EnglishDự án Đường Kirri-Tikkakoski đang được tiến hành trên Highway 4 gần Jyväskylä, Phần Lan. Dự án bao gồm 29 cây cầu khác nhau được thiết kế và triển khai hoàn toàn dựa trên BIM – bằng cách sử dụng phần mềm Tekla Structures và cộng tác cùng công cụ Trimble Connect. Đào tạo toàn diện cho tất cả người dùng các mô hình, sử dụng rộng rãi Mô hình thông tin xây dựng và các thông lệ chung rõ ràng đã đẩy nhanh quá trình thiết kế trong khoảng từ 20 đến 25 tuần. Điều này giúp tiết kiệm đáng kể chi phí, cải thiện chất lượng và kéo dài tuổi thọ cho cầu. Dự án Đường Kirri-Tikkakoski đã nhận được sự công nhận đặc biệt trong Giải thưởng Tekla BIM của Phần Lan và Baltic năm 2020.
Dự án Đường Kirri-Tikkakoski bao gồm việc xây dựng 17 km đường cao tốc mới, 25 km đường và hơn 25 km làn đường giao thông, 6 nút giao thông và hơn 3km rào cản âm thanh. Tổng số con đường sẽ được xây dựng lên tới hơn một trăm km. Tổng chi phí ước tính của dự án là 139 triệu euro.
Kế hoạch dự án bắt đầu vào năm 2018, băt đầu xây dựng vào đầu mùa xuân năm 2019. Toàn bộ dự án dự kiến hoàn thành vào cuối năm 2023.
“Thách thức của dự án Kirri-Tikkakoski là phạm vi rộng lớn của nó. Đây là một trong những hợp đồng cơ sở hạ tầng đơn lẻ lớn nhất của Phần Lan, sẽ được xây dựng như một dự án duy nhất,” Giám đốc Dự án Jarmo Niskanen của Cơ quan Hạ tầng Giao thông Phần Lan cho biết.
6 loại cầu khác nhau yêu cầu các giải pháp kết cấu chất lượng cao, dễ tái tạo.
29 cây cầu dành cho xe cộ và giao thông sẽ được xây dựng như một phần của dự án, trong đó 6 cây cầu thuộc các nút giao thông là lớn nhất. Trên toàn dự án, một số loại cầu khác nhau sẽ được xây dựng: 12 cầu bê tông đúc sẵn dự ứng lực, 5 cầu bản sàn đúc bê tông cốt thép, 1 cầu dầm liên hợp, 4 cầu thép hình ống, 3 cầu vòm thép và 3 cầu loại không BTCT. Ngoài ra, thiết kế bao gồm một cây cầu bê tông sẽ được sửa chữa như một phần của dự án.
“Vì có rất nhiều cây cầu trong dự án nên chúng tôi quyết định đưa ra các giải pháp kết cấu có thể nhân rộng từ cây cầu này sang cây cầu khác. Chúng tôi đã thiết kế cơ sở hạ tầng có chất lượng cao và sẽ mang lại thời gian sử dụng lâu dài,” Niskanen nói.
Khi thiết kế các cây cầu, chúng tôi đã tính đến các nhu cầu có thể xảy ra trong tương lai, chẳng hạn như đường có nên được mở rộng hoặc giới hạn tốc độ lên tới 120 km/h hay không,” ông tiếp tục.
Chúng tôi đã thiết kế dự án bằng cách sử dụng “mô hình Thiết kế-Xây dựng” – bao gồm cả giai đoạn phát triển ban đầu. Giai đoạn phát triển ban đầu kéo dài chín tháng, trong đó, ngoài tất cả các cấu trúc khác, các giải pháp cấu trúc cho từng cây cầu đã được lên kế hoạch. Dựa trên các kế hoạch, nhà thầu đã có thể tính toán tổng số lượng vật liệu cần thiết cho các cây cầu. Dựa trên những số lượng này, ước tính chi phí cho các cây cầu đã được tính toán.
