LỜI CẢM ƠN
Với tất cả sự kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, Tôi xin chân thành bày
tỏ lòng biết ơn của mình tới thầy giáo GS.TS Vũ Thanh Te đã hướng dẫn tận
tình chu đáo, dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn, nghiên cứu và
giúp tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Nhân đây, Tôi cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Thủy
Lợi, các thầy cô giáo trong Khoa Công Trình, Khoa Kinh Tế và Quản Lý đã
chỉ bảo, dạy dỗ trong suốt quá trình học tập tại trường.
Cuối cùng, Tôi xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia
đình, bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, khích lệ tôi trong suốt quá
trình học tập và hoàn thành luận văn.
Mặc dù luận văn đã hoàn thiện với tất cả sự cố gắng, nhiệt tình cũng
như năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiết sót. Vì
vậy, Tôi rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của quý thầy cô và đồng
nghiệp, đó chính là sự giúp đỡ quý báu mà tôi mong muốn nhất để cố gắng
hoàn thiện hơn trong quá trình nghiên cứu và công tác sau này.
Xin chân thành cảm ơn./.
Hà Nội, 25 tháng 2 năm 2014
Học viên Hà Xuân Thành
BẢN CAM KẾT
Đề tài luận văn cao học “Quản lý và điều khiển tiến độ thi công công
trình thủy điện Lai Châu” của học viên đã được Nhà trường giao nghiên cứu
theo quyết định số 1630/QĐ-ĐHTL ngày 16 tháng 09 năm 2013 của Hiệu
1.1.3. Những nguyễn tắc cơ bản trong thi công 7
1.2. Những khó khăn khi thi công các công trình thủy lợi, thủy điện 8
1.3. Kế hoạch tiến độ thi công xây dựng 9
1.3.1. Nhiệm vụ của kế hoạch tiến độ 11
1.3.2. Nguyên tắc khi lập kế hoạch tiến độ 14
1.4. Các phương pháp lập kế hoạch tiến độ 17
1.4.1. Tiến độ thi công theo sơ đồ ngang 17
1.4.2. Tiến độ thi công theo sơ đồ xiên 19
1.4.3. Tiến độ thi công theo sơ đồ mạng lưới 21
1.5. Các hình thức tổ chưc trong xây dựng 25
1.5.1. Phương pháp tuần tự 25
1.5.2. Phương pháp song song 26
1.5.3. Phương pháp dây chuyền 27
1.6. Các phương pháp kiểm tra tiến độ 29
1.6.1. Phương pháp đường phân tích dùng để kiểm tra từng công việc 29
2.3.1. Điều chỉnh sơ đồ mạng theo thời gian và nhân lực 44
2.3.2. Phân phối và sử dụng tài nguyên tối ưu trong lập kế hoạch và chỉ đạo
sản xuất 45
2.3.3. Tối ưu phân bổ tài nguyên thu hồi khi thời hạn xây dựng công trình xác
định 47
2.3.4. Tối ưu hóa sơ đồ mạng theo thời gian và chi phí 50
2.4. Lập kế hoạch tiến độ theo phần mềm Microsoft Project 52
2.4.1. Giới thiệu về Microsoft 52
2.4.2. Nội dung của Microsoft Project 53
2.4.3. Trình tự lập kế hoạch tiến độ cho một dự án 55
KẾT LUẬN CHƯƠNG II 60
CHƯƠNG III: QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN TIẾN ĐỘ XÂY DỰNG CÔNG
TRÌNH THỦY ĐIỆN LAI CHÂU 61
3.1. Giới thiệu chung về công trình thủy điện Lai Châu 61
