NHIEM VỤ VÀ NỘI DUNG: e Giới thiệu chung về công nghệ BIM trong xây dựng cầue Trình bay cách xây dựng mô hình BIM bao gồm mô hình, mô phỏng cho một công trình cầu vượt Hương Lộ 2 tại Thà
GIỚI THIỆU CHUNGQuá trình thi công cầu thường diễn ra trong không gian rộng, thời gian dài, công nghệ thi công phức tạp và bao gồm nhiều hạng mục Quá trình xây dựng phải chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, gây ra ảnh hưởng nhiều đến hoạt động giao thông vận tải cũng như đời sông các hộ dân lân cận khu vực thi công.
Trong thời gian gan đây, công nghệ BIM dang được rất nhiều sự quan tâm ở cả trong và ngoài nước, với những lợi ích của nó đối với cả vòng đời dự án xây dựng Công nghệ BIM mang lại lợi ích cho các bên liên quan như thiết kế, thi công, quản lý dự án, chủ đầu tư, quản lý Nhà Nước
Việc áp dụng công nghệ BIM vào các dự án cau sẽ giúp ích cho các bên liên quan trong toàn bộ vòng đời dự án, nham đạt đến mục tiêu chất lượng, tiễn độ, chi phí.
Luận văn này được thực hiện nhằm mục đích trình bày các tìm hiểu về công nghệ BIM trong quản lý xây dựng cau, thực hiện việc xây dựng mô hình BIM trong quản lý xây dựng một dự án cầu tại Tp HCM và xác định các yếu tố cản trở việc áp dụng BIM trong các dự án xây dựng hạ tang tại thành phố Hồ Chí Minh.
1.1 Xu thế của BIM trong tình hình hiện nay
Theo báo cáo “The Business Value of BIM for Construction in Major Global Market” cua McGraw Hill Construction năm 2014, việc sử dung BIM trên toàn cau dang tang một cách mạnh mẽ, các chủ đầu tư Nhà Nước cũng như tư nhân đang muốn đưa việc áp dụng BIM vào trong quy định, nhằm đạt được các lợi ích từ việc chuyển giao dự án nhanh và chac chăn hơn với chi phí va chat lượng tin cậy hon.
BIM được chính phủ Mỹ, Anh và nhiều nước khác chỉ thị áp dụng, đưa ra các mục tiêu cụ thể và thúc đây các cong ty thiết kế, thi công áp dụng để đạt được mục tiêu về mức độ ứng dụng BIM.
Theo số liệu từ McGraw Hill 2013, tại Bac Mỹ, số lượng công ty áp dung BIM tăng với tốc độ rất nhanh từ 28% đến 71% trong vòng từ năm 2007 đến 2012, trong đó lĩnh vực thiết kế 70%, lĩnh vực thi công là 74% Tại các nước khác cũng đang gia tăng và mở rộng một cách mạnh mẽ.
Trong lĩnh vực Xây dựng hạ tầng, theo báo cáo “The Business Value of BIM for Infrastructure” năm 2014 việc ứng dụng BIM vẫn đi sau lĩnh vực Xây dung dân dụng, với các lý do: e Íthiệu quả đối với dự án nhỏ e Ton chi phí e Thời gian huấn luyện e Chi phi phan mềm e Kiến thức về BIM
Theo như khảo sát của McGrawHill, 2012 thì 46% các công ty được hỏi thì dang áp dụng BIM trong các dự án hạ tầng Số lượng công ty sử dụng trong vòng 2 năm trở lại đây là 27%, có nghĩa là việc áp dụng BIM trong dự án hạ tầng đang diễn ra nhanh chóng.
Low/No Use 53% High/Very High
Hình 1.1: Biểu đồ việc ứng dụng BIM trong các dự án hạ tầng (McGrawHill, 2012)
Việt Nam cũng không năm ngoài xu hướng thê giới Hiện tai đã có một sô công trình áp dụng BIM và một số công ty cũng đang quan tâm và triển khai ứng dụng BIM.
