Application AHP for making decision on exterior concrete wall in tall building projectsứng dụng AHP vào việc lựa chọn tường biên bê tông cốt thép trong nhà nhiều tầng

Ứng dụng AHP vào việc lựa chọn tường biên bê tông cốt thép nhà nhiều tầng Application AHP for making decision on exterior concrete wall in tall building projects Ngày nhận bài: 15/10/2018 Ngày sửa bài: 18/11/2018 Ngày chấp nhận đăng: 8/12/2018 Phạm Hồng Luân, Trịnh Quốc Thái TÓM TẮT: Chúng ta nhận thấy công việc bao gồm lập kế hoạch đến thi công đưa dự án xây dựng vào sử dụng gặp nhiều rủi ro ảnh hưởng đến dự án xây dựng bao gồm tiến độ, chi phí, an tồn, chất lượng Các yếu tố ảnh hưởng phải xem xét cẩn thận trước định đầu tư, thực dự án vào thực tế Công nghệ xây dựng nhân tố tác động quan trọng nhất, báo đề cập phương án thi công công nghệ tường biên bê tơng cốt thép Bài báo trình bày kết khảo sát nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tường biên Khảo sát thực thông qua bảng câu hỏi khảo sát phân tích thống kê Kết sau phân tích báo xếp hạng phân tích nhân tố có trị trung bình cao ảnh hưởng đến việc lựa chọn tường biên Tiếp theo, báo thông qua phân tích nhân tố EFA (Exploratory Factor Analysic) kết tám nhóm nhân tố có liên quan chất lượng, vệ sinh mơi trường, chi phí, tiến độ, an tồn lao động, lực thi cơng, thời tiết chuẩn bị ảnh hưởng đến việc lựa chọn tường biên Bên cạnh đó, báo xây dựng mơ hình cấu trúc thứ bậc AHP (Analytic Hierarchy Process) hỗ trợ định kết hợp với phần mềm Expert Choice để lựa chọn phương án tường biên Áp dụng mô hình lập thơng qua khảo sát với chun gia đưa kết luận phương án dựa vào kết khảo sát tổng hợp Từ khóa: Tường biên BTCT, tiến độ, chi phí, an tồn, chất lượng, EFA, AHP Giới thiệu Sự tiến công nghệ, gia tăng dân số giới hạn không gian nguyên nhân để xây dựng nhà cao tầng Với dư án yêu cầu lao động tiến độ dự án chịu ảnh hưởng trực tiếp công nghệ thi công xây dựng sử dụng dự án [1] Với nhà cao tầng trên, thi công cốp pha nhôm thi công tiến độ nhanh chi phí tiết kiệm cốp pha ván [2] đánh giá hiệu sử dụng cốp pha nhôm nhà cao tầng Việc lựa chọn vật liệu thi công theo định hướng phát triển bền vững quan tâm Nghiên cứu việc áp dụng gạch không nung vào dự án thực tế đánh giá chi tiết [3] Bên cạnh đó, phương án tường biên bê tông cốt thép (BTCT) thay tường gạch phần đáp ứng yêu cầu theo thông tư Bộ xây dựng sử dụng vật liệu xây khơng nung cơng trình xây dựng [4] Mục đích nghiên báo thứ xác định nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tường biên yếu tố tiến độ thi công, chi phí, an tồn lao động nhân tố kỹ thuật khác việc thay đổi tường bao xây gạch tường bao BTCT Thứ hai đưa mô hình giúp hỗ trợ định lựa chọn phương án tường biên áp dụng công cụ AHP (dùng phần mềm Expert Choice) để đánh giá lựa chọn phương án thi công tường bao BTCT với tường bao xây gạch truyền thống Tổng quan nghiên cứu Các rủi ro ảnh hưởng đến dự án thi công xây dựng Slattery and Bodapati (2001) trình bày gồm ngun nhân chính, kể đến là: (1) Tiến độ, (2) chi