3.1.1. Quy mô của công trình thủy điện Lai Châu 61
3.1.2. Các biện pháp thi công chính 63
Hình 1-7: Tổ chức sản xuất theo phương pháp dây chuyền 28
Hình 1-8: Kiểm tra tiến độ bằng đường phân tích 30
Hình 1-9: Kiểm tra tiến độ bằng đường phần trăm 31
Hình 1-10: Biểu đồ nhật ký công việc 32
Hình 2-1: Các bước lập sơ đồ mạng 39
Hình 2-2: Các ký hiệu trên sự kiện 40
Hình 2-3: Các thông số của sơ đồ mạng 42
Hình 2-4: Mối quan hệ giữa cung và tiêu thụ tài nguyên 48
Hình 2-5: Mối quan hệ chi phí và thời gian thi công 51DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1: Khối lượng xây dựng của một số công trình thủy điện 4
Bảng 3-1: Khối lượng công trình thủy điện Lai Châu 68
Bảng 3-2: Khối lượng, chi phí và thời gian theo thời gian xây dựng bình
thường 71
Bảng 3-3: Các thông số của sơ đồ mạng lưới theo thời gian xây dựng bình
thường 73
Hiện nay đã có nhiều đề tài, chương trình khoa học, các dự án nghiên
cứu nhằm đẩy nhanh tiến độ thi công công trình xây dựng nói chung và thủy
lợi thủy điện nói riêng đặc biệt thi công công trình đập nhằm đem lại hiệu quả
kinh tế - xã hội cho đất nước do các cơ quan, đơn vị nghiên cứu, các tổ chức
cá nhân trong và ngoài nước thực hiện. Tuy nhiên, kết quả chỉ mới dừng lại ở
những khái niệm chung chung, chưa đi sâu vào từng công trình riêng biệt.
Trong đề tài này sẽ đi sâu vào nghiên cứu và ứng dụng các bài toán tối ưu
2
hóa tiến độ thi công mà cụ thể là bài toán tối ưu hóa tiến độ theo thời gian
và chi phí, áp dụng cho trực tiếp cho công trình Thủy điện Lai Châu, một
công trình có ý nghĩa rất quan trọng đối với đất nước.
Thủy điện Lai Châu là công trình trọng điểm quốc gia Việt Nam được
khởi công xây dựng vào ngày 5/1/2011 tại xã Nậm Hàng huyện Mường Tè,
tỉnh Lai Châu. Công trình này có tổng mức đầu tư khoảng 35700 tỷ đồng. Nhà
máy Thủy điện Lai Châu gồm 3 tổ máy với tổng công suất lắp đặt 1.200 MW,
mỗi năm nhà máy sẽ cung cấp lên lưới điện quốc gia khoảng 4.692,6 triệu
kWh, dự kiến Thủy điện Lai Châu sẽ phát điện tổ máy cuối vào năm 2016 và
hoàn thành vào năm 2017.
Đây là công trình thủy điện không những có vai trò quan trọng trong
việc phát triển điện, cấp nước cho đồng bằng sông Hồng về mùa khô mà còn
tạo cơ hội phát triển - kinh tế xã hội hai tỉnh Lai Châu và Điện Biên, đảm bảo
an ninh quốc phòng khu vực Tây Bắc. Thủy điện Lai Châu thuộc bậc trên
cùng của dòng sông Đà, giáp với biên giới Trung Quốc. Với thiết kế chọn cao
trình đập 295 mét sẽ đảm bảo mực nước cách biên giới khoảng 15 – 20km,
nhưng khi nước dềnh hoặc có lũ, lụt thì chỉ cách biên giới khoảng 2km.
Sau hơn hai năm xây dựng, công trình đã hoàn thành khối lượng và các
mục tiêu thi công đặt ra trong năm 2013, như đào móng công trình, dẫn dòng
thi công, xử lý nền móng, đổ bê tông cửa nhận nước theo đúng tiến độ yêu
cầu.
1.1.1. Đặc điểm thi công các công trình thủy lợi thủy điện
Nhiều dạng công tác với khối lượng rất lớn
Để xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện phải thực hiện nhiều dạng
công tác khác nhau với khối lượng lớn như công tác đất đá, công tác bê tông
và công tác bê tông cốt thép, công tác khoan phụt xi măng, hút nước hố móng,
đào ngầm, khai thác cốt liệu
Bảng 1-1: Khối lượng xây dựng của một số công trình thủy điện
Tên công trình Công suất
10
3
kW
Khối lượng
đất đá 10
6
m
3
Khối lượng
bê tông 10
6
m
3
Nhà máy thủy điện Thác Bà 108 >19 0,157
Nhà máy thủy điện Hòa Bình
1920 30 2,5
Nhà máy thủy điện Yaly 720 >15 0,561
Khối lượng khoan phụt xi măng làm màn chống thấm của công trình
nhiều mặt để phục vụ cho quá trình thi công và phải sử dụng một số lượng lao
động rất lớn (trực tiếp và gián tiếp) để xây dựng công trình (ở công trình thủy
điện Hòa Bình lúc cao điểm có tới 40.000 cán bộ, công nhân cùng làm việc).
Tất cả những người lao động này cùng với gia đình của họ đã tạo thành một
khu vực dân cư đông đúc với một hệ thống nhà ở, nhà làm việc và các công
trình khác (công trình văn hóa – xã hội – đời sống) cần thiết cho họ sống và
làm việc trên công trường.
Bên cạnh khu vực dân cư này, do công trường đòi hỏi phải xây dựng
các cơ sở sản xuất, các xí nghiệp phụ trợ để phục vụ thi công, nên khi thiết
6
kế và xây dựng người ta thường kết hợp sử dụng chúng cho hiện tại và cho
tương lai. Vì vậy thông thường xung quanh công trình đầu mối thủy lợi, sẽ
hình thành trong tương lai khu công nghiệp mới. Khu này sẽ phục vụ cho kế
hoạch phát triển kinh tế địa phương hoặc kinh tế khu vực.
Ảnh hưởng về ngập lụt ở thượng lưu công trình
Công trình đầu mối thủy lợi, thủy điện được xây dựng thường tạo hồ
chứa nước lớn ở phía thượng lưu và tất nhiên sẽ gây ra ngập lụt lớn ở vùng
hồ. Vì vậy khi thiết kế và nhất là khi chuẩn bị và tiến hành xây dựng công
trình, phải giải quyết hàng loạt các vấn đề phức tạp có liên quan đến vùng
ngập lụt như di chuyển dân cư, các công trình công cộng và các xí nghiệp
công nghiệp ra khỏi vùng sẽ bị ngập lụt, di chuyển hay bảo vệ các di tích lịch
sử, tổ chức khai thác gấp các mỏ quặng và các tài nguyên khác nằm trong
vùng lòng hồ, phát rừng và dọn sạch lòng hồ
1.1.2. Tính chất của việc thi công các công trình thủy lợi, thủy điện
Tính phức tạp.
- Vì công trình thủy lợi, thủy điện được thi công trong điều kiện rất khó
khăn.
- Liên quan đến nhiều bộ môn khoa học kỹ thuật, nhiều ngành kinh tế
quốc dân, nhiều địa phương, nhiều người.
quy định đã thống nhất sau đó lắp ráp tại thực địa nhằm rút ngắn thời gian xây
dựng, giảm nhẹ việc thi công ngoài công trường trong khi đó chất lượng các
chi tiết, kết cấu vẫn đảm bảo tốt, máy móc và các khâu sản xuất được chuyên
môn hóa tận dụng được tối đa khả năng làm việc của máy móc, thoài gian làm
việc của công nhân qua đó giảm giá thành sản phẩm.
- Cơ giới hóa trong thi công
Là sử dụng máy móc để thi công công trình làm giảm bớt sự lao động
nặng nhọc của con người, tăng tốc độ thi công giảm thời gian xây dựng,
chóng đưa công trình vào hoạt động. Tiết kiệm về mặt quản lý, tổ chức nhân
8
lực đơn giản, giảm giá thành công trình. Bên cạnh đó sử dụng cơ giới hóa còn
đảm bảo chất lượng thi công công trình cao hơn là so với thi công thủ công,
khắc phục được những việc khó khăn mà con người không thực hiện đươc.