Bộ Xây Dựng cũng đã tô chức một số hội thảo về việc ứng dụng BIM như hội thảo
“Ứng dụng thông tin trong thiết kế, xây dựng và vận hành công trình” vào ngày
28/02/2014 hay hội thảo “Hội thảo Kinh nghiệm áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong công tác thiết kế, xây dựng va quản lý vận hành phục vụ quản lýNhà Nước về xây dựng” vào ngày 24/06 tại Hà Nội, và hiện đang có xu hướng bắt buộc áp dụng BIM đối với một số dạng công trình vào năm 2018.
Tại Tp HCM, Sở XD Tp HCM đã có quyết định số: 3845/QĐ-UBND phê duyệt
“Chương trình xây dựng hệ thong thông tin quản lý xây dựng thành phố H6 Chí Minh giai đoạn 2014 - 2020” nhằm ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý xây dựng đô thị.
Trong lĩnh vực hạ tầng, vừa qua Sở GTVT Tp HCM đã có văn bản số 4405/SGTVT- XD về việc “Khuyến khích ứng dụng mô hình BIM vào quản lý đầu tư xây dựng, khai thác, vận hành công trình giao thông công chính trên địa bàn Tp HCM”, yêu cầu đây mạnh đào tạo và áp dụng BIM vào một dự án thí điểm.
Trước tình hình xu hướng ứng dụng BIM trên thế giới và trong nước, cần có các nghiên cứu về BIM trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng và dự án thí điểm về việc ứng dụng BIM trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng để có một cái nhìn rõ ràng hơn về công nghệ BIM và tiến tới việc áp dụng BIM.
Trong thực tế tại Tp HCM, có nhiều khó khăn trong việc áp dụng BIM, do đó cần một nghiên cứu để xác định các yếu tố cản trở việc áp dụng BIM trong dự án xây dựng hạ tầng, từ đó đề nghị một số biện pháp cải thiện các yếu tố này.
Tìm hiểu, nghiên cứu về công nghệ BIM trong xây dựng cau.
Xây dựng một mô hình BIM 3D, 4D, 5D mô phỏng quá trình thi công cau (mô hình thiết kế, tiến độ, ch¡ phí).
Thực hiện khảo sát xác định các yếu t6 cản trở việc áp dụng BIM trong các dự án xây dựng ha tang tại thành phố Hỗ Chí Minh
Nghiên cứu được thực hiện tại Tp HCM, từ tháng 2/2014 đến tháng 5/2015.
1.4 Lợi ích mong muốn của luận văn
Hỗ trợ cho cái nhìn rõ hơn về ứng dụng mô hình BIM trong quản lý dự án xây dựng cầu.
TONG QUAN, CƠ SỞ LÝ THUYETLiên hiệp quốc tế Building Smart đã định nghĩa BIM:
BIM (Building Information Modeling) là một bộ thông tin được cau trúc theo kiểu dữ liệu chia sẻ BIM là một mô hình số của công trình mà các thông tin dự án được lưu trữ trong đó Nó có thé là 3D, 4D (tích hợp thời gian) hoặc 5D (tích hợp thời gian - chi phí) — hoặc lên đến nD BIM có tiềm năng là kho chứa thông tin dự án.
BIM giúp tăng sự chính xác trong quá trình chuyển giao dự án, giúp tăng hiệu qua trong từng giai đoạn của vòng đời dự án BIM giúp kết nối các bên liên quan và chia sẻ thông tin với nhau
Cost Building consultant services engineer
BIM còn được định nghĩa là một mô hình thông tin về một công trình bao gồm các thông tin day đủ và phù hợp, nhằm hỗ trợ vòng đời công trình, và có thé được diễn dịch băng các ứng dụng máy tính Nó bao gồm thông tin về bản thân công trình cũng như các cau kiện của nó, và bao gém các thông tin về tính chất như chức năng, hình dạng, vật liệu, quy trình cho vòng đời công trình (van Nederveen et al, 2010)
BIM nhằm tăng cường sự hợp tác các bên liên quan, giảm thời gian cho công tác hồ sơ dự án và giúp cho việc dự đoán chỉ phí chính xác hơn BIM có tiềm năng lớn như là một hồ chứa thông tin dự án (BuildingSmart, 2010).
