặt chẽ với các điều kiện khí tượng, thuỷ
văn, địa chất thuỷ văn, thể hiện được sự lợi dụng những điều kiện khách quan có lợi
cho quá trình thi công công trình
- Tốc độ thi công và trình tự thi công đã quy định trong kế hoạch tiến độ đều
phải thích ứng với điều kiện kỹ thuật thi công và phương pháp thi công được chọn
dùng để tận dụng các biện pháp tổ chức thi công tiên tiến để rút ngắn thời hạn thi
công, tăng nhanh tốc độ thi công nhưng tránh làm đảo lộn trình tự thi công hợp lý.
- Khi chọn phương án sắp xếp kế hoạch tiến độ cần tiến hành xem xét các
mặt giảm thấp phí tổn công trình tạm và ngăn ngừa sự ứ đọng vốn xây dựng để đảm
bảo việc sử dụng hợp lý vốn đầu tư xây dựng công trình.
- Muốn giảm bớt tiền vốn xây dựng ứ đọng thì có thể tập trung sử dụng tiền
vốn, sắp xếp phân phối đầu tư ở thời kỳ đầu thi công tương đối ít, càng về sau càng
tăng dần. Như ở hình vẽ 1.1 là đường luỹ tích vốn đầu tư xây dựng công trình theo
các phương án sắp xếp kế hoạch tiến độ khác nhau. Trong đó đường tích luỹ a là
không tốt, đường tích luỹ b là tương đối và đường tích luỹ c là tốt nhất. -10-
a
b

Hình 1.2: Đặc tính biểu đồ nhân lực
a- Điều hoà; b- Không điều hoà; c - Điều hoà lý thuyết -11-
- Để đánh giá chất lượng của biểu đồ cung ứng nhân lực ta thường dùng các
hệ số K
R
1
Rvà hệ số KR
2
RnhưR

Rsau:
( ) ( )
2.11.1
2
max
1
T
T
K
N
N
K
vtb
==
Trong đó:
N
R

2
R ta thấy khi
biểu đồ nhân lực có những biến động bất thường phải tuân theo nguyên tắc: không
được nhô cao ngắn hạn và trũng sâu dài hạn. Vì cả hai trường hợp này đều làm giảm
giá trị K
R
2
R.

Thêi gian Thêi gian
N
tb
N
tb
T
v
T
v1
T
v2
T T
Sè c«ng nh©n
Sè c«ng nh©nHình 1.3: Biểu đồ nhân lực không ổn định
a -Nhô cao ngắn hạn; b - Trũng sâu dài hạn
- Khi sắp xếp kế hoạch tiến độ cần dựa vào điều kiện tự nhiên và tình hình
thi công cụ thể mà tiến hành nghiên cứu để đảm bảo trong quá trình thi công công
trình được thuận lợi và an toàn.

1
2
3
4

Hỡnh 1.4: S khi cỏc bc lp tin
Cỏc bc lp tin thi cụng c thc hin theo s khi nh hỡnh 1.4.
Tin thi cụng c lp da trờn s liu v tớnh toỏn ca thit k t chc xõy dng
hoc thit k t chc thi cụng cựng vi nhng kt qu kho sỏt b sung do c im -13-
của từng công trường. Trong những số liệu đó, đặc biệt quan tâm đến thời hạn của
các hạng mục công trình và toàn bộ công trình. Để tiến độ được lập thoả mãn nhiệm
vụ đề ra và hợp lý, phải tiến hành các bước như sau:
1.4.2.1. Phân tích công nghệ thi công
Đây là bước khởi đầu nhưng vô cùng quan trọng. Nó định hướng cho các
giải pháp công nghệ sẽ chọn về sau. Muốn phân tích được công nghệ thi công xây
dựng phải dựa trên thiết kế công nghệ, kiến trúc và kết cấu của công trình. Phân tích
khả năng thi công công trình trên quan điểm chọn công nghệ thực hiện các quá trình
xây lắp hợp lý và sự cần thiết máy móc và vật liệu phục vụ thi công.
1.4.2.2. Lập danh mục công việc xây lắp
- Tên công việc trùng với mã trong định mức xây dựng.
- Một công việc phải đủ khối lượng cho một đơn vị, tổ, đội làm việc trong
một khoảng thời gian nhất định.
- Trong khả năng có thể nên phân chia mỗi việc cho một đơn vị chuyên môn
đảm nhiệm.
- Tại thời điểm kết thúc các giai đoạn xây dựng công trình các công việc liên
quan cũng kết thúc tại thời điểm đó.
- Những công việc không thực hiện tại hiện trường nhưng nằm trong quy

Tiến độ thi công phụ thuộc vào ba loại thông số cơ bản đó là công nghệ xây
dựng, không gian và thời gian thi công. Thông số công nghệ bao gồm các tổ đội làm
việc, khối lượng công việc, thành phần tổ đội, năng suất của tổ đội. Thông số không
gian gồm vị trí làm việc, tuyến công tác, phân đoạn, đợt thi công. Thông số thời
gian bao gồm thời gian thi công công việc và thời gian đưa từng phần hay toàn bộ
công trình vào hoạt động.
1.4.2.6. Xác định thời gian thi công
Thời gian thi công phụ thuộc vào khối lượng, tuyến công tác, mức độ sử
dụng tài nguyên và thời gian xây dựng công trình. Để đẩy nhanh tốc độ xây dựng,
nâng cao hiệu quả cơ giới hoá phải chú trọng đến chế độ làm việc một, hai, ba ca,
những công việc chính được cơ giới hoá đồng bộ. Tuy nhiên, việc tăng ca sẽ làm
tăng phụ phí như điện, nước, phụ trợ, chi phí bảo hộ, quản lý Những quá trình thi
công thủ công áp dụng làm tăng ca khi khối lượng công việc lớn, tuyến công tác
hẹp không triển khai thêm nhân công được.
Thời gian thi công ngắn nhất có được khi sử dụng tối đa khả năng triển khai
công việc trên tuyến công tác và khả năng cung ứng tài nguyên.
Thời gian thi công dài nhất có được khi bố trí lực lượng thi công tối thiểu với
nguồn tài nguyên tương ứng mà công việc không bị gián đoạn.