phí, (3) chất lượng, (4) kỹ thuật, (5) điều kiện khơng xác định, (6) tồn cầu hóa, (7) mơi trường vĩ mơ (8) an tồn lao động [5] Thêm vào đó, yếu tố thời tiết cho nguyên nhân dẫn đến chậm trễ tiến độ dự án thi công xây dựng [7], [8] Tác giả Chan and Au 2007 có nghiên cứu hành vi nhà thầu việc đánh giá tác động yếu tố thời tiết đến giá bỏ thầu việc nghiên cứu dự án Hong Kong Kết cho thấy có khác nhà thầu lớn nhà thầu nhỏ vể đánh giá mức độ ảnh hưởng yếu tố thời tiết Các nhà thầu nhỏ theo kết nghiên cứu đánh giá nhẹ yếu tố rủi ro thời tiết so với nhà thầu lớn [6] ABSTRACT: Apparently, planning, constructing and putting a construction project to reality contain many risky factors affecting to the construction project, including progress, costs, safety and quality These influencing factors must carefully be considered before making investment decisions as well as executing the project in reality The construction technology is the most important effecting factor, one of new method of which definitely is constructing exterior concrete walls, as this paper mentions The paper presents the results of the survey factors influencing the selection of an exterior wall The survey was conducted through questionnaire and statistical analysis The results of the analysis have ranked and analyzed the highest average factor influencing the selection of the exterior wall Then, the paper applies the Exploratory Factor Analysis (EFA) to point out eight main groups of factors involved in quality, environmental sanitation, costs, progress, occupational safety, construction capacity, weather and preparation influencing the selection of the wall In addition, the paper builds up the Analytic Hierarchy Process, which supports decision-making and combines with the Expert Choice software that enables the selection of the exterior wall Applying the professional model based on experiences of experts to draw a conclusion relied on the investigating and analyzing results Key word: Exterior concrete walls, schedule, costs, safety, quality, EFA, AHP Trịnh Quốc Thái, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh Phạm Hồng Luân, Bộ môn Thi công Quản lý xây dựng – Khoa Kỹ thuật Xây dựng – Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh 130 12.2018 Trong dự án phần xem quan trọng Theo Aziz (2013) cho tiến độ nhân tố cần xem xét suốt vịng đời quản lý dự án xem thông số quan trọng dự án, động lực thúc đẩy thành công dự án [9] Theo nghiên cứu, tác giả đưa nhiều nhân tố ảnh hưởng đến công tác quản lý tiến độ để bên liên quan xem xét Chín mươi chín nhân tố sếp thành nhóm chính: Các yếu tố khám phá phân loại theo nhóm sau: (1) Các yếu tố chậm trễ liên quan đến tư vấn; (2) Các yếu tố chậm trễ liên quan đến nhà thầu; (3) Các yếu tố chậm trễ liên quan đến thiết kế (4) Các yếu tố chậm trễ liên quan đến thiết bị; (5) Các yếu tố chậm trễ liên quan đến bên ngoài; (6) Các yếu tố chậm trễ liên quan đến lao động; (7) Các yếu tố chậm trễ liên quan đến vật liệu; (8) Các yếu tố chậm trễ liên quan đến chủ đầu từ; (9) Các yếu tố chậm trễ liên quan đến dự án Về nhân tố ngoại cảnh, tác giả đưa nhân tố lưu ý điều kiện thời tiết công tác mặt thi công Về thiết kế yếu tố chi tiết rõ ràng, đầy đủ quan trọng ảnh hưởng đến tiến độ thi công dự án [9] Còn theo IA Majid (2006) cho rằng: dự án xây dựng công nhận thành cơng hồn thành thời hạn, phạm vi ngân sách, phù hợp với thông số kỹ thuật hài lòng bên liên quan [10,11] Đi liền sau tiến độ chi phí, hai yếu tố liền với Tiến độ chậm trễ dẫn đến chi phí tăng cao [12,14,15] Tiến độ chi phí hai tiêu chí đánh giá dự án có thành cơng hay khơng [13] Kaming (1997) [16] đưa nhân tố ảnh hưởng đến chi phí dự án cao tầng Indonesia là: thay đổi thiết kế, suất lao động kém, kế hoạch không đầy đủ Kết tác giả đánh giá vấn đề chung cho ngành xây dựng nước phát triển Suramani (2014) [17] phân tích nguyên nhân dẫn đến vượt chi phí thi cơng xây dựng để từ cách phịng ngừa Kết ngun nhân gây vượt chi phí liệt kê sau: Ra định chậm, quản ký tiến độ yếu kém, tăng giá vật tư tăng giá máy móc, quản lý hợp đồng yếu kém, cung cấp vẽ chậm, làm lại công việc cho việc sai, vấn đề mua lại đất, phương pháp ước lượng phương pháp đánh giá sai, thời gian kéo dài thiết kế đấu thầu Công việc xây dựng công nguy hiểm [19] Có nhiều nghiên cứu giới từ sớm nghiên cứu ghi nhận loại tai nạn thường gặp (Fullman 1984; Goldsmith 1987; Culver et al 1990, 1992; Hinze 1997) Những nghiên cứu nói lên tai nạn xảy nhiều liên quan ngành xây dựng, đặc biệt nghiên cứu Culver cộng (1990) hầu hết tử vong xây dựng từ nguyên nhân té ngã cao Bảng Mã hóa nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tường biên Hình Thi cơng với hệ giáo bao che trượt có sàn thao tác 12.2018 131 Abdelhamid, T.S and Everett, J.G., 2000 tổng hợp điều kiện khơng an tồn bốn nguyên nhân: (1) Hành động / hoạt động quản lý; (2) hành vi khơng an tồn người lao động đồng nghiệp; (3) kiện không liên quan đến người; (4) điều kiện không an toàn điều kiện xây dựng ban đầu công trường [19] Nghiên cứu gần Winge cộng 2018 xem xét từ 176 vụ tai nạn xây dựng bảy yếu tố xác định nhiều (xếp thứ tự): (1) hành động người lao động, (2) quản lý rủi ro, (3) giám sát trực tiếp, (4) khả sử dụng vật liệu thiết bị, (5) nguy cục bộ, (6) khả nhân viên (7) quản lý dự án Với công nghệ thi công tường biên BTCT, kết hợp hệ trượt bao che an tồn cho cơng tác lại, thi cơng cơng nhân Hai tác giả Đ.T.X Lan L.T Văn (2002) đưa nguyên nhân gây nên tai nạn (trên sở số liệu vụ tai nạn lao động gây chết người Ngành xây dựng TP Hồ Chí Minh từ năm 1996 - 2000) sau: (1) Công nhân thiếu nhận thức tầm quan trọng an tồn lao động; (2) Cơng nhân chưa huấn luyện đầy đủ trang bị bảo hộ; (3) Thang giàn giáo không phù hợp, thiết bị hư cũ; (4) Công nhân thao tác thiếu an toàn Bên cạnh, Tr.H Tuấn 2008 đo lường tần suất xảy tai nạn theo công lao động Nghiên cứu thời điểm xảy tai nạn ngày thường vào đầu hay cuối buổi làm việc thời gian xảy tai nạn tuần thường rơi vào ngày cuối tuần [20] Với cơng nghệ thi cơng tường BTCT rủi