“Điều quan trọng là phải đồng ý về các nguyên tắc thiết kế trước khi bắt đầu giai đoạn xây dựng. Tại thời điểm đó, vẫn còn thời gian để xem xét và đưa ra các lựa chọn khác nhau. Ví dụ: chúng ta có thể thực hiện ước tính sửa đổi dựa trên chi phí thay đổi được đề xuất. Niskanen giải thích: Nhóm Kỹ thuật Kết cấu Sweco, chịu trách nhiệm thiết kế các cây cầu đã vượt qua nhu cầu và mong đợi của chúng tôi, cả về mức độ hợp tác và phát triển các phương pháp làm việc.
Sử dụng các công cụ Trimble trong dự án là một phần của tiêu chí lựa chọn. Yêu cầu là BIM được sử dụng trong tất cả các công việc thiết kế và khách hàng có quyền xem mô hình trong quá trình phát triển.
Niskanen trước đây đã sử dụng các mô hình thông tin cầu cho một số dự án: “Với mỗi dự án mới, chúng tôi nhắm đến việc tăng cường sử dụng dữ liệu có trong các mô hình qua các giai đoạn khác nhau của dự án. Mục tiêu của tôi luôn là biến một quy trình hoặc công nghệ mới trong dự án trước của chúng ta thành yêu cầu tối thiểu cho dự án tiếp theo.”
Đồng ý về một bộ quy tắc chung và đảm bảo sự hiểu biết lẫn nhau ngay từ đầu là chìa khóa.
Giám đốc Nhóm Kỹ thuật Kết cấu Sweco Juha Litmanen và Trưởng mô hình Timo Nurmimäki đều là những người dùng BIM có kinh nghiệm. Họ hiểu rằng trong một dự án lớn như vậy, việc tất cả những người tham gia dự án sử dụng mô hình dữ liệu liên kết(*) theo cùng một cách là một lợi thế cho tất cả những người tham gia dự án.
“Đầu tiên, chúng tôi đầu tư vào việc phát triển các hướng dẫn và mẫu chung. Sau đó, chúng tôi đã giới thiệu việc sử dụng BIM cho mười người chủ chốt và cung cấp trợ giúp miễn phí thông qua giao tiếp cởi mở trong các cuộc họp Nhóm, sau đó tiếp tục thảo luận qua trò chuyện và email. Đó là cách chúng tôi đảm bảo rằng mọi người tham gia dự án đều làm việc cùng nhau ngay từ đầu,” Nurmimäki nói.
Qua kinh nghiệm trong quá khứ, Sweco hiểu rằng việc sử dụng các bản vẽ truyền thống ngăn cản việc sử dụng đầy đủ các khả năng của mô hình BIM. Trong các dự án trước đây, họ đã giảm bớt việc sử dụng các bản vẽ, nhưng một dự án hoàn toàn không sử dụng giấy tờ là không thể thực hiện được vào thời điểm đó. Bây giờ là thời gian cho sự thay đổi.
“Chúng tôi đã đồng ý giữa các bên rằng các mô hình thông tin xây dựng của Tekla và Trimble Connect sẽ là nguồn cung cấp tất cả thông tin xây dựng. Chúng tôi có một bản vẽ in chung để tùy ý sử dụng, nhưng tất cả các thông tin khác về các cây cầu đều được tập trung trong mô hình. Việc kiểm tra và phê duyệt đã được tiến hành trong đó và tất cả dữ liệu được lấy từ đó trong giai đoạn xây dựng. Nó đại diện cho một sự thay đổi lớn,” Litmanen vui mừng.
Jaakko Taipale, Giám đốc Dự án của nhà thầu chính Destia, hài lòng với việc sử dụng rộng rãi mô hình thông tin đã hợp lý hóa quy trình.
“Đối với việc đánh giá và phê duyệt kế hoạch cầu bên ngoài, và đối với quy trình của Cơ quan Hạ tầng Giao thông Phần Lan, mô hình Tekla đóng vai trò là cơ sở để phê duyệt. Trước đây, nếu phát hiện ra sai sót trong bản vẽ, mỗi lần phải tạo một bộ bản vẽ mới để hoàn tất quy trình kiểm tra. Toàn bộ quá trình hợp đồng từ thiết kế đến xây dựng với các kế hoạch đã được phê duyệt đã được tăng tốc đáng kể khi mô hình được sử dụng đầy đủ. Ngoài ra, số lỗi trong dữ liệu thiết kế và xây dựng đã giảm đáng kể bằng cách sử dụng một mô hình làm cơ sở cho tất cả dữ liệu.”
