Tài liệu Quản lý và điều khiển tiến độ thi công công trình thủy điện Lai Châu

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 trưởng trường Đại học Thủy Lợi. Trong thời gian học tập tại trường với sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và đặc biệt là thầy giáo GS.TS Vũ Thanh Te, học viên đã tự nghiên cứu và thực hiện đề tài này. Đây là thành quả lao động, là sự tổ hợp của các yếu tố mang tính nghề nghiệp của tác giả./. Hà Nội, Ngày 25 tháng 2 năm 2014 Học viên Hà Xuân Thành MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ....................................................................... MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN VÀ KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ....................... 4 1.1. Đặc điểm và tính chất của thi công công trình thủy lợi, thủy điện ............ 4 1.1.1. Đặc điểm thi công các công trình thủy lợi thủy điện .............................. 4 1.1.2. Tính chất của việc thi công các công trình thủy lợi, thủy điện ............... 6 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 1.6.2. Phương pháp đường phần trăm ........................................................... 31 1.6.3. Phương pháp biểu đồ nhật ký .............................................................. 32 1.7. Ảnh hưởng của tiến độ chất lượng và chi phí xây dựng .......................... 32 1.7.1. Ảnh hưởng của tiến độ đến chất lượng công trình ............................... 32 1.7.2. Ảnh hưởng của tiến độ đến chi phí xây dựng công trình ...................... 33 KẾT LUẬN CHƯƠNG I ................................................................................ 34 CHƯƠNG II: LẬP KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THEO PHƯƠNG PHÁP .......... 35 SƠ ĐỒ MẠNG LƯỚI VÀ CÁC BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU .......... 35 2.1. Cơ sở lý thuyết và các bước lập sơ đồ mạng lưới .................................... 35 2.1.1. Cơ sở lý thuyết ...................................................................................... 35 2.2.1. Các bước lập tiến độ sơ đồ mạng lưới ................................................. 36 2.2. Các phương pháp tính toán các thông số trong sơ đồ mạng lưới ........... 40 2.2.1. Tính toán trực tiếp trên sơ đồ mạng ..................................................... 40 2.2.2. Tính trên bảng ...................................................................................... 42 2.3. Các bài toán tối ưu trong điều khiển sơ đồ mạng lưới ............................ 44 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 3.1.3. Khối lượng công trình thủy điện Lai Châu ........................................... 68 3.2. Quản lý và điều khiển tiến độ theo tối ưu hóa thời gian và chi phí ........ 68 3.2.1. Lập kế hoạch tiến độ và tính toán các thông số .................................... 68 3.2.2. Tối ưu hóa sơ đồ tiến độ thủy điện Lai Châu........................................ 74 KẾT LUẬN CHƯƠNG III.............................................................................. 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Đường lũy tích vốn đầu tư xây dựng công trình theo các phương án sắp xếp kế hoạch tiến độ khác nhau. ............................................................... 15 Hình 1-2: Biểu đồ cung ứng nhân lực ............................................................. 16 Hình 1-3: Cấu tạo sơ đồ ngang ....................................................................... 18 Hình 1-4: Cấu trúc mô hình kế hoạch tiến độ xiên ......................................... 20 Hình 1-5: Tổ chức sản xuất tuần tự với M công trình .................................... 26 Hình 1-6: Tổ chức sản xuất theo phương pháp song song M công trình........ 27 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 ...................................... 51 DANH 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 Bảng 3-4: Thời gian hoàn thành công việc khẩn trương nhất ........................ 74 Bảng 3-4: Bảng tính chi phí bù khi điều khiển cho từng công việc ............... 