- Thực hiện thi công dây chuyền
Trong dây chuyền công nghệ sản xuất các khâu dây chuyền do mỗi
công nhân hay tổ đội, nhóm phụ trách giúp giảm thời gian chết do chờ đợi
nhau. Việc phân công công nhân cụ thể cũng giúp nâng cao năng suất lao
động, phát huy cải tiến kỹ thuật, nâng cao trình độ công nhân.
- Thực hiện thi công liên tục
Bảo đảm cho công tác thi công không bị gián đoạn, giảm bớt được các
phí phụ trong thi công, tăng cường tốc độ thi công chóng đưa công trình vào
sử dụng.
- Làm tốt công tác tổ chức và kế hoạch thi công
Thi công công trình đòi hỏi hoàn thành khối lượng lớn trong thời gian
hạn chế mà lại gặp điều kiện khó khăn, phức tạp và phải đảm bảo chất lượng
cao, giá thành hạ do đó phải làm tốt công tác tổ chức và kế hoạch bằng cách
lập kế hoạch tiến độ thi công hợp lý, tranh thủ mùa khô và chú trọng vào hạng
mục trọng tâm. Bên cạnh đó kế hoạch phải cụ thể, có biện pháp đối phó với
những trường hợp bất lợi có thể xảy ra. Các bộ phận công trình phải phối hợp
Do đó người thiết kế hay thi công, đều phải thấy rõ tính chất quan trọng
và mối liên hệ này để có thái độ thận trọng, nghiêm túc trong việc điều tra,
nghiên cứu và giải quyết các vấn đề trong thiết kế công trình, thiết kế thi công
nói chung và thiết kế dẫn dòng nói riêng.
1.3. Kế hoạch tiến độ thi công xây dựng [2]
Kế hoạch và tổ chức thi công là một môn khoa học kinh tế và kỹ thuật
về công tác tổ chức và quản lý sản xuất trên những công trường xây dựng
thủy lợi, thủy điện. Nó có nhiệm vụ nghiên cứu sự tác động của các quy luật
kinh tế xã hội chủ nghĩa trong mọi hoạt động của công trường, nghiên cứu và
10
xác định việc lãnh đạo tổ chức kế hoạch, sản xuất và toàn bộ cơ cấu thi công
một cách hợp lý nhất.
Kế hoạch tiến độ là tài liệu thể hiện rõ các căn cứ, các thông tin cần
thiết để nhà thầu cắn cứ vào đó tổ chức và quản lý tốt nhất mọi hoạt động xây
lắp trên công trường. Kế hoạch tiến độ thể hiện rõ danh mục các công việc,
tính chất các công việc, khối lượng công việc theo từng danh mục, phương
pháp công nghệ thi công và cách tổ chức thực hiện, nhu cầu tài nguyên và
thoài gian thực hiện các công việc. Kế hoạch tiến độ còn thể hiện thời điểm
bắt đầu kết thúc của từng đầu việc và mối quan hệ trước sau về không gian,
thời gian, về công nghệ và tổ chức sản xuất của các công việc.
Kế hoạch tiến độ thi công có ý nghĩa quyết định đến tốc độ trình tự và
thời hạn thi công của toàn bộ công trình.
Trên cơ sở của kế hoạch tiến độ người ta thành lập các biểu đồ nhu cầu
về nguồn vật tư, kỹ thuật và nhân lực (công nhân, cán bộ, nhân viên). Các loại
biểu đồ này cùng với kế hoạch tiến độ là những tài liệu cơ bản phực vụ cho
quy hoạch xây dựng công trình.
