3.3.2 施工进度控制方法的应用
3.3.2.1 横道图比较法
图3.3.2 横道图施工进度检查
横道图比较法就是将在项目实施中针对工作任务检查实际进度收集的信息,经整理后直接用横道线并列标于原计划的横道处进行直观比较的方法。例如,某工程的施工实际进度与计划进度比较,如图3.3.2所示。其中,双线条表示该工程计划进度,粗实线条表示实际进度,检查日期截止到第7个月末。从图中实际进度与计划进度的比较可以看出,到第7月末进行实际进度检查时,土方工程已经完成;基础工程按计划完成83.33%,而实际完成了66.67%,任务量拖欠16.67%;主体结构工程按计划完成50%,而实际完成了25%,任务拖欠25%。根据各项工作的进度偏差,进度控制者可以采取相应的纠偏措施对进度计划进行调整,以确保该工程按期完成。
图3.3.2所表达的比较方法仅适用于工程项目中的各项工作都是均匀进展的情况,即每
项工作在单位时间内完成的任务量都相等的情况。事实上,工程项目中各项工作的进展不一定是匀速的。根据工程项目中各项工作的进展是否匀速,可采用匀速或非匀速进度横道图比较法进行比较。
1.匀速进度横道图比较法
匀速进度是指在工程项目中,每项工作在单位时间内完成的任务量都是相等的,即工作进展的速度是均匀的。此时,每项工作累计完成的任务量与时间成线性关系。完成的任务量可以用实物工程量、劳动消耗量或费用支出表示。为了便于比较,通常用上述实物量的百分比表示。采用匀速进度横道图比较法时,其步骤如下。
①编制横道图计划。
②在进度计划上标出检查日期。
③将检查收集到的实际进度数据,按比例用涂黑粗线标于计划进度线的下方,如图3.3.3所示。
图3.3.3 匀速进度横道图比较
④对比分析实际进度与计划进度:
如果涂黑的粗线右端落在检查日期左侧,表明实际进度拖后;
如果涂黑的粗线右端落在检查日期右侧,表明实际进度超前;
如果涂黑的粗线右端与检查日期重合,表明实际进度与计划进度一致。图3.3.3所示结果为实际进度比计划进度落后半周。
2.非匀速进度横道图比较法
当工作在不同单位时间里的进度速度不相等时,累计完成的任务量与时间的关系不可能是线性关系。此时,应采用非匀速进度横道图比较法进行工程实际进度与计划进度的比较。
非匀速进度横道图比较法在用涂黑粗线表示工作实际进度的同时,还要标出其对应时刻完成的累计百分比,并将该百分比与其同时刻计划完成任务量的累计百分比相比较,判断工程实际进度与计划进度之间的关系。采用非匀速进度横道图比较法时,其步骤如下。
①编制横道图进度计划。
②在横道线上方标出各主要时间工作的计划完成任务量累计百分比。
③在横道线下方标出相应时间工作的实际完成任务量累计百分比。
④在涂黑粗线标出工作的实际进度,从开始之日标起,同时反映出该工作在实施过程中的连续与间断情况。
⑤通过比较同一时刻实际完成任务量的累计百分比和计划完成任务量的累计百分比,判断工作实际进度与计划进度之间的关系。
如果同一时刻横道线上方累计百分比大于横道线下方累计百分比,表明实际进度拖后,拖欠的任务量为二者之差。
如果同一时刻横道线上方累计百分比小于横道线下方累计百分比,表明实际进度超前,超前任务量为二者之差。
如果同一时刻横道线上、下两个累计百分比相等,表明实际进度与计划进度一致。
可以看出,由于工作进展速度是变化的,因此,图中的横道线无论是计划的还是实际的,只能表示工作的开始时间、完成时间和持续时间,不能表示计划完成的任务量和实际完成的任务量。此外,采用非匀速进度横道图比较法,不仅可以进行某时刻(如检查日期)实际进度与计划进度的比较,而且还能进行某一时间段实际进度与计划进度的比较(需按规定时间记录当时的任务完成情况)。
