公路工程施工进度网络计划相关知识

网络计划技术是20世纪50年代末国外陆续出现的一种计划管理的新方法。由于这些新方法建立在工作关系网络模型的基础上，把计划的编制、调整、优化和控制有机地结合起来，所以被称为网络计划技术。网络计划技术有以下主要优点：

①能充分反映出各项工作之间的相互制约、相互依赖关系。

②可以区分关键工作和非关键工作，并能反映出各项工作的机动时间。

③可以经济合理地运用和调配劳动力、材料、施工机械等各种资源。

④能进行计划的优化比较，以供选择最佳方案。

由此可见，采用网络计划技术，能够加强工程项目管理，经济合理地利用资源，使工程项目建设取得成功。

目前，网络计划技术已在公路工程项目管理中得到普遍采用（尤其是在大型工程项目、重点工程项目中）。在公路工程施工招投标中，网络图是施工组织设计文件不可缺少的一部分；在公路工程项目施工阶段，网络图又是实施性施工组织设计文件很重要的一部分，以此来控制施工进度，调配、合理运用资源。

1）网络计划的名称及分类

（1）网络计划的名称

国际上，工程网络计划有许多名称，如CPM法（关键线路法）、PERT法（计划评审法）、CNT法（搭接网络）等。

我国是从20世纪60年代开始运用网络计划的。著名数学家华罗庚教授结合我国实际，在吸收国外网络计划技术理论的基础上，将CPM、PERT等方法统一定名为统筹法。现在，网络计划技术已广泛应用于我国国民经济各个领域的计划管理中，通过编制计划，执行计划，寻求偏差及偏差产生的原因，最后解决产生的偏差。同时，随着计算机的普及，网络计划技术在组织管理中的优越性将日益显著。

（2）网络计划的分类

①按表示方法分类：

a.单代号网络计划。即以节点表示工作的网络计划[我国《工程网络计划技术规程》（JGJ/T 121—2015）]称为单代号网络计划。在单代号网络图中，每个节点表示一项工作，箭线仅用来表示各项工作之间相互制约、相互依赖的关系。因为单代号网络图不能用节点时间参数来表示（节点时间参数就是工作时间参数），所以不能绘制时间坐标网络计划及其资源需求动态曲线，进行资源的优化、调整，故单代号网络计划在工程实践中的应用不及双代号网络计划广泛。本章重点介绍双代号网络计划。

b.双代号网络计划。即以箭线表示工作的网络计划[我国《工程网络计划技术规程》（JGJ/T 121—2015）]称为双代号网络计划。在双代号网络图中，每个节点代表一个事件，表示前一项工作的结束，后一项工作的开始；箭线表示工作，在箭线上标注工作名称、工作持续时间。

②按有无时间坐标分类：

a.时标网络计划。是以时间坐标为尺度绘制的双代号网络计划，即每项工作箭线的长短与该工作持续时间的长短成比例。时标网络计划中应以实箭线表示工作，以虚箭线表示虚工作，以波形线表示工作的自由时差。

b.非时标网络计划。是不按时间坐标绘制的双代号网络计划，即每项工作箭线的长短与该工作持续时间的长短无关。

③按层次分类：

a.总体网络计划。是以整个建设项目或单项工程为对象编制的网络计划。

b.局部网络计划。是以建设项目或单项工程的某一部分为对象编制的网络计划。

《工程网络计划技术规程》（JGJ/T 121—2015）推荐的常用的工程网络计划类型包括双代号网络计划、单代号网络计划、双代号时标网络计划、单代号搭接网络计划。

2）基本概念

双代号网络图是以箭线及其两端节点的编号表示工作的网络图。

（1）箭线（工作）

箭线（工作）泛指一项需要消耗人力、物力和时间的具体活动过程，也称工序、活动、作业。在双代号网络图中，每一条箭线表示一项工作。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完成。工作名称可标注在箭线的上方，完成该项工作所需要的持续时间可标注在箭线的下方。由于一项工作需用一条箭线与其箭尾和箭头处两个圆圈中的编号来表示，故称为双代号网络计划。

