Cầu là một phần thiết yếu của cơ sở hạ tầng của chúng tôi. Trong phần đầu tiên của cuộc trò chuyện với Gregor Strekelj, Quản lý sản phẩm tại Allplan Infrastructure, kỹ sư cầu với nhiều kinh nghiệm giải thích những thách thức của việc xây dựng cầu ngày nay và cách BIM giúp vượt qua chúng.
Cầu có kết cấu phức tạp về mặt hình học. Nhưng đáng kể là cấu trúc của chúng trong quá trình xây dựng, và khi sử dụng các công nghệ xây dựng khác nhau, các công nghệ này phải tương ứng với cả loại cầu và điều kiện địa hình. Cho đến khi hoàn thành, nhiều biến thể được tạo ra và mỗi thay đổi có thể gây ra sự chậm trễ về thời gian. Việc so sánh các biến thể để xác định phiên bản chất lượng nhất tốn nhiều thời gian và công sức. Do thiếu thời gian trong quá trình thiết kế, điều này thường bị né tránh hoặc không được cân nhắc kỹ. Điều này có thể có tác động tiêu cực đến chất lượng cơ bản của cây cầu. Tuy nhiên, việc sửa đổi cũng như đồng bộ hóa tốn thời gian là một phần công việc hàng ngày trong thiết kế cầu. Việc thiếu một nguồn chính xác duy nhất cho dự án, những hiểu lầm và những mâu thuẫn có thể xảy ra là một vấn đề lớn trong ngành xây dựng cầu, đặc biệt là do tính toàn cầu của các dự án.
Vào ngày 31 tháng 12 năm 2019, Cơ quan Quản lý Đường cao tốc Liên bang báo cáo rằng trong số 617.083 cây cầu ở Mỹ, 291.339 cây cầu ở tình trạng tốt và 46.163 cây cầu bị thiếu hụt.1 Trên toàn cầu, tình hình cũng tương tự hoặc còn tệ hơn. Có rất nhiều lý do dẫn đến chất lượng thấp này. Một mặt, các tác động bên ngoài như sự gia tăng ứng lực do lưu lượng giao thông cao hơn, biến động nhiệt độ hoặc ăn mòn do muối đường là các tác nhân thường gặp. Việc bảo trì các cây cầu bị ảnh hưởng trực tiếp bởi điều này.
Ngoài những yếu tố bên ngoài này, mà việc xây dựng cầu hầu như không thể tác động được, còn có những nguyên nhân liên quan đến quy hoạch và xây dựng dẫn đến việc công trình bị lỗi ngay từ đầu. Việc thiếu một nguồn duy nhất cho dự án nói trên, dữ liệu thiết kế không nhất quán từ các nguồn và định dạng dữ liệu khác nhau từ các bên khác nhau dẫn đến các vấn đề trong quá trình thực hiện sau này do thiếu thời gian đồng bộ hóa. Một thách thức khác là đưa những cây cầu mới vào cơ sở hạ tầng có sẵn.
Thời gian và Chi phí. Nghiên cứu của các nhà nghiên cứu kinh tế đã phát hiện ra rằng chín trong số mười dự án cơ sở hạ tầng không được hoàn thành trong thời gian và chi phí ước tính. Trong xây dựng cầu, chi phí vượt dự toán là khoảng 30%. Ở đây, lý do chủ yếu nằm ở sự phức tạp của các cây cầu, mà còn ở các quy trình làm việc, vốn dĩ cũng dễ xảy ra sai sót, do đó chất lượng giảm sút. Nếu bạn không đầu tư đủ thời gian, lỗi xảy ra nhiều hơn. Nếu các sai sót phải được sửa chữa nhiều lần trong giai đoạn lập kế hoạch, điều này cũng sẽ tốn kém thời gian và tiền bạc. Tốn kém và mất thời gian hơn nữa là những sai sót chỉ được phát hiện trên công trường. Tất cả những điều này càng trở nên khó khăn hơn bởi vì lịch trình ngày càng khít hơn.
BIM chắc chắn là giải pháp phù hợp cho những vấn đề này. Nhưng không chỉ bất kỳ BIM nào. Trong kỹ thuật kết cấu, nó đã được chứng minh là thực dụng vì nhiều lý do khác nhau để sử dụng một số mô hình chuyên dụng thay vì một mô hình chung, sau này được hợp nhất và kiểm tra va chạm. Tuy nhiên, trong lĩnh vực xây dựng cầu, tình hình lại khác. Theo quan điểm của chúng tôi, sự phức tạp khổng lồ ở đây rõ ràng yêu cầu một “nguồn chính xác duy nhất”. Điều này có nghĩa là chúng tôi cần một mô hình 4D tham số duy nhất kết hợp hai chiều hình học, phân tích cấu trúc và thiết kế. Đây chính xác là những gì chúng tôi đã đạt được một cách với Allplan Bridge.
BIM cũng có nghĩa là sự thay đổi trong việc truyền dữ liệu, yêu cầu dữ liệu và quy trình làm việc sau cùng. Với cách tiếp cận openBIM, các định dạng dữ liệu khác nhau được cân đối và tất cả những người tham gia vào quá trình thiết kế có thể nhận được thông tin về trạng thái hiện hành bất kỳ lúc nào. Sự mâu thuẫn và va chạm đã xảy ra trong giai đoạn thiết kế và có thể được loại bỏ trước ở ngay đây – không cần đợi đến lúc ra công trường. Điều này giúp tránh được việc vượt quá thời gian và chi phí đồng thời tối ưu hóa chất lượng của cầu. Là nhà cung cấp OpenBIM, chúng tôi tuân theo các yêu cầu mới nhất của IFC về xây dựng cầu.
Cuối cùng, điều quan trọng là BIM không chỉ tồn tại trên lý thuyết mà còn trong đời thực. Điều này bắt đầu với việc lập kế hoạch và kết thúc trên công trường. Việc số hóa từng bước địa điểm xây dựng làm tăng tính nhất quán của chuỗi quy trình kỹ thuật số và cho phép khai thác toàn bộ tiềm năng của việc quy hoạch kỹ thuật số.
Tìm hiểu thêm trong phần 2 của cuộc phỏng vấn.
1 https://www.fhwa.dot.gov/bridge/nbi/no10/fccount19.cfm
Nguồn: blog.allplan.com
ALLPLAN là một thành viên của Nemetschek Group.