ro vào thời điểm nhạy cảm giải triệt để Khẳng định gần Mustapha, Z., Aigbavboa, C and Thwala, W., 2017 cho cho thấy hành động khơng an tồn cơng nhân điều kiện làm việc khơng an tồn hai ngun nhân gây tai nạn ngành xây dựng [21] Phương pháp nghiên cứu Bảng câu hỏi khảo sát thiết kế từ nghiên cứu liên quan trước tham khảo ý kiến chuyên gia có kinh nghiệm xây dựng Thiết lập bảng câu hỏi hoàn chỉnh sau chỉnh sửa, bổ sung góp ý chuyên gia tiến hành khảo sát đại trà để thu thập liệu Những người tham gia khảo sát yêu cầu cho biết yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tường biên BTCT theo thang đo Likert năm mức độ từ = “Ảnh hưởng ít” đến = “Ảnh hưởng nhiều” 3.1 Quy trình nghiên cứu Hình Quy trình nghiên cứu 3.2 Thu thập số liệu Bảng khảo sát gởi đến chuyên gia, giám sát thi công xây dựng, huy trưởng, cán thi cơng an tồn, đơn vị chủ đầu tư, tư vấn giám sát, học viên cao học Thời gian bảng câu hỏi khảo sát gởi 10-2018 (khảo sát thí nghiệm hồn chỉnh) Vì thời gian tương đối ngắn, cá nhân có điều kiền thi công tiếp cận công 132 12.2018 nghệ th công (tường biên BTCT) hạn chế nên kết khảo sát thu 117 /176 đạt 66% Số bảng khảo sát hợp lệ 106/117 đạt 91% Kết nghiên cứu 4.1 Đánh giá độ tin cậy thang đo Kiểm định Cronbach’s Alpha kiểm định nhằm phân tích, đánh giá độ tin cậy thang đo Kết hệ số Cronbach alpha nhóm là: tiến độ (.746); Chi phí (.813); An tồn LĐ & VSMT (.807) Nhân tố kỹ thuật khác (.855) Tuy nhiên, nhóm nhân tố liên quan tiến độ, nhóm nhân tố liên quan kỹ thuật khác có biến I.7, IV.8 với giá trị Cronbach alpha 751, 865 lớn giá trị Cronbach alpha nhóm 746, 855 hệ số tương quan biến tổng 260 nhỏ 0.3 tương đối thấp Nếu loại biến hệ số Cronbach alpha nhóm tăng lên 0.751, 865 Nhưng tác giả nhận thấy giá trị Cronbach alpha nhóm tương đối lớn đề xuất giữ lại phân tích nhân tố EFA để kiểm tra tiếp tục Như sau trình thực kiểm định Cronbach’s Alpha, kết giữ lại 33 biến quan sát với giá trị Cronbach alpha sử dụng tiếp tục đưa biến vào tiến hành phân tích nhân tố 4.2 Phân tích nhân tố EFA Mơ hình nghiên cứu ban đầu có nhóm với 33 yếu tố đưa vào phân tích Phân tích nhân tố thực với phương pháp trích Principle Component Analysis với phép xoay Varimax, điểm dừng trích nhân tố có eigenvalue > 1, sử dụng phương pháp kiểm định KMO Bảng Bảng kiểm định KMO Bartlet’s test nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tường biên Bartlett để đo lường tương thích mẫu khảo sát Như vậy, sau phân tích EFA lần loại biến: III.6, I.3 EFA lần (biến III.6 có hệ số factor loading < 0.5, biến I.3 tách nhóm riêng) [22]; II.2, III.1 lần (III.1 có hệ số factor loading < 0.5, biến II.2 đồng thời giải thích nhóm nhân tố với độ giá trị lệch không 0.3 [23] không đạt yêu cầu chạy EFA; Ngoài ra, biến I.9 EFA lần biến tách nhóm riêng, nhiên theo ý kiến chuyên gia thực tế với phương án thi công nhân tố quan trọng nên giữ lại Như vậy, sau có biến loại, lại 29 biến quan sát đảm bảo tiêu chuẩn phân tích EFA Hệ số KMO = 0.658 kiểm định Barlett có Sig.