【例2】某工程项目中浇筑混凝土工作按进度计划需10 h完成,每小时计划完成的任务量百分比如图3.3.4所示。试绘制横道图。
图3.3.4 混凝土工作进展时间与完成任务量关系图
解:(1)编制横道图计划,如图3.3.5所示。
图3.3.5 非匀速进展横道图比较图
(2)在横道图上方标出基槽开挖工作每小时计划累计完成任务量的百分比,分别为5%、10%、20%、30%、50%、70%、80%、90%、95%、100%。
(3)在横道图下方标出第1小时至检查日期(第5小时)每小时实际累计完成任务量的百分比,分别为6%、12%、18%、35%、45%。
(4)用涂黑粗线标出实际投入时间。图3.3.5表明,该工作实际开始时间与计划开始时间相同,开始后在第5小时中断,中断0.5 h后继续施工。
(5)比较实际进度与计划进度。从图3.3.5中可以看出,该工作在第1小时的实际进度比计划进度超前1%;第2小时实际进度比计划进度累计超前了2%;从施工过程中出现时间中断0.5 h,至检查日期(第5小时末)时,实际进度比计划进度拖后5%。
横道图比较法具有记录和比较简单、形象直观、易于掌握、使用方便等优点,但由于其以横道计划为基础,使用具有局限性。因此,横道图比较法主要用于工程项目中某些工作实际进度与计划进度的局部比较。
小组讨论:匀速进展与非匀速进展横道图比较法的区别。
3.3.2.2 S曲线比较法
S曲线比较法与横道图比较法不同,它不是在编制的横道图进度计划上进行实际进度与计划进度比较。它是以横坐标表示进度时间,纵坐标表示累计完成任务量,绘制出一条按计划时间累计完成任务量的S形曲线。然后,将工程项目实施过程中各检查时间实际累计完成任务量的S曲线也绘制在同一个坐标系中,进行实际进度与计划进度的比较。
就整个工程项目的实施全过程而言,一般是开始和结尾阶段,单位时间投入的资源量较少;中间阶段单位时间投入的资源量较多。与其相关,单位时间完成的任务量也呈同样的变化曲线,如图3.3.6(a)所示。而随工程进展累计完成的任务量则应呈S形变化,如图3.3.6(b)所示。
1. S曲线绘制
①确定工程进展速度曲线。在实际工程的计划进度曲线中,很难找到如图3.3.6所示的定性分析的连续曲线,但可以根据每单位时间内完成的实物工程量或投入的劳动力与费用,计算出计划单位时间的量值qi,这时qi为离散型,如图3.3.7(a)所示。
图3.3.6 时间与完成任务量关系曲线
(a)单位时间完成任务量曲线(b)累计完成任务量曲线
②计算规定时间j计划累计完成的任务量。其计算方法等于各单位时间完成的任务量之和,可以按下式计算:
Qj=∑qi (3.3.1)
式中:Qj——某时刻j计划累计完成的任务量;
qi——单位时间i的计划完成任务量;
j——某规定计划时刻。
③按各规定时间的Qj值绘制S曲线,结果如图3.3.7(b)所示。
图3.3.7 S曲线的绘制
(a)计划单位时间的量值(b)规定时间计划累计完成任务量曲线
2. S曲线比较
S曲线比较法同横道图一样,是在图上直观进行工程项目实际进度与计划进度的比较。一般情况下,计划进度控制人员在计划实施前绘制出计划进度的S曲线。在项目实施过程中,按规定时间将检查的实际完成情况,与计划S曲线绘制在同一张图上,可以得出实际进度S曲线如图3.3.8所示,比较两条S曲线可以得到如下信息。