BIM có thể được sử dụng cho các nhóm mục đích chính: e Giúp chủ dau tư hiểu rõ hơn về bản chất và nhu cau của dự án. e Giúp cho việc thiết kế, phát triển, phân tích dự án. e Giúp cho việc quan lý thi công công trình. e Giúp cho việc quản lý vận hành trong suốt vòng đời dự án.
BIM có thé được sử dụng từ giai đoạn đầu của dự án, trong giai đoạn lập kế hoạch và kiểm tra sự phù hợp của dự án.
BIM được sử dụng rộng rãi trong giai đoạn thiết kế; các nhà thiết kế kiến trúc, kết cau, kỹ thuật dịch vụ công trình sẽ đóng góp các mô hình của họ vào BIM.
Các chương trình phát hiện xung đột sẽ được sử dụng để phát hiện bat ky xung dot nào BIM còn cho phép tao nên mô phỏng 3D, làm cho công trình trở nên sông động, dễ hình dung hơn, giúp cho đội dự án giải thích cho khách hàng một cách dễ dàng hơn.
BIM còn cho phép hàng loạt các chức năng và kiểm tra được thực hiện Thiết kế sẽ được phát triển lên nhờ bồ sung vào hệ thống điện nước, hay xem xét chi phí vòng doi du án, chi phí được thé hiện rõ ràng, kiêm tra về an toàn va phòng cháy, va các thông tin đặc biệt của dự án cũng được đính kèm trong mô hình.
Mô hình có thé thêm vào chiêu thời gian dé hỗ trợ kiểm tra về tiễn độ và quản lý thi công.
Mô hình BIM còn được chuyển giao cho bên vận hành, bảo dưỡng công trình.
Functions Calculations Requirement Demolition Reconstruction
FM Renting, sale and use Maintenance Warranty
Hình 2.2: Các chức năng mồ hình BIM (BuildingSMART, 2010)
Architecture; structural/civil language (VRML)
Comfort Air, heating Life-cycle costs Light; sound; insulation; use; fire; environmental impact: life expectancy
Lợi ích cho chủ dau tư trước khi xây dựng: e Cung cấp cho CDT khái niệm, sự khả thi, lợi ích của thiết kế e Tăng hiệu quả và chất lượng công trình engineering: building services
Virtual reality modelling e Tăng cường sự hợp tác thông qua phân phối dự án tích hop Lợi ích thiết kế: e Hình dung bản thiết kế nhanh hơn và chính xác hơn e Tu động sửa đổi khi có chỉnh sửa thiết kế e Thế hệ của bản vẽ 2D chính xác và nhất quán tại bat ky giai doan nao cua du an. e Xuất ra dự toán chi phí bat cứ lúc nào trong quá trình thiết kế
Lợi ích trong quá trình xây dựng: e Su dụng các mồ hình thiết kế như là một cau kiện chế tạo sẵn e Phản ứng nhanh nhạy trước những thay đổi thiết kế e Phát hiện những lỗi và thiết sót của thiết kế trước khi xây dựng e Đông nhất giữa thiết kế và mặt bang công trường e Đông nhất quá trình mua sắm với thiết kế và công trường
Những lợi ích sau khi xây dựng xong: e Chuyên giao thông tin thiết bị dé dang e Quản lý và vận hành thiết bị tốt hơn e Tích hợp vận hành thiết bi với hệ thống quản lý
Increased Pressures on the Building Process
Reduced time for Design and const.
Reduced cost for Design and const.