= 000 (< 05) cho thấy phân tích EFA thích hợp, quan sát có tương quan với tổng thể Tiếp theo, tiến hành phân tích nhân tố Tại eigenvalue = 1.042 (1.042 >1 đại diện cho phần biến thiên giải thích nhân tố, nhân tố rút có ý nghĩa tóm tắt thơng tin tốt nhất) rút trích nhân tố từ 29 biến quan sát với tổng phương sai trích 70.543% (> 50%) (điều chứng tỏ 70.543% biến thiên liệu giải thích nhân tố tạo ra) có thêm nhóm nhân tố hình thành so với mơ hình nghiên cứu đề xuất ban đầu (là nhóm nhân tố) Như vậy, sau phân tích EFA lần 29 biến quan sát đảm bảo tiêu chuẩn phân tích EFA (đạt yêu cầu) Chi tiết kết phân tích với ma trận xoay nhân tố trình bày bảng sau: Từ kết bảng cho thấy liệu giải thích biến thiên tổng thể nhân tố 70.543% Trong đó, nhóm nhân tố đối tượng khảo sát đánh giá cao liên quan yếu tố chất lượng Nhóm liên quan chất lượng giải thích đến 28.457% biến thiên liệu Thứ hai, việc giải thích biến thiên liệu yếu tố liên quan vệ sinh với 9.492% Các giai đoạn gần vấn đề ô nhiễm môi trường, dự án gây ảnh hưởng môi trường, xấu mỹ quan đưa xử lý triệt để Vì vậy, với nhóm yếu tố liên quan mơi trường xếp thứ hai tác giả cho hợp lý Tuy vậy, thi cơng dự án vấn đề quan tâm đặt chi phí phù hợp Do nhóm nhân tố đối tượng khảo sát đánh giá thứ ba liên quan chi phí, với 7.610% Phần trăm đánh giá thấp, Bảng Kết phân tích nhân tố EFA nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tường biên đầu tư dự án điều quan tâm hàng đầu nhà đầu tư lợi nhuận, chi phí Các bên cần lưu ý nhóm yếu tố Kế tiếp thứ tư nhóm nhân tố liên quan tiến độ, với nhóm nhân tố giải thích biến thiên liệu 6.830% Nhóm nhân tố tập hợp nhân tố liên quan tiến độ thi cơng, hồn thiện mặt ngồi Đây yếu tố quan trọng công tác thi công nhà cao tầng Thứ năm an tồn lao động, nhóm giải thích với 5.500% biến thiên liệu Vấn đề tai nạn lao động thi công nhà cao tầng phải kể đến rơi đồ mép biên té ngã cao Kế nhóm nhân tố thứ sáu lực thi cơng giải thích với 4.884% Tương tự nhóm thời tiết với 4.176% mức độ giải thích biến thiên liệu gần Chứng minh đối tượng khảo sát đánh giá có quan tâm vấn đề Các biên liên quan cần xem xét quan tâm yếu tố Sau cùng, thứ tám nhân tố công tác chuẩn bị Chứng tỏ cần quan tâm mặc chuẩn bị cho công tác thi công tường biên Khâu chuẩn bị giải thích 3.595% biến thiên giải thích liệu 4.3 Xếp hạng nhân tố theo giá trị trung bình Sử dụng phần mềm SPSS 22 tiến hành phân tích liệu Thứ tự nhân tố theo giá trị trung bình thể mức độ ảnh hưởng đến việc định lựa chọn phương án tường biên thi công nhà nhiều tầng Tiêu chí có giá trị trung bình cao xếp thứ tự thứ giảm dần theo giá trị trung bình Kết xếp hạng nhân tố có giá trị trung bình cao thể bảng sau: Theo kết từ bảng, giá trị trung bình tiêu chí đánh giá nằm khoảng từ 3.31 đến 4.01, độ phân tán liệu thể qua độ lệch chuẩn không cao (mức cao 1.070) Thứ nhất, nhân tố “Hạn chế tối đa cơng tác an tồn lao động thi cơng với hệ bao che bên ngồi” (III.1) có giá trị trung bình cao 4.01 Đây nhân tố ảnh hưởng nhiều đến việc lựa chọn tường biên BTCT Trong năm nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn có đến hai nhân tố liên quan an tồn Việc thi cơng nhà cao tầng đặc biệt với công tác thi công mép biên vấn đề quan tâm thi cơng an toàn mép biên toàn nhà (nhân tố ảnh hưởng thứ năm có giá trị trung bình cao 3.92) Với phương án thi công theo công nghệ tường biên bê tơng cốt thép cơng tác an tồn hạn chế triệt để Xem hình ảnh trình tự thi công ứng với sàn thao tác hệ trượt bao che nhà rõ: Bảng Các nhân tố xếp hạng cao ảnh hưởng lựa chọn tường biên Hình 3, hình thể sàn thao tác lại thi cơng bên ngồi nhà thuận tiện, an tồn (III.1) Sàn có hệ lật giảm thiểu tối đa vật rơi mép biên nhà (nhân tố III.2) Kế đến nhân tố thứ hai “Việc thay đổi kiến trúc mặt phải hạn chế triển khai tường BTCT” (I.8) có giá trị trung bình 4.00 Nhân Hình Hệ bao che trượt sử dụng kết hợp thi công tường biên BTCT tố đánh giá cao với thực tế thi công, đặc biệt dự án thi công đặt tiến độ lên hàng đầu nhân tố lại quan trọng Do hệ thi công tường biên BTCT dùng hệ cốp pha nhôm thi công, hệ thường điển hình để đáp ứng yếu tố chi phí [2] Thứ ba, “Năng lực nhà thầu phải đáp ứng cơng nghệ thi cơng Hình Tường biên bê tông cốt thép sau nâng hệ trượt cốp pha, dàn giáo trượt” (I.6), nhân tố với giá trị trung bình xếp hạng với nhân tố thứ hai 4.00 Nhân tố nói lên vấn đề cần quan tâm nhân lực thi cơng Cơng trình thi cơng đạt tiến độ, chất lượng hay khơng phải đáp ứng nhân lực Thứ tư nhân tố “Đổ bê tơng tồn khối tường biên BTCT tầng điển hình so với tường xây gạch (có ảnh hưởng đến tiến độ)” (I.1) giá trị trung bình 3.93 Xây tơ tường biên phải kèm theo thi công hệ bổ trụ lanh tô, giằng tường; phải nhiều công đoạn thi công để hồn thành tường xây tơ Do đó, nhân tố đánh giá mức độ trung bình cao hợp lý Thứ năm, nhân tố ‘Giảm tối đa nguy rơi đồ tập kết mép biên sàn, an tồn cho cơng tác thi cơng bên “(III.2) có giá trị trung bình 3.92 4.4 Mơ hình hỗ trợ định AHP Sau phân tích nhân tố EFA xoay ma trận Bước báo trình bày xây dựng cấu trúc thứ bậc AHP tiến hành từ cấp xuống cấp trung gian đến cấp cuối Tiến hành khảo sát chuyên gia nhập xử lý liệu với hỗ trợ phần mềm Expert choice 11 Ma trận so sánh cặp nhóm nhân tố liên quan việc lựa chọn tường biên đánh giá combined trưởng tư vấn giám sát, trưởng phận kỹ thuật, đơn vị thẩm tra, trưởng ban quản lý dự án, huy trưởng cơng trình: Hình 9, kết chuyển đổi so sánh thành trọng số kiểm tra quán so sánh người định Giá trị số quán nhóm nhân tố liên quan chất lượng, vệ sinh môi trường, chi phí, tiến 12.2018 133 Hình Ma trận so sánh cặp nhóm nhân tố Hình Kết giá trị số quán nhóm nhân tố liên quan lựa chọn tường biên nhân tố an tồn lao động Kế đến nhóm nhân tố liên quan chi phí đứng hạng hai với trọng số 0.168 Thứ ba nhóm nhân tố liên quan tiến độ thi cơng 0.166 Các trọng số nhóm khác xem hình Tương tự, kết giá trị số quán - trường hợp combined đánh giá chuyên gia nhân tố liên quan chất lượng, vệ sinh mơi trường, chi phí, tiến độ, an tồn lao động, lực thi cơng, thời tiết 0.04; 0.03; 0.03; 0.02; 0.003; 0.06; 0.00 tất