土木工程施工教案精品课程第十一章 网络计划技术

第十一章网络计划技术

教学目的：通过本章学习能达到根据工程特点绘制一般的施工网络计划，并转化为横道图；非肯定型网络计划的应用和计算。

教学要求：⒈了解网络计划技术的特点；了解网络计划的调整和控制，网络计划的电算方法；

了解网络图的优化方法。

⒉熟悉网络图的优化方法，并能根据工程特点编制一般的施工网络计划。。

⒊掌握双代号、单代号、双代号搭接网络图的绘制和计算方法，网络图转化为横道

图 。

教学重点：单代号、双代号搭接网络图的绘制和计算方法。

教学难点：单代号、双代号搭接网络图的绘制，双代号网络计划时间参数的含义及其计算，网络图转化为横道图。

教学方式：讲授法

参考资料：⒈ 毛鹤琴．《土木工程施工》（第 版）．武汉： 武汉理工大学出版社，

⒉ 张明华杨正凯．《建筑施工组织》．北京：中国电力出版社，

⒊ 徐悦．《建筑施工组织》．北京：机械工业出版社，

⒋ 闵小莹．《土木工程施工课程设计指导》．武汉：武汉理工大学出版社， 教学过程及内容：

网络图的绘制原则及方法

网络图概念及其分类

⒈ 概念：

① 网络计划技术是应用有向网络图来表达一项计划中每项工作的先后顺序和相互的逻辑关系；然后计算时间参数，找出计划中关键线路和可利用的机动时间；在按照一定的优化目标，不断改善和优化计划安排，使计划达到整体优化；并在计划的执行过程中，通过检查、控制、调整保证计划目标的按期实现。

② 网络图是由箭头和节点组成的有限有序有向网状图。

⒉ 分类： 单代号网络图；双代号网络图。

网络图的特点

优点：

能明确表达各项工作开展先后顺序和反映出各项工作之间的相互关系；能进行各种时间参数的计算；能找出关键工作，便于工作中抓主要矛盾；便于更好的控制和监督，也能更好的调配人力、物力。