根据施工组织设计在不同阶段形成的不同文件，箭线所表示的工作取决于网络的层次（即详细程度），可能是单位工程，也可能是分部、分项工程，或者是一道工序，其粗细程度和工作范围的划分根据计划任务的需要确定。

箭线分为实箭线和虚箭线。在双代号网络图中，任意一条实箭线都要消耗时间，并多数要消耗资源。例如，土石方开挖这项工作消耗了人工、施工机械和时间，而混凝土的凝结硬化只需消耗时间。实箭线用“”表示。

在双代号网络图中，为了正确地表达图中工作之间的逻辑关系，往往需要借助虚箭线。虚箭线是实际工作中并不存在的一项虚设工作，故它既不消耗时间，也不消耗资源，只是用来表达工作之间的逻辑关系。虚箭线用“”表示。一般起着工作之间的连接、区分和断路3个作用。

•连接作用：指借助虚箭线正确表达工作之间相互依存的关系。

•区分作用：指双代号网络图中每一项工作都必须用一条箭线和两个编号表示，若两项工作的编号相同时，应使用虚箭线加以区分。

•断路作用：借助虚箭线断掉多余联系，即在双代号网络图中把无联系的工作连接上时，应加上虚箭线将其断开。

在非时标网络计划中，箭线的长度原则上可以任意画，其占用的时间以下方标注的时间参数为准。箭线可以为直线、折线或斜线，但其行进方向均应从左向右。在时标网络计划中，箭线的长度必须根据完成该工作的持续时间的长短按比例绘制。

（2）节点（又称结点，事件）

节点是双代号网络图中箭线之间的连接点，表示工作与工作之间的衔接关系，它具有相对性。在时间上节点表示指向某节点的工作全部完成后，该节点后面的工作才能开始的瞬间，即代表前一项工作的结束，后一项工作的开始，常用圆圈加以编号表示，即“”。

双代号网络图中有3种类型的节点，即起始节点、中间节点和结束节点。

•起始节点：在一个网络图中，只有外向箭线的节点是起始节点，如图5.14中的①节点；

•结束节点：在一个网络图中，只有内向箭线的节点是结束节点，如图5.14中的⑥节点；

•中间节点：在一个网络图中，既有内向箭线又有外向箭线的节点是中间节点，如图5.14中的②、③、④、⑤节点。

双代号网络图中，节点应用圆圈表示，并在圆圈内标注编号。一项工作应当只有唯一的一条箭线和相应的一对节点，且要求箭尾节点的编号小于其箭头节点的编号，即i＜j。网络图节点的编号顺序应从小到大，可不连续，但不允许重复。

（3）逻辑关系

网络图中工作之间相互制约、相互依赖的关系称为逻辑关系，包括工艺关系和组织关系。在网络图中，工艺关系和组织关系均应表现为工作之间的先后顺序，用“紧前工作”或“紧后工作”表述。

①工艺关系（也称硬逻辑关系）。生产性工作之间由工艺过程决定的，非生产性工作之间由工作程序决定的先后顺序称为工艺关系。

②组织关系（也称软逻辑关系）。工作之间由于组织安排需要或资源（人力、材料、机械设备和资金等）调配需要而确定的先后顺序关系称为组织关系。

网络图必须正确地表达整个工程或任务的工艺流程和各工作开展的先后顺序，以及它们之间相互依赖、相互制约的逻辑关系。因此，绘制网络图时必须遵循基本规则和要求。

3）绘制双代号网络图的基本规则

（1）识图

工作的表示方法：一项工作用一条箭线和两个节点编号表示，如图5.13所示。

图5.13　工作表示图

①箭线。

•内向箭线：对于节点，凡是箭线方向指向节点的箭线都称为内向箭线。在图5.14中，④节点的内向箭线是②—④和③—④。

•外向箭线：对于节点，凡是箭线方向指出去的箭线都称为外向箭线。在图5.14中，③节点的外向箭线是③—④和③—⑤。

②工作关系。

图5.14　箭线示意图

•紧前工作：对于工作—，凡是节点上所有的内向箭线都称为紧前工作。在图5.14中，E工作的紧前工作是B、D工作。(www.xing528.com)