Kế hoạch tiến độ sắp xếp hợp lý, nghiên cứu được cụ thể đầy đủ không
những có thể làm cho công trình tiến hành thuận lợi, quá trình thi công phát
triển một cách bình thường bảo đảm chất lượng công trình và an toàn thi công
trực tiếp chỉ đạo hiện trường thi công. Trong thời kỳ thi công công trình, dựa
vào sự quy định của kế hoạc tổng tiến độ và kế hoạch tiến độ công trình đơn
vị kết hợp với tình hình thực tế ở hiện trường mà đơn vị thi công vạch ra kế
hoạch phần việc thi công theo từng quý, từng tháng, từng tuần
1.3.1. Nhiệm vụ của kế hoạch tiến độ [2]
Xây dựng thủy lợi, thủy điện cũng như các ngành sản xuất khác muốn
đạt được những mục đích đề ra phải có một kế hoạch sản xuất cụ thể. Một kế
hoạch sản xuất được gắn liền với một trục thời gian người ta gọi đó là kế
12
hoạch lịch hay tiến độ. Như vậy tiến độ là kế hoạch được gắn liền với niên
lịch. Mọi thành phần của tiến độ được gắn trên trục thời gian xác định.
Công trường xây dựng được tiến hành bởi nhiều tổ chức xây lắp với sự
tham gia của nhà thầu, người thiết kế, doanh nghiệp cung ứng máy móc thiết
bị và các loại tài nguyên Như vậy xây dựng một công trình là một hệ điều
khiển phức tạp, rộng lớn. Vì trong hệ có rất nhiều thành phần và mối quan hệ
giữa chúng rất phức tạp. Sự phức tạp cả về số lượng các thành phần và trạng
thái của nó là biến động và ngẫu nhiên. Vì vậy trong quá trình xây dựng công
trình không thể điều khiển chính xác mà có tính xác suất. Để xây dựng một
công trình phải có một mô hình khoa học điều khiển các quá trình – tổ chức
và chỉ đạo việc xây dựng. Mô hình đó chính là tiến độ thi công.
Khi xây dựng công trình phải thực hiện rất nhiều các quá 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 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 cụ thể như sau:
- Kết thúc và đưa các hạng mục công trình từng phần cũng như tổng
thể vào hoạt động đúng thời hạn định trước.
- Sử dụng hợp lý máy móc thiết bị.
công có thể hiện bằng đường ngang hay mạng. Tổng tiến độ lập dựa vào tiến
độ các công trình đơn vị. Các công trình đơn vị khi liên kết với nhau dựa trên
sự kết hợp công nghệ và sử dụng tài nguyên. Trong tiến độ đơn vị các công
việc xây lắp được xác định chi tiết từng chủng loại, khối lượng theo tính toán
của thiết kế thi công. Thời hạn hoàn thành các hạng mục công trình và toàn bộ
công trường phải đúng với tiến độ tổ chức xây dựng.
Tiến độ dùng để chỉ đạo thi công xây dựng, để đánh giá sự sai lệch giữa
thực tế sản xuất và kế hoạch đã lập giúp người cán bộ chỉ huy công trường có
14
những quyết định để điều chỉnh thi công. Nếu sự sai lệch giữa sản xuất và kế
hoạch (tiến độ) quá lớn đến chừng mực nào đó phải lập lại tiến độ. Lập tiến
độ mới dựa trên thực trạng tại thời điểm đó sao cho giữ được mực tiêu ban
đầu, nếu sai lệch càng ít càng tốt, nhất là thời hạn xây dựng.
1.3.2. Nguyên tắc khi lập kế hoạch tiến độ [3]
Muốn cho kế hoạch tiến độ thi công được hợp lý thì cần phải đảm bảo
các nguyên tắc sau:
- Sự hoàn thành công trình phải nằm trong phạm vi thời hạn thi công
do Nhà nước quy định. Những công trình đơn vị hoặc các hạng mục
công trình cần tuân 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 tạo điều kiện thi công thuận lợi cho những công trình mấu
chốt.
- Tiến độ phát triển xây dựng công trình theo thơi gian và trong
không gian phải được ràng buộc một cách chặt chẽ với các điều kiện
khí tượng, thủy văn, địa chất thủy 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 lựa chọn sủ dụng. Nếu tận dụng các biện pháp tổ
gian thi công của các đối tượng thi công hoặc điều chỉnh tăng giảm cường độ
thi công để đạt đến sự cân bằng tổng hợp Hình 1-2b.