1)项目实际进度与计划进度比较当实际工程进展点落在计划S曲线左侧,则表示此时实际进度比计划进度超前;若落在其右侧,则表示拖后;若刚好落在其上,则表示两者一致。
2)项目实际进度比计划进度超前或拖后的时间如图3.3.8所示,ΔTa表明Ta时刻进度超前的时间;ΔTb表示Tb时刻实际进度拖后的时间。
图3.3.8 S曲线比较图
3)项目实际进度比计划进度超额或拖欠的任务量如图3.3.8所示,ΔQa表示Ta时刻超额完成的任务量;ΔQb表示在Tb时刻拖欠的任务量。
4)预测工程进度如图3.3.8所示,后续工程按原计划速度进行,则工期拖延预测值为ΔT。
【例3】某工程基础土方总量为3 600 m3,按照施工方案,计划11个月完成,每月计划完成的土方量如图3.3.9所示,试绘制该土方工程的S曲线。
图3.3.9 每月完成工程量图
解:(1)确定单位时间计划完成任务量,计算不同时间累计完成计划任务量,见表3.3.1。
表3.3.1 计划完成任务量与累计完成计划任务量
(2)根据累计完成计划任务量绘制S曲线,见图3.3.10。
图3.3.10 S曲线
(3)实际进度与计划进度的比较。按照规定时间将检查收集到的实际累计完成任务量绘制在原计划S曲线图上,即可得到实际进度S曲线,见图3.3.11。
①检查工程项目实际进度超前或拖后的时间。从图3.3.11可以看出,在第一个检查日(3月末),实际进度S曲线在计划进度S曲线的左侧,说明这时实际进度超前,超前时间约为ΔTa=1.5月。在第二个检查日(8月末),实际进度S曲线在计划进度S曲线的右侧,说明这时实际进度拖后,拖后时间约为ΔTa=1.5个月。
图3.3.11 S曲线比较图
②检查工程项目实际超额或拖欠的工程量。从图3.3.11可以看出,在第一个检查日(3月末)提前完成工程量约为ΔQa= 600 m3。在第二个检查日(8个月末),拖欠工程量约为ΔQb=600 m3。
③如果后期工程按原计划速度进行,预测工程可能在第12个月末完成,超过计划工期1个月(ΔT=1个月)。
小组讨论:利用S曲线比较法可以获得哪些施工进度控制信息。
3.3.2.3 香蕉曲线比较法
香蕉曲线是两种S曲线组合成的闭合曲线,其一是以网络计划中各工作任务的最早开始时间安排进度而绘制的S曲线,称ES曲线;其二是以各项工作计划的最迟开始时间安排进度绘制的S曲线,称为LS曲线。由于两条曲线都是同一项目,其计划开始时间和完成时间相同,因此,ES曲线和LS曲线是闭合的,由于该闭合曲线形似“香蕉”,故称为香蕉曲线,如图3.3.12所示。
1.香蕉曲线比较法的作用
香蕉曲线比较法能直观地反映工程的实际进展情况,并可以获得比S曲线更多的信息。其主要作用有以下三类。
1)合理安排工程项目进度计划如果工程项目中的各项工作均按其最早开始时间安排进度,将导致项目的投资加大;如果各项工作都按其最迟开始时间安排进度,则一旦受到进度影响因素的干扰,又将导致工期拖延,使工程进度风险加大。因此,一个科学合理的进度计划优化曲线应处于香蕉曲线所包络的区域之内,如图3.3.12中的虚线所示。
图3.3.12 香蕉曲线比较图
图3.3.13 工程进展趋势预测图
2)定期比较工程项目的实际进度与计划进度在工程项目的实施过程中,根据每次检查收集到的实际完成任务量,绘制出实际进度S曲线,便可以与计划进度进行比较。工程项目实施进度的理想状态是任一时刻工程实际进展点应落在香蕉曲线图的范围之内。如果工程实际进展点落在ES曲线的左侧,表明此刻实际进度比各项工作按其最早开始时间安排的计划进度超前;如果工程实际进展点落在LS曲线的右侧,则表明此刻实际进度比各项工作按其最迟开始时间安排的计划进度拖后。