Sustainable complexity EY of design BIM, Analysis q construction
Reduced cost for a Y improved energy use ss có building
Reduced construction cost and time
Hình 2.3: Công nghệ BIM và các quy trình kết hợp giúp dap ứng việc tăng áp lực lên công trình trong suốt vòng đời công trình
2.1.4 Công cụ BIM (BIM Tool) và ứng dụng nền BIM (BIM platform) Ứng dụng nên BIM (BIM Platform) là các ứng dụng dùng để tạo ra dữ liệu cho nhiều mục đích sử dụng Ứng dụng nên BIM tạo ra một mô hình dữ liệu chủ chứa các thông tin Hầu hết các ứng dụng nên BIM đều tích hợp công cụ BIM như là xuất bản vẽ và kiểm tra xung đột Nó thường tương tác với các công cụ khác theo nhiều mức độ Một số ứng dụng nên BIM thông dụng như: Autodesk Revit, Bentley System, ArchiCAD,
Digital Project, Tekla Structures, Vectorworks, Dprofiler.
Công cu BIM (BIM tool) là các ứng dụng riêng biệt để tao ra các sản phẩm riêng biệt, có những loại công cụ được dùng như xây dựng mồ hình, xuât bản vẽ, xuât chi tiệt,dự toán, phát hiện sai sót và xung đột, phân tích năng lượng, render, mô phỏng trực quan Dau ra thường là sản phẩm đơn lẻ, như là bản vẽ, dự toán trong một vài trường hop, đầu ra của các công cụ còn là đầu vào của một số công cụ khác, như khối lượng dé đưa vào chương trình dự toán, các phản lực kết cầu để đưa vào ứng dụng làm chi tiết mối nối
Một số công cụ BIM được sử dụng được phân nhóm theo lĩnh vực như sau: (Gonzales,
Bang 2.1 : Các công cụ BIM
Kiến trúc Autodesk Revit Architecture
Graphisoft ArchiCAD Nemetschek Allplan Architecture Gehry Technologies - Digital Project Designer Nemetschek Vectorworks Architect
Bentley Architecture 4MSA IDEA Architectural Design (IntelliCAD) CADSoft Envisioneer
Két cau Autodesk Revit Structure
Bentley Structural Modeler Bentley RAM, STAAD and ProSteel Tekla Structures
CypeCAD Graytec Advance Design StructureSoft Metal Wood Framer Nemetschek Scia
4MSA Strad and Steel Autodesk Robot Structural Analysis MEP Autodesk Revit MEP
Bentley Hevacomp Mechanical Designer AMSA FineHVAC + FineLIFT + Fine@LEC + FineSANI Gehry Technologies - Digital Project MEP Systems Routing
Thiết kế bên vững | Autodesk Ecotect Analysis
Autodesk Green Building StudioGraphisoft EcoDesigner
IES Solutions Virtual Environment VE-Pro Bentley Tas Simulator
Bentley Hevacomp DesignBuilder Thi công Autodesk Navisworks (M6 phỏng, Dự toán | Solibri Model Checker and Phân tích thi | Vico Office Suite công) Vela Field BIM
Bentley ConstrucSim Tekla BIMSight Glue (by Horizontal Systems) Synchro Professional
Quan lý thiết bi Bentley Facilities
FM:Systems FM: Interact Vintocon ArchIFM (For ArchiCAD) Onuma System
2.1.5 Mức độ phát triển LOD
Khái niệm về mức độ phát triển (Level of Development) được tô chức AIA (American Insitute of Architect) phát triển năm 2008 Từ những lý do khi sử dung BIM dé làm công cụ tương tác và phối hợp, có nhiều van dé phát sinh như việc chuyền giao thông tin, độ chính xác mô hình, phối hợp giữa các nhóm làm việc Khung sườn Mức độ phát triển (Level of Developments Framework — LOD Framework) đã đưa ra một tiêu chuẩn ngành về mức độ phát triển để miêu tả mức độ phát triển của từng hệ thông trong một mô hình BIM Tiêu chuẩn này đảm bảo sự nhất quán trong mô hình BIM, băng cách đưa ra các định nghĩa về các cột moc BIM và khả năng chuyền giao.