76 Bảng 3-5: Các thông số của sơ đồ mạng lưới điều khiển lần 1 ...................... 78 Bảng 3-6: Các thông số của sơ đồ mạng lưới điều khiển lần 2 ...................... 80 1 MỞ ĐẦU Thi công xây dựng công trình là một quá trình tổng hợp nhiều công đoạn khác nhau bao gồm: khai thác và gia công vật liệu, sản xuất cấu kiện, kiến tạo công trình…Trước khi khởi công xây dựng còn phải tiến hành nhiều công tác phụ trợ như: làm đường, lám trại, kho chứa vật liệu máy mọc thiết bị thi công…Còn trong khi thực hiện thi công xây dựng công trình có rất nhiều công việc diễn ra cùng một thời gian. Với rất nhiều những công việc kể trên trong việc xây dựng công trình mà không có kế hoạch cụ thể trong việc chuẩn bị chu đáo trước và trong khi thi công sẽ dẫn đến tình trọng thừa cái này, thiếu cái kia, các công việc chồng chéo lên nhau, công trình không được xây dựng đúng thời hạn, chất lượng kém, giá thành cao. Trong những năm gần đây, tiến độ thi công xây dựng công trình trở thành vấn đề rất được quan tâm trong xây dựng nói chung cũng như xây dựng thủy lợi, thủy điện nói riêng. Tiến độ thi công xây dựng công trình quyết định trực tiếp đến thời gian hoàn thành công trình và đưa công trình vào khai thác, sử dụng. Việc đẩy nhanh tiến độ thi công có thể giúp giảm thiểu giá thành của công trình, sớm đưa công trình vào khai thác. Từ đó đem lại hiệu quả kinh tế cho chủ đầu tư xây dựng công trình nói riêng và cho xã hội nói chung. 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. Việc nghiên cứu tiến độ thi công công trình thủy điện Lai Châu giúp chỉ ra những điểm mạnh, điểm yếu ảnh hưởng đến tiến độ thi công công trình thủy điện Lai Châu. Qua đó đánh giá công tác quản lý, điều khiển tiến độ thi công công trình thủy điện Lai Châu, đưa ra các đề xuất nâng cao chất lượng quản lý, điều khiển tiến độ thi công thủy điện Lai Châu để công trình đạt hiệu 3 quả và hợp lý, giúp công trình hoàn thành đúng kế hoạch đề ra đem lại lợi ích kinh tế - xã hội đối với hai tỉnh Lai Châu, Điện Biên và cho đất nước. Trong đề tài này sẽ đề cập đến lý thuyết về các phương pháp lập tiến độ thi công xây dựng công trình phổ biến hiện nay, quản lý tiến độ thi công một cách hợp lý, điều khiển tiến độ thi công xây dựng công trình để đạt được kết quả tối ưu nhất dựa trên bài toán tối ưu hóa tiến độ thi công xây dựng theo thời gian và chi phí. Những vấn đề trên sẽ được thể hiện và giải quyết chi tiết trong luận văn với các phần như sau: - Mở đầu. - Chương 1: Đặc điểm công trình thủy lợi, thủy điện và kế hoạch tiến độ thi công xây dựng công trình. - Chương 2: Lập kế hoạch tiến độ theo phương pháp sơ đồ mạng lưới và các bài toán điều khiển tối ưu. - Chương 3: Quản lý và điều khiển tiến độ xây dựng công trình thủy điện Lai Châu. - Kết luận và kiến nghị. 4 CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN VÀ KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 1.1. Đặc điểm và tính chất của thi công công trình thủy lợi, thủy điện[6] 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 103kW Khối lượng Khối lượng đất đá 106m3 bê tông 106m3 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 thủy điện Hòa Bình là 251.000 m dài. Kết cấu công trình khác biệt Các công trình thủy lợi, thủy điện thường được xây dựng trong những địa hình, địa chất, khí hậu thủy văn...trên mỗi địa điểm xây dựng hoàn toàn khác nhau với các thông số thiết kế như lưu lượng, cột nước, công suất nhà máy thủy điện, dung tích hồ chứa. Điều đó sẽ dẫn đến sự khác biệt về kết cấu giữa các công trình. Mặt khác ngay trong một công trình kết cấu của nó cũng đa dạng, kích thước khác nhau và phức tạp như kết cấu của nhà máy thủy điện, công trình tràn xả lũ... 5 Ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên Các công trình thủy lợi, thủy điện thường được xây dựng trên các sông, suối của các vùng đồi núi. Vì vậy việc tổ chức thi công gặp rất nhiều khó khăn, phức tạp và chịu ảnh hưởng rất lớn của các điều kiện tự nhiên trong vùng xây dựng như: điều kiện địa hình, điều kiện địa chất và thủy văn, chế độ dòng chảy (lưu lượng và mực nước sông suối...), điều kiện thời tiết, khí hậu (nắng, mưa, gió...). Mức độ cơ giới hóa, công nghiệp hóa và tự động hóa trong xây dựng Muốn hoàn thành xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện có nhiều dạng công tác với khối lượng rất lớn đúng thời hạn quy định thì phải tiến hành thi công với cường độ cao, mức độ cơ giới hóa lớn và sử dụng nhiều máy móc, thiết bị thi công hiện đại, có năng suất cao. Đồng thời phải tiến tới công nghiệp hóa và tự động hóa trong sản xuất và thi công với mức độ cần thiết có thể, nhất là đối với những công việc nặng nhọc, khó khăn, nguy hiểm. Hình thành khu dân cư và khu công nghiệp mới Công trình thủy lợi, thủy điện thường được xây dựng ở những nơi xa xôi, hẻo lánh, xa các thị trấn – thành phố và các trung tâm công nghiệp. Song trên các công trường xây dựng thủy lợi, thùy theo quy mô công trình, thường phải xây dựng hàng loạt các cơ sở sản xuất, các xí nghiệp phụ trợ đủ lớn về 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. - Phải đảm bảo lợi dụng tổng hợp nguồn nước và tiến hành thi công trên khô. Tính khẩn trương. - Do chất lượng đòi hỏi cao, khối lượng lớn, thi công trong điều kiện khó khăn, thời gian thi công ngắn, trong tình trạng thiếu vật tư trang thiết bị và yêu cầu đưa công trình vào sử dụng sớm do đó phải khẩn trương. Tính khoa học. - Trong thiết kế đảm bảo vững chắc, thỏa mãn các điều kiện của nhiệm vụ thiết kế, tiện lợi cho quản lý và khai thác. 7 - Trong thi công sử dụng các loại vật tư, máy móc, nhân lực và phải xử lý giải quyết các vấn đề kỹ thuật. - Nhiệm vụ của người thi công là phải tổ chức quản lý thi công tốt, giải quyết các vấn đề kỹ thuật tốt, kịp thời. Bởi thế nên thi công còn mang tính chất khoa học. Tính quần chúng. - Công tác thi công công trình thủy lợi, thủy điện yêu cầu khối lượng lớn, phạm vi xây dựng rộng (đập + kênh mương…) nên phải sử dụng lực lượng lao động rất to lớn. 1.1.3. Những nguyễn tắc cơ bản trong thi công [2] - Thống nhất hóa trong thi công Để đảm bảo thi công nhanh chóng và chất lượng thì phải thống nhất hóa trong thi công trên cơ sở các tính chất kỹ thuật, quy trình, quy phạm của nhà nước qua đó cân đối được nhu cầu và sản xuất, giảm bớt được các khâu trung gian, giảm bớt được sự phức tạp trong sản xuất, giảm bớt thời gian thiết kế và tổ chức đơn giản việc quản lý, phù hợp công xưởng hóa và cơ giới hóa thi công. - Công xưởng hóa thi công Là tổ chức sản xuất các chi tiết kết cấu, các bộ phận công trình theo 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 chặt chẽ với nhau hướng tâp chung vào việc hoàn thành kế hoạch tiến độ. 1.2. Những khó khăn khi thi công các công trình thủy lợi, thủy điện [2] Xây dựng công trình thuỷ lợi là một quá trình gồm nhiều khâu công tác khác nhau. Có những khâu khối lượng lớn khống chế cả quá trình xây dựng như công tác đất, bêtông, xây lát. Có những công trình đòi hỏi kỹ thuật cao như đổ bêtông dưới nước, đóng cọc, phụt vữa ciment, thi công lắp ghép. Phạm vi xây dựng công trình thường rất rộng, có nhiều công trình cần tiến hành xây dựng cùng một lúc nhưng diện tích xây dựng công trình đơn vị hẹp phải sử dụng nhiều loại máy móc thiết bị và mật độ nhân lực cao. 9 Công trình thủy lợi, thủy điện thường thi công với thời gian kéo dài qua nhiều năm, khối lượng công việc lớn. Bên cạnh đó công trình thủy lợi, thủy điện được xây dựng trên các lòng sông, suối, kênh rạch, hoặc bãi bồi nên móng nhiều khi sâu dưới mặt đất tự nhiên của lòng sông, suối, nhất là dưới mực nước ngầm làm cho quá trình thi công bị ảnh hưởng bất lợi của dòng nước mặt, nước ngầm và nước mưa. Trong quá trình thi công một mặt phải đảm bảo cho hố móng được khô ráo, một mặt phải đảm bảo các yêu cầu dùng nước ở hạ lưu tới mức cao nhất. Chính vì những đặc điểm trên cho thấy: muốn cho hố móng khô ráo mà vẫn đảm bảo được yêu cầu tổng hợp lợi dụng nguồn nước trong quá trình thi công phải tiến hành dẫn dòng thi công với các nội dung như: - Đắp đê quai bao quanh hố móng, bơm cạn nước và tiến hành công tác nạo vét, xử lý nền và xây móng công trình. - Dẫn nước song từ thượng lưu về hạ lưu qua các công trình dẫn dòng đã được xây dựng xong trước khi ngăn dòng. Biện pháp dẫn dòng thi công ảnh hưởng trực tiếp đến kế hoạch tiến độ thi công của toàn bộ công trình, hình thức kết cấu, chọn và bố trí các công trình thủy lợi đầu mối, chọn phương pháp thi công và bố trí công trường và cuối cùng là ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành công trình. 