3)预测后期工程进展趋势利用香蕉曲线可以对后期工程的进展情况进行预测。如图3.3.13所示,该工程项目在检查日实际进度超前。检查日期之后的工期进度安排如图中虚线所示,预计该工程项目将提前完成。
2.香蕉曲线的绘制方法
香蕉曲线的绘制方法与S曲线的绘制方法基本相同,不同之处在于香蕉曲线是由工作按最早开始时间安排进度和按最迟开始时间安排进度分别绘制的两条S曲线组合而成。其绘制步骤如下。
①以工程项目的网络计划为基础,计算各项工作的最早开始时间和最迟开始时间。
②确定各项工作在各单位时间的计划完成任务量。分别按以下两种情况考虑:根据各项工作按最早开始时间安排的进度计划,确定各项工作在各单位时间的计划完成任务量;根据各项工作按最迟开始时间安排的进度计划,确定各项工作在各单位时间的计划完成任务量。
③计算工程项目总任务量,即对所有工作在各单位时间计划完成的任务量累加求和。
④分别根据各项工作按最早开始时间、最迟开始时间安排的进度计划,确定工程项目在各单位时间计划完成的任务量,即将各项工作在某一单位时间内计划完成的任务量求和。
⑤分别根据各项工作按最早开始时间、最迟开始时间安排的进度计划,确定不同时间累计完成的任务量或任务量的百分比。
⑥绘制香蕉曲线,分别根据各项工作按最早开始时间、最迟开始时间安排的进度计划而确定的累计完成任务量或任务量的百分比描绘各点,并连接各点得到ES曲线和LS曲线,由ES曲线和LS曲线组成香蕉曲线。
在工程项目实施过程中,根据检查得到的实际累计完成任务量,按同样的方法在原计划香蕉曲线图上绘出实际进度曲线,便可以进行实际进度与计划进度的比较。
【例4】某工程项目网络计划如图3.3.14所示,图中箭线上方的数字表示各项工作计划完成的任务量,以资源消耗量表示;箭线下方的数字表示各项工作持续时间(单位:周)。试绘制香蕉曲线。
图3.3.14 某工程网络计划
解:假设各项工作均为匀速进展,即各项工作每周的资源消耗量相等。
(1)确定各项工作每周的劳动消耗量。
工作1—2:42÷6= 7
工作1—3:30÷6= 5
工作1—5:40÷5= 8
工作2—4:30÷5= 6
工作2—5:30÷3= 10
工作3—5:20÷4= 5
工作4—5:60÷5= 12
(2)计算工程项目资源消耗总量Q。
Q=40+42+30+ 30+30+ 20+60= 252
(3)根据各项工作按最早开始时间安排的进度计划,确定工程项目每周计划资源消耗量及各周累计资源消耗量,如图3.3.15所示。
图3.3.15 按工作最早开始时间安排的进度计划及资源消耗量
(4)根据各项工作按最迟开始时间安排的进度计划,确定工程项目每周计划资源消耗量及各周累计资源消耗量,如图3.3.16所示。
图3.3.16 按工作最迟开始时间安排的进度计划及资源消耗量
(5)根据不同的累计资源消耗量分别绘制ES曲线和LS曲线,便得到香蕉曲线,如图3.3.17所示。
图3.3.17 香蕉曲线图
小组讨论:香蕉曲线的形成及其作用。
3.3.2.4 前锋线比较法
前锋线比较法主要适用于时标网络计划及横道图进度计划。所谓的前锋线是指从检查时刻的时间标点出发,用点画线依次连接各工作任务的实际进度点,最后到计划检查坐标点为止连接而成的折线。用前锋线与工作箭线交点位置来判定工程项目实际进度与计划进度的偏差。采用前锋线比较法进行实际进度与计划进度比较的步骤如下。
1.绘制时标网络计划图
工程项目实际进度前锋线是在时标网络计划图上标示,为清楚起见,可以在时标网络计划图的上方和下方各设一时间坐标。