PHUONG PHAP NGHIEN CUU3.1.1 Quy trình xây dung mô hình BIM
Dựa theo Nguyễn Văn Vinh (2014), quy trình xây dựng mô hình BIM cho cầu vượt Hương Lộ 2 được dé xuất:
Xây dung mồ hình BIM 3D
` Z Liên kết mô hình 3D la ~ với tiến độ, chi phí Xây dựng tiễn độ thi công + chi phí dự báo
Ne ⁄ Kiêm tra, hiệu chỉnh mồ hình
` yyHình 3.1: Quy trình xây dựng mô hình BIM cầu vượt Hương Lộ 2
Quy trinh xay dung m6 hinh BIM 3D dugc xay dung dua theo Computer Integrated Construction Research Program, 2011:
Bản vẽ sơ bộ lỊ
M6 hỡnh hạ M6 hỡnh hạ ms ằ tang hoan tang hiện hữu Mo inn au thiện so bộ sơ bộ
No Kiễm tra có đạt yêu cầu Ý Ỷ Ỳ
Mô hình hạ Mô hình hạ tâng hoàn, tâng hiện hữu thiện chi tiét chỉ tiệt
Kiém tra có đạt yêu câu
Hình 3.2: Quy trình mồ hình BIM 3D
Quy trình xây dựng mô hình BIM 5D được xây dựng dựa theo Nguyễn Van Vinh
Tao/ Hiệu Chi phi Hiéu chinh chỉnh tién độ phi mô hình BIM
Link mô hình BIM 3D voi Tiên độ, Chi phí Đánh giá sự chính xác mô hình BIM 5D
Kiễm tra có đạt yêu cầu
Hình 3.3: Quy trình mồ hình BIM 4D, BIM 5D
3.1.2 Quy trình thực hiện khảo sát các yếu tổ can trở áp dụng BIM trong các dự án xây dựng ha tang
(được dé xuất dựa theo Nguyễn Bá Quang, 2014)
Tham khảo | Xác định các nhân tô cản trở | sách, báo
Vv việc ứng dung BIM trong dự an xay dung ha tang
Thiết kế bảng câu hỏi sơ bộ °
Hoàn thiện bảng câu hỏi °
Khảo sát thu thập số liệu chính thức
Tham khảo ý kiến chuyên gia và những người có kinh nghiệm ơ yy,
, > Í 1 Phân tích thông kê Phân tích dữ liệu, thảo luận kêt mô tả
| qua 2 Kiém dinh thang do
Xác định, phân tích các yêu tố L Tri SỐ trung bình can trở 2 Phân tích nhân tô
Hình 3.4: Quy trình thực hiện khảo sát
Quy trình thiết kế bang câu hỏi dựa theo Tran Văn Trung (2013)
Xác định di liệu cần thu thập
Tham khảo sách, Xây dựng câu trúc, nội bá dung bảng câu hỏi sơ bộ áo
Vv Điêu chỉnh, hoàn thiện bảng câu hỏi hoàn chỉnh
Tham khảo ý kiến chuyên gia và những người có kinh nghiệm ơ
Hình 3.5: Quy trình thiết kế bảng câu hỏi
3.2.1 Công cụ được sử dụng để xây dựng mô hình BIM e Autodesk Revit e Autodesk Navisworks e Microsoft Project e [umion
3.2.2 Công cu và phương pháp nghiên cứu khảo sát s* Các công cụ nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu:
Bang 3.1: Bảng các công cụ nghiên cứu
STT | Noi dung Công cu nghiên cứu được khảo sát 1 Thu thập dữ liệu Bảng khảo sát
2 Kiểm định thang đo Likert Hệ số Cronbach Alpha 3 Miêu tả dữ liệu Thống kê mô tả
4 Xếp hang các nhân tổ Tri trung bình
5 Đánh giá tương quan giữa các nhóm |Hệ số tương quan thứ hạng
