EnglishCầu Randselva dài 643 mét tại Na Uy được kỳ vọng sẽ trở thành một biểu tượng mới trong ngành xây dựng. Bằng cách thu hẹp khoảng cách giữa phương pháp truyền thống và hiện đại, dự án này mở ra con đường dẫn đến một tương lai hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn cho toàn ngành xây dựng.
Giải thưởng Tekla Global BIM Awards 2020 đã vinh danh cầu Randselva của Na Uy – cây cầu dài nhất thế giới được thiết kế và thi công hoàn toàn bằng phương pháp Mô hình thông tin cầu (Bridge Information Modeling – BrIM), không sử dụng bất kỳ bản vẽ giấy truyền thống nào.
Có điều gì đó mang tính biểu tượng ở một cây cầu kết nối hai vùng đất. Bằng cách nối kết con người và địa điểm một cách hiệu quả hơn, cầu là hiện thân rõ ràng cho sự phát triển liên tục của nhân loại. Nhiều cây cầu còn trở thành cột mốc thời gian, với thiết kế mang tính biểu tượng đại diện cho phong cách kỹ thuật của một trường phái hoặc thời kỳ cụ thể.
Cầu Randselva dài 643 mét tại Na Uy được kỳ vọng trở thành biểu tượng như thế. Với việc giành giải thưởng Thiết kế Mô hình thông tin công trình toàn cầu (Tekla Global BIM Awards 2020), đây là cây cầu dài nhất thế giới được xây dựng hoàn toàn bằng mô hình 3D – không sử dụng bất kỳ bản vẽ giấy nào. Dự án này đã thu hẹp khoảng cách giữa truyền thống và hiện đại, từ đó mở ra một hướng đi hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn cho ngành xây dựng.
Dự án xuyên châu Âu
Dự kiến hoàn thành vào năm 2021, cầu Randselva bắc qua con sông cùng tên gần thị trấn Hønefoss, cách thủ đô Oslo của Na Uy khoảng 60 km về phía tây bắc. Hønefoss là một trung tâm công nghiệp với nhiều nhà máy quan trọng, nằm gần tuyến đường châu Âu E16 – một trục giao thông huyết mạch theo hướng Đông – Tây bắt đầu từ thành phố Gävle của Thụy Điển, đi qua Na Uy và kéo dài đến Scotland và Bắc Ireland qua các tuyến phà. Việc xây dựng cầu Randselva là một phần trong kế hoạch nâng cấp tuyến E16 của Cục Quản lý Đường bộ Na Uy (Norwegian Public Roads Administration).
Thật hợp lý khi một cây cầu nằm trên tuyến đường nối nhiều quốc gia châu Âu lại được thực hiện bởi một nhóm dự án xuyên quốc gia. Nhà thầu là công ty xây dựng PNC của Na Uy; đơn vị thiết kế là công ty kỹ thuật dân dụng Armando Rito Engenharia của Bồ Đào Nha; phần mô hình được thực hiện bởi các chuyên gia BIM đến từ Đan Mạch, Phần Lan, Na Uy và Ba Lan, dưới sự điều phối của công ty tư vấn kỹ thuật Thụy Điển Sweco. Đội ngũ Sweco đã mô hình hóa toàn bộ cây cầu bằng Tekla Structures và sử dụng công cụ cộng tác Tekla Model Sharing để làm việc đồng thời mà không gặp xung đột.
Thiết kế thanh mảnh, gia cố dày đặc
Cây cầu thực sự là một công trình đáng chiêm ngưỡng. Hai làn xe đơn uốn lượn nhẹ nhàng qua sông và rừng, ở độ cao khoảng 55 mét tại điểm cao nhất. Dựa trên thiết kế dầm rỗng bê tông và phương pháp thi công đúc hẫng cân bằng, cầu đặt trên sáu trụ có chiều cao từ 5 đến 42 mét. Khoảng 200.000 thanh thép được đổ bê tông trong 200 giai đoạn thi công riêng biệt.
Một phần thách thức của thiết kế đến từ hình học thanh mảnh của cây cầu, điều này đã được nhóm dự án giải quyết bằng cách áp dụng nguyên tắc thiết kế tham số và thuật toán. Lượng cốt thép dày đặc và hơn 200 đầu neo cáp dự ứng lực khiến việc thiết kế một số khu vực trở nên đặc biệt phức tạp. Mỗi đối tượng trong mô hình BIM của cầu Randselva chứa khoảng 50 thuộc tính thông tin, tạo thành một khối dữ liệu khổng lồ phù hợp nhất với môi trường mô hình 3D.
“Dự án đột phá cầu Randselva mở ra con đường tương lai cho xây dựng số hóa.”
— Aarni Heiskanen, Chuyên gia Đổi mới Xây dựng, thành viên ban giám khảo Tekla Global BIM Awards 2020
Khoảng 95% thông tin này được chuyển cho nhà thầu qua các tệp IFC. Vì Tekla Structures gán nhãn cho toàn bộ cốt thép theo từng giai đoạn đổ bê tông, nên nhà thầu có thể trích xuất bảng uốn thép bất cứ lúc nào. Đồng thời, tính năng phát hiện xung đột tự động đảm bảo rằng thiết kế có thể thi công. Tất cả những điều này giúp loại bỏ lỗi từ đầu, đồng nghĩa với tiết kiệm thời gian và chi phí tại công trường.
Các nước Bắc Âu dẫn đầu trong thiết kế 3D
Chính chủ đầu tư – Cục Quản lý Đường bộ Na Uy – là bên đã khuyến khích áp dụng phương pháp dựa trên mô hình cho dự án cầu này. Trong các dự án trước, họ đã chứng kiến sự giảm thiểu rõ rệt số lượng yêu cầu thay đổi khi sử dụng mô hình BIM. Kể từ khi bắt đầu chấp nhận các dự án chỉ dùng mô hình từ năm 2016, cơ quan này đã hợp tác chặt chẽ với các bên trong ngành để hỗ trợ chuyển đổi sang xây dựng chỉ dùng mô hình BIM. Nhờ vậy, Na Uy hiện là quốc gia dẫn đầu thế giới về các dự án không bản vẽ, với Phần Lan theo sát phía sau.
Tại công trường cầu Randselva, mỗi tổ đội thi công đều được trang bị máy tính bảng để truy cập mô hình BIM mọi lúc, hoặc có thể xem trên màn hình máy tính lớn đặt trong các container di động. Nhờ nền tảng cộng tác trực tuyến Trimble Connect, nhóm công trường có thể trao đổi với các chuyên gia mô hình 3D và các bên liên quan khác bất cứ khi nào cần. Để đảm bảo tất cả mọi người đều hiểu mô hình 3D, các thành viên có kỹ năng máy tính sẽ làm việc cùng những người quen thuộc với cách làm việc truyền thống dựa trên bản vẽ giấy.
Nhóm thiết kế cầu Randselva còn tiến thêm một bước về phía tương lai bằng cách sử dụng hệ thống thực tế tăng cường Trimble SiteVision. Công nghệ này cho phép nhóm dự án đặt phiên bản ảo của bước thi công tiếp theo lên trên những gì đã thực hiện. Tại Randselva, công nghệ thực tế ảo này đang được dùng để lập kế hoạch và lắp đặt đường ống, cốt thép, cũng như kiểm soát vị trí giàn giáo và cọc móng.
Nguồn: Tekla