16
O
200
400
600
800
1000
100 200 300 400 500
O
200
400
600
800
1000
100 200 300 400 500
A
max
A
tb
Hình 1-2: Biểu đồ cung ứng nhân lực
a)Khi chưa điều chỉnh; b)Sau khhi đã điều chỉnh
Khi đánh giá chất lượng của biểu đồ cung ứng nhân lực người ta
thường dùng hệ số không cân đối K, đặc trưng bằng tỷ số sau đây:
tb
A
t
Thời đoạn thi công cần cung ứng số lượng công nhân trong
mỗi ngày là a
i
, ngày.
T : Thời gian thi công toàn bộ công trình, ngày.
17
Đối với kế hoạch tiến độ sắp xếp hợp lý thì trị số K không vượt quá
giới hạn 1,3-1,6 (riêng khi dùng phương pháp thi công dây chuyền nên lấy trị
số giới hạn dưới).
Ngoài ra có một số công trình (đặc biệt đối với những công trình địa
phương tự xây dựng) lúc sắp xếp kế hoạch tiến độ tổ chức cung ứng nhân lực
còn phải chú ý phối hợp mật thiết với thời kỳ mùa màng bận rộn để không
ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp.
- 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 an toàn.
1.4. Các phương pháp lập kế hoạch tiến độ
1.4.1. Tiến độ thi công theo sơ đồ ngang [4]
1.4.1.1. Đặc điểm cấu tạo
Kế hoạch tiến độ theo sơ đồ ngang hay còn gọi là kế hoạch tiến độ
Gantt. Phương pháp này được nhà khoa học Gantt đề xướng từ năm 1971. Nội
dung của kế hoạch tiến độ Gantt là mô hình sử dụng đồ thị biểu thị tiến độ
nhiệm vụ đó là những đoạn thẳng nằm ngang có độ dài nhất định biểu thị thời
điểm bắt đầu, thời gian thực hiện, thời điểm kết thúc việc thi công các cong
việc theo trình tự công nghệ nhất định Hình 1-3.
Phần 1: Biểu thị các danh mục công việc phải thực hiện được sắp xếp
theo trình tự công nghệ và tổ chức thi công, kèm theo đó là khối lượng công
việc, nhu cầu tài nguyên (nhân lực, máy móc thi công, tài chính, vật liệu…)
hành khi kế hoạch được thực hiện. Khó nghiên cứu sâu nhiều phương án, hạn
chế về khả năng dự kiến diễn biến của công việc, không áp dụng được các
tính toán sơ đồ một cách nhanh chóng khoa học.
Không chỉ ra được những công việc quan trọng quyết định sự hoàn
thành đúng thời gian của tiến độ đã đề ra.
Không cho phép bao quát được quá trình thi công những công trình
phức tạp.
Dễ bỏ sót công việc khi quy mô công trình lớn.
Khó dự đoán được sự ảnh hưởng của tiến độ thực hiện từng công việc
đến tiến độ chung.
Trong thời gian thi công nếu tiến độ có trục trặc thì khó tìm được
nguyên nhân và giải pháp khắc phục.
Phạm vi áp dụng:
Các nhược điểm của kế hoạch tiến độ Gantt làm giảm hiệu quả của quá
trình điều khiển khi sự dụng sơ đồ ngang, hay nói cách khác mô hình kế
hoạch tiến độ Gantt chỉ dử dụng hiệu quả đối với các công việc đơn giản, số
lượng công tác không nhiều, mối liên hệ qua lại giữa các công việc ít phức
tạp.
1.4.2. Tiến độ thi công theo sơ đồ xiên [4]
1.4.2.1. Đặc điểm cấu tạo
Về cơ bản mô hình kế hoạch tiến độ xiên chỉ khác mô hình kế hoạch
tiến độ ngang ở phần 2 (đồ thị tiến độ nhiệm vụ), thay vì biểu diễn các công
việc bằng các đoạn thẳng nằm ngang người ta dùng các đường xiên để chỉ sự
Copyright: Tài liệu đại học ©