2.绘制实际进度前锋线
一般从时标网络计划图上方时间坐标的检查日期开始绘制,依次连接相邻工作的实际进展位置点,最后与时标网络计划图下方坐标的检查日期相连接。工作实际进展点位置的标定方法有两种。
1)按该工作已完任务量比例进行标定 假设工程项目中各项工作均为匀速进展,根据实际进度检查时刻该工作已完任务量占其计划完成总任务量的比例,在工作箭线上从左至右按其相同的比例标定其实际进展位置点。
2)按尚需作业时间标定 当某些工作的持续时间难以按实物工程量来计算而只能凭经验估算时,可先估算出检查时刻到该工作全部完成尚需作业的时间,然后在该工作箭线上从右向左逆向标定其实际进展点的位置。
3.进行实际进度与计划进度的比较
前锋线可以直观地反映出检查日期有关工作实际进度与计划进度之间的关系。对某项工作来说,其实际进度与计划进度之间的关系可能存在以下三种情况。
①工作实际进展位置点落在检查日期的左侧,表明该工作实际进度拖后,拖后的时间为二者之差。
②工作实际进展位置与检查日期重合,表明该工作实际进度与计划进度一致。
③工作实际进展位置点落在检查日期的右侧,表明该工作实际进度超前,超前的时间为二者之差。
4.预测进度偏差对后续工作及总工期的影响
通过实际进度与计划进度的比较确定进度偏差后,还可根据工作的自由时差和总时差预测该进度偏差对后续工作及项目总工期的影响。由此可见,前锋线比较法既适用于工作实际进度与计划进度之间的局部比较,又可用来分析和预测工程项目整体进展情况。
注意:以上比较是针对匀速进展的工作。对于非匀速进展的工作,比较方法较复杂。
【例5】某时标网络计划如图3.3.18所示。该计划在第6周末检查实际进度时,发现工作A完成计划任务量的50%;工作B完成计划任务量的66.7%;工作C完成计划任务量的50%。试用前锋线比较法进行实际进度与计划进度的比较。
解:根据第6周末实际进度的检查结果绘制前锋线,如图3.3.18中点画线所示。通过比较可以看出:
图3.3.18 某工程前锋线比较
①工作A实际进度拖后3周,不影响总工期;
②工作B实际进度拖后2周,将使紧后工作D、E、H的最早开始时间推迟2周,由于紧后
工作D是关键工作,将影响总工期,从而使总工期延长2周;
③工作C实际进度拖后3周,由于工作C有自由时差2周,因此使紧后工作H的最早开
始时间推迟1周,但不影响总工期。
综上所述,如不采取措施加快进度,该工程项目的总工期将延后2周。
小组讨论:如何绘制实际进度前锋线。
实习实作:由教师给出施工进度控制资料,学生进行横道图比较法、S曲线比较法、香蕉曲线比较法、前锋线比较法等进度控制方法的应用练习。
【任务3小结】
介绍了建筑工程施工进度控制的作用、原理、程序及进度控制方法的应用等内容。建筑工程施工组织实施中,需要不断检查工程进度计划的实施情况,及时分析产生进度偏差的原因,并采取必要的措施对原工程进度计划进行调整或修正。因此,同学们要正确选用施工进度控制方法。
习 题
一、简答题
1.建设工程进度控制原理有哪些?
2.影响工程进度的要素有哪些?
3.香蕉曲线比较法的作用有哪些?
4.工作实际进展点位置的标定方法有哪两种?
二、计算分析题
某时标网络计划如下图所示。该计划在第4周末检查实际进度时,发现工作C完成计划任务量的50%;工作D完成计划任务量的50%;工作A完成计划任务量的75%。试用前锋线比较法进行实际进度与计划进度的比较。
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