•紧后工作：对于工作—，凡是节点上所有的外向箭线都称为紧后工作。在图5.14中，C工作的紧后工作是D、F工作。

•先行工作：对于工作—，凡是在节点之前完工的工作，都是先行工作。在图5.14中，G工作的先行工作是A、B、C、D、F工作。

•后续工作：对于工作—，凡是在节点之后开工的工作，都是后续工作。在图5.14中，D工作的后续工作是E、G工作。

•平行工作：对于工作—而言，与其同时进行的工作，都是—工作的平行工作，那么，从同一节点开始的工作，肯定是平行工作。在图5.14中，A和C工作、D和F工作是平行工作。

•虚工作：在图5.14中，②—③和④—⑤工作都是虚工作。前面已经讲了虚工作既不消耗资源又不消耗时间，只起到表达工作之间逻辑关系的作用。如图5.14所示，②—③工作起到连接A与D和A与F之间紧前与紧后关系的作用，也起到了断开C与B之间关系的作用，即C与B实际工作中不存在紧前紧后关系，需用虚箭线②—③断开。同样，④—⑤工作也有这样的作用。

③线路。网络图中从起始节点开始，沿箭头方向顺序通过一系列箭线与节点，最后到达终点节点的通路称为线路。在一个网络图中可能有很多条线路，线路中各项工作持续时间之和就是该线路的长度，即完成该线路上各项工作所需要的时间。一般网络图有多条线路，可依次用该线路上的节点编号来表达。如图5.14中，线路①—②—③—④—⑤—⑥、①—②—④—⑥和①—③—⑤—⑥等。

（2）双代号网络图的模型

①依次开始（见图5.15，逻辑关系见表5.21）。

图5.15　“依次开始”示意图

表5.21　“依次开始”逻辑关系

②同时开始（见图5.16，逻辑关系见表5.22）。

图5.16　“同时开始”示意图

表5.22　“同时开始”逻辑关系

③同时结束（见图5.17，逻辑关系见表5.23）。

图5.17　“同时结束”示意图

表5.23　“同时结束”逻辑关系

④约束关系。

a.全约束（见图5.18，逻辑关系见表5.24）。

图5.18　“全约束”示意图

表5.24　“全约束”逻辑关系

b.半约束（见图5.19，逻辑关系见表5.25）。

图5.19　“半约束”示意图

表5.25　“半约束”逻辑关系

c.三分之一约束（见图5.20，逻辑关系见表5.26）。

图5.20　“三分之一约束”示意图

表5.26　“三分之一约束”逻辑关系

⑤两项工作同时开始且同时结束（图5.21）。

图5.21　两项工作同时开始、结束

（3）绘制双代号网络图的基本规则

①一个网络计划图中不允许单代号、双代号混用。

②一个网络计划图中只允许有一个开始节点和一个结束节点。

③一对节点之间只能有一条箭线，不能出现无头箭杆，如有多条，则表示同一项工作。

④网络计划图中不允许有循环线路，如图5.22所示是错误的。

⑤节点编号应由小到大，也可以跳跃。

⑥网络计划图中不允许有相同编号的节点或相同代码的工作。

⑦网络计划图的布局应合理，要尽量避免箭线的交叉。当箭线交叉不可避免时，可采用“暗桥”或“断线”方法来处理，如图5.23和图5.24所示。

图5.22　错误的网络计划图

图5.23　“暗桥”方法处理箭线交叉

图5.24　“断线”方法处理箭线交叉