Đối với dự án cầu, mô hình thông tin liên tục phát triển tạo ra một mô hình mà nhóm Sweco đã phát triển để trở nên thân thiện hơn với người dùng. Điều này dẫn đến việc bảo trì dữ liệu có trong mô hình dễ dàng hơn và truy xuất thông tin đó hiệu quả và hợp lý hơn.
Làm việc trên mô hình dữ liệu liên kết giúp triển khai dự án hiệu quả hơn.
“Chúng tôi cố gắng sử dụng mô hình của Tekla càng rộng rãi càng tốt. Quá trình kiểm tra được tiến hành trong mô hình từ đầu đến cuối. Ngoài ra, các khoản thanh toán đã được thúc đẩy bởi việc sản xuất mô hình thực tế và tài liệu chất lượng dựa trên mô hình. Phê duyệt cho ‘thanh toán chất lượng’ dựa trên thông tin có sẵn trong Trimble Connect. Ngoài ra, việc kiểm tra vật liệu khi hoàn thành hợp đồng, trước đây phải mất nhiều tháng làm việc, hiện đã được thực hiện trong thời gian thực trong mô hình,” Niskanen nói.
Ngoài ra, chúng tôi đã sử dụng BIM trong quá trình sản xuất cốt thép cầu. P-Group của Litva rất háo hức sử dụng nó và Sweco đã triển khai một công cụ cho mô hình dữ liệu để truyền trực tiếp dữ liệu gia cố từ mô hình sang rô-bốt sản xuất. Bằng cách này, việc xem qua danh sách kiểm tra quân tiếp viện và các lỗi có thể xảy ra trong danh sách đã tránh được.
Các ước tính cho thấy rằng công việc dựa trên BIM đã cắt giảm 20 tuần làm việc so với thời gian biểu của dự án. Trong giai đoạn thiết kế, việc sử dụng mô hình này đã tiết kiệm được khoảng 150.000 EUR và lên tới 1,5 triệu EUR trong quá trình xây dựng. Điều này thể hiện một lượng đáng kể trong tổng ngân sách. Kết hợp toàn bộ chuỗi cung ứng lại với nhau, sử dụng các mô hình thông tin giúp tiết kiệm 10% so với cách làm việc truyền thống hơn.
“Đối với khách hàng, điều này trước hết có nghĩa là chất lượng được cải thiện cũng như báo cáo theo thời gian thực về chất lượng đó. Bằng cách này, chúng tôi có thể phản ứng ngay lập tức với bất kỳ công việc chất lượng phụ nào – trong khi nó vẫn có thể dễ dàng truy cập và không yêu cầu tháo rời để loại bỏ hoặc sửa chữa. Khoản tiết kiệm mà chúng tôi đã nhận ra bằng cách hợp lý hóa quy trình thiết kế đã được đầu tư để cải thiện chất lượng tổng thể của dự án. Cầu chất lượng tốt hơn có nghĩa là tuổi thọ dài hơn. Tôi hy vọng rằng trong 20 năm nữa khi tôi lái xe trên con đường này với tư cách là một người hưu trí, tôi có thể nói rằng chúng tôi đã tạo ra một con đường khá tốt,” Niskanen kết luận.
(*) Mô hình liên kết là mô hình dữ liệu kết hợp hoặc mô hình thông tin công trình được tổng hợp bằng cách hợp nhất nhiều mô hình khác nhau thành một (hoặc nhập mô hình này vào mô hình khác). Các mô hình bắt nguồn từ nhiều lĩnh vực xây dựng – kiến trúc sư, kỹ sư kết cấu, kỹ sư dịch vụ xây dựng, nhà thầu, nhà thầu phụ và nhà cung cấp. Các mô hình này có thể được tải lên môi trường dữ liệu dùng chung được gọi là Môi trường dữ liệu chung (CDE), ví dụ: Trimble Connect, nơi chúng có thể được truy cập và kết hợp.
Nguồn: Tekla