⒉ 缺点：在计算劳动力，资源消耗时，与横道图相比较为困难，也没横道图简单、直观。

双代号及单代号网络图的构成要素

⒈ 单代号网络图：用节点表示工作，箭线表示工作进行的方向。

⒉ 双代号网络图：

双代号网络图中，每一条箭线应表示一项工作。箭线的箭尾节点表示该工作的开始，箭线的箭头节点表示该工作的结束。

双代号网络图的绘制

一、双代号网络图的组成要素：

⒈工作：

独立存在的活动、工序、过程等以及它们之间的逻辑关系。

①实工作 ：

．既消耗时间，又消耗资源； ．只消耗时间，不消耗资源

⑵虚工作：既不消耗时间，也不消耗资源。

⒉ 节点：连接箭线两端的圆圈，表示前面工作结束，后面工作开始。（紧前工作，紧后工作）

⒊ 线路：

从网络图的起点结点开始，顺着箭头的方向到达终点节点，中间经过一系列结点和箭线组成的 通道 。

二、双代号网络图的绘制

双代号网络图的绘制方法，根据具体的施工客观条件，以统筹安排为原则。

绘图步骤：

① 任务分解，划分施工工作。

② 确定完成工作计划的全部工作及其逻辑关系。

③ 确定每一工作的持续时间，制定工程分析表。

④ 根据工程分析表，绘制并修改网络图。

逻辑关系：

各工作间的逻辑关系，既包括客观上的由工艺所决定的工作上的先后顺序关系，也包括施工组织所要求的工作之间相互制约、相互依赖的关系。

绘图原则：

绘制双代号网络图最基本规则是明确地表达出工作的内容，准确地表达出工作间的逻辑关系，并且使所绘出的图易于识读和操作。具体绘制时应注意以下几方面的问题：

① 正确表达工作之间的逻辑关系

注意：工艺逻辑：由施工工艺所决定的各过个施工过程之间的先后顺序关系。

组织逻辑：在施工组织安排中，考虑劳动力、机具、材料或工期等的影响，在各个施工过程之间主观上安排的先后顺序关系。

三项工作依次进行：

三项工作同时进行：

三项工作同时结束：

四项工作， 完成后 开始， 完成后 开始：

五项工作， 完成后 开始， 完成后 开始：

五项工作， 完成后 开始， 完成后 开始：

② 在网络图中只有一个起点节点，一个终点节点。

③ 节点的编号原则：从上到下，从左到右，箭头由小到大。

④ 网络图中不得出现闭合回路（循环回路、逻辑环）

⑤ 不得出现反箭头，双箭头或无箭头。

⑥ 箭线应用直线、折线，尽量减少不必要的虚工作。

⑦ 两个节点只代表一项工作。

⑧ 不得出现无箭头或箭尾节点的箭线。

⑨ 尽量避免交叉箭线，否则应使用过桥法或指向法。

网络图的排列与连接

一、 网络图的排列

⒈ 按施工的工段排列：将同一施工段上的各顶工作排列成一排。

例：某基础工程的工序为大桩→挖土→垫层→底板钢筋→底版支摸板→底版混凝土→养护。根据平面尺寸分三个施工段，其中第二、三施工段的前三个工序合并施工。绘制网络图。

⒉ 按施工过程排列：将同一施工过程在各个施工段上的工作排成一排。

例：某二层砖混结构，工序为砌墙→绑扎钢筋→支摸板→浇混凝土→养护→安板。每层分两个施工段施工。绘制网络图。

按楼层排列：将同一层楼的各项工作排成一排。

⒋ 幢号排列：将同一幢房屋的各项工作排成一排。

二、网络图的连接

双代号网络图的计算

工序基本时间参数的计算

一、时间参数的计算

工作的最早可能开始时间； 工作的最早可能完成时间； 工作的最早必须开始时间

工作的最早必须完成时间； 工作的总时差； 工作的自由时差

⒈ 最早时间的计算：

先设所有起点工作的时间 ：

对任何工作：

计算工期： 所有终点工作的

⒉ 最迟时间的计算：

先设所有终点工作的时间： （或要求工期等）

对任何工作：

⒊ 总时差：在不影响按工作最迟时间开始（或不影响工期）的前提下，工作所具备的机动时间。

⒋ 自由时差：在不影响按工作最早时间开始的前提下，工作所具备的机动时间。

例：

Ｔ＝ 天

二、比较总时差和自由时差

⒈ ≥ ≥

⒉ 某项工作的自由时差只属于工作本身，一旦工作结束，自由时差自形消失，不会传递给后续工作。

⒊ 某项工作的总时差可能是整条线路的时差，如果前项工作使用了总时差，后续工作的时差会减少甚至消失。

三、关键工作和关键线路

⒈ 关键工作：总时差等于零的工作。

⒉ 关键线路：由关键工作组成的线路。

⒊ 关键线路的特点：

①关键线路指从网络图起始节点到终止节点作业时间最长的线路，其长度就是网络计划的工期。

②关键线路上各工序总时差为零或为负值或为最小正值。

③一个网络计划中可以有多条关键工序，且至少有一条关键线路。

表上计算法计算时间参数

初始网络计划的检查与调整

网络图的时间参数时计算结束需检查

① 计算的总工期是否符合要求的计划工期；

② 主要劳动力、材料、半成品及机械设备是否能保证供应，且需要量是否均衡；

③ 工程总成本是否为既定工期下的最低成本等。

⒉ 如不满足要求，则应进行调整，即进行工期优化。

① 计划工期小于要求的计划工期时，采用延长关键线路上关键工序作业时间的方法，使其达到要求的计划工期。

② 计划工期大于要求的计划工期时，采用缩短关键线路上关键工序作业时间的方法，使其满足要求的计划工期。

时标网络计划

时标网络计划：在横道图的基础上引进网络计划中各施工过程之间的逻辑关系，是无时标网络计划与横道图的有机结合。

按最早时间绘制的时标网络计划：

⒈ 将起点节点定位在时间坐标为 的纵轴上。

⒉ 按工作持续时间在时间坐标上绘制起点节点的外向箭线。

⒊ 其他工作的开始节点必须在该工作的全部紧前工作都绘出后，定位在这些紧前工作最晚完成

的时标丛轴上。某些工作的箭线长度不足以达到该节点时，用波形线补足。

⒋ 用上述方法自左向右依次确定其他节点的位置，直至终点节点定位为止。

例：按最早时间绘制的时标网络计划

注意：波形线的水平投影长度是该工作的自由时差。自终点到起点节点都不出现波形线的线路为关键线路。

单代号网络图

网络图的单代号组成

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。

单代号网络图的绘制

由于单代号网络图和双代号网络图是网络计划两种不同的表达方式，因此关于双代号网络图的工序逻辑关系机会图规则也基本适用于单代号网络图。

一、比较单代号网络图和双代号网络图

⒈ 、 、 、 四项工作， 完成后 开始， 、 完成后 开始

⒉ 、 、 、 、 五项工作， 、 完成 开始， 、 完成 开始。

⒊ 、 完成后 、 开始

⒋绘制双代号、单代号网络图。

双代号网络图

单代号网络图

工作

代 号

紧前工 作

紧后工 作

单代号网络图的计算

单代号网络图中的节点即为工序，因而单代号网络图只有四个基本时间参数和两个工序机动时间参数。各参数的含义与双代号网络图相同。如下所示，试进行时间参数的计算 。

某单代号网络图

时差的标注

网络计划的优化

网络计划的优化是通过利用时差不断改善网络计划的最初方案，在满足既定条件的情况下，按某一衡量指标来寻求最优方案的问题。

资源优化

⒈ 工期不变资源使用均衡的优化

① 计算网络图的时间参数

② 按照工序的最早开始和完成时间，绘制时间坐标网络图；

③ 计算资源日需要量，绘制资源需要量动态图；

④ 从网络图的终止节点开始，逆箭头方向，按最早开始时间值得大小顺序，逐个对非关键工序在自由时差范围内，计算判别值，作右移的调整。直到全部非关键工序都不能再调整为止。所得网络图即为工期不变资源使用均衡的网络图。

资源限量，工期最短优化

① 计算时间参数，绘制时间坐标网络图与资源需要量动态图；

② 将资源需要量动态图划分出时段；

③ 自左至右对的时段进行调整。

调整方法是：从该时段的非关键工序中选择可以右移出该时段的工序。这个工序应满足： ．工序时差 或 大于时段的长度；

．若有多个非关键工序时，还应使留在该时段中的工序日资源需要量之和等于或小于日资源限量。

工期 成本优化

⒈ 成本最低时的最优工期优化步骤流程框图参考教材中图 、 、 。

⒉ 工期固定的最低成本优化步骤：

① 将各工序作业时间缩短到极限作业时间，并用标号法找出关键线路。

② 延长关键线路上工序的作业时间，使关键线路的总时间等于按计划要求的工期。

③ 松弛非关键工序，使其尽量成为关键工序。

④ 计算最优方案网络图的时间参数与总成本。