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 mà còn giảm thiểu sự tiêu hao về nhân vật tìa lực, bảo đảm chất lượng hoàn thành đúng thời hạn quy định trong phạm vi vốn xây dựng công trình không vượt quá chỉ tiêu dự toán. Trong quá trình điều khiển thi công công trình thủy lợi tủy theo quy mô xây dựng công trình, mức độ phức tạp và chi tiết giữa các hạng mục ở các giai đoạn thiết kế và thi công khác nhau mà tiến hành lập các loại kế hoạch tiến độ sau: kế hoạch tổng tiến độ, kế hoạch tiến độ thi công công trình đơn vị và kế hoạch phần việc. 11 Kế hoạch tổng tiến độ được biên soạn cho toàn bộ công trình. Trong kế hoạch tổng tiến độ được xác định tốc độ, trình tự và thời hạn thi công cho các công trình đơn vị (công trình chính, công trình phụ trợ, công trình tạm)vcuar hệ thống công trình, định ra thời hạn hoàn thành của công tác chuẩn bị trước khi thi công và công tác kết thúc. Kế hoạch tổng tiến độ thường được lập ở giai đoạn thiết kế sơ bộ và thiết kế kỹ thuật (hoặc thiết kế sơ bộ mở rộng) với mức độ chi tiết khác nhau. Ngoài ra trong giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công và thời kỳ thi công còn cần lập kế hoạch tổng tiến độ cho từng năm để chỉ đạo thi công các công trình lọa lớn phải thi công qua nhiều năm. Kế hoạch tiến độ thi công công trình đơn vị : được biên soạn cho công trình đơn vị chủ yếu (như đập đất, nhà máy thủy điện, đường tràn lũ...trong hệ thống công trình đầu mối) ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công hoặc trong thời kỳ thi công. Kế hoạch tiến độ công trình đơn vị căn cứ vào thời gian thi công của công trình đơn vị đã quy định trong kế hoạch tổng tiến độ mà xác định tốc độ, tuần tự và thời gian thi công đối với các bộ phận kết cấu hoặc loại công việc của công trình đơn vị bao gồm cả phần lắp ráp kết cấu kim loại và thiết bị cơ khí, định ra thời hạn và các hạng mục của công tác chuẩn bị cho công trình đơn vị. Kế hoạch phần việc là một văn kiện cơ bản đảm bảo kế hoạch tiến độ, 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. - Giảm thiểu thoài 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 công trình. Tiến độ luôn được biểu hiện dưới dạng biểu đồ. Tùy theo tính chất các công trình và yêu cầu của công nghệ, hình thức thể hiện biểu đồ có thể biểu diễn dưới dạng ngang, xiên hay mạng. 13 Tóm lại, tiến độ là kế hoạch sản xuất thể hiện bằng biểu đồ nội dung bao gồm: công nghệ, thời gian, địa điểm, vị trí 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 tỏ chức thi công. Tiến độ trong thiết kế về tổ chức xây dựng gọi tắt là tiến độ xây dựng (TĐTCXD) do cơ quan tư vấn thiết kế lập bao gồm kế hoạch thực hiện các công việc: thiết kế, chuẩn bị, thi công, hợp đồng cung ứng máy móc, thiết bị, cung cấp hồ sơ tài liệu phục vụ thi công và đưa công trình vào hoạt động. Biểu đồ tiến độ nếu là công trình nhỏ thể hiện bằng đường ngang, nếu là lớn phức tạp thể hiện bằng mạng. Trong tiến độ các công việc thể hiện dưới dạng tổng quát, nhiều công việc của công trình đơn vị được nhóm lại thể hiện bằng một công việc tổng hợp. Trong tổng tiến độ phải chỉ ra được những thời điểm chủ chốt như giai đoạn xây dựng, ngày hoàn thành của các hạng mục xây dựng, thời điểm cung cấp máy móc, thiết bị cho công trình và ngày hoàn thành toàn bộ. Tiến độ trong thiết kế tổ chức thi công xây dựng gọi tắt là tiến độ thi công (TĐTC) do đơn vị nhận thầu (B) lập với sự tham gia của các nhà thầu phụ (B’). Trong đó thể hiện các công việc chuẩn bị, xây dựng tạm, xây dựng chính và thời gian đưa từng hạng mục công trình vào hoạt động. Tiến độ thi 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 chức thi công tiên tiến như phương pháp thi công song song, thi công dây chuyền 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 tạ và ngăn ngừa sự ứ đọng vốn xây dựng để đảm bảo việc sử dụng hợp lý vốn đầu tư xây dựng công trình.