6 Xác định các nhân tô chính Phương pháp phân tích nhân tố khám phá EFA
7 Phần mềm sử dụng IBM SPSS Statistic 21
% Kiểm định thang do Likert
Hệ số Cronbach Alpha được Lee Cronbach xây dựng từ năm 1951 để đo lường sự chặt chẽ nội bộ của một kiểm tra hay thang đo Gia tri nay từ 0 đến 1 (Tavacol &
Dennick 2011, trich dan trong Cronbach L 1951, p 297-334) Công thức của hệ số Cronbach’s Alpha:
Np [1 + p(N - 1)] p: hệ số tương quan trung bình giữa các mục hỏi
Có nhiều nghiên cứu về giá trị Cronbach’s Alpha chấp nhận được là từ 0.7 -0.95 Giá trị Alpha nhỏ do ít câu hỏi, hay do mối tương quan giữa các mục hỏi thấp Còn giá trị này quá cao có thé do vài mục hỏi bị trùng lặp (Tavacol & Dennick 2011).
* Hệ số tương quan thứ hang Spearman rho
Hệ số tương quan thứ hạng Spearman rho dùng dé đo lường mức độ chặt chẽ của mối liên hệ tuyến tính giữa thứ hạng của 2 biến.
Giá trị của hệ số này chạy từ -1 đến +1 Khi giá trị này gần bằng -1 hay +1 tức là hai biến này có mối liên hệ chặt chẽ Khi giá trị này bằng 0 thì có thể không có mối liên quan giữa hai biến hoặc dạng tương quan giữa hai biến này là phi tuyến (Trọng &
“+ Phân tích nhân tố khám phá EFA
Phân tích nhân tố là phương pháp dược sử dụng chủ yếu dé thu gon và tóm tat dữ liệu Trong quá trình nghiên cứu thu được rất nhiều các nhân tô ảnh hưởng, có liên hệ với nhau Các nhân tố này sẽ được tóm tắt dưới dạng một số yếu tố dé có thé sử dụng được.
Phương trình mô hình nhân tó:
Fi= WiiXi + Wi2X2 + WaXa + Wi4gX4 + + WikXk
F¡ : Ước lượng tri số của nhân tổ thứ i W; Trọng số của nhân tô thứ ¡. k: số biến
Khi tiến hành phân tích, có những kiểm tra Barlett’s test để kiểm tra sự tương quan giữa các biến với nhau; kiểm tra hệ số Kaiser — Meyer — Olkin (KMO) dé xem xét sự thích hợp của các nhân tố, thông thường hệ số KMO chấp nhận phải lớn hơn 0.5; kiểm tra phan trăm phương sai dé kiểm tra sự thất thoát nhân tố, thông thường phải lớn hơn 80%; kiểm tra giá trị riêng (Eigenvalue) lớn hơn 1 thì nhân tố trích ra có giá trị tóm tắt thông tin tốt (Trọng và Ngọc, 2006)
UNG DỤNG BIM TRONG QUAN LÝ XÂY DỰNG CÂUChương nay thé hiện việc ứng dụng BIM vào công trình cau thực tế tại Tp HCM, cụ thé là Xây dựng một mô hình BIM 3D, 4D, 5D mô phỏng quá trình thi công cau (mô hình thiết kế, tiến độ, chi phí).
Dự án Đầu tư xây dựng bo sung nut giao thông tai giao lộ QL1 - Huong lộ 2 thuộc dự án BOT cai tao nang cap QLIA đoạn An Sương — An Lac.
Tổng mức đầu tư: 407.039.599.000.000 VND Chủ ĐT: Công ty CPĐT Phát triển hạ tầng IDICO Thời gian thực hiện dự án: từ tháng 5/2014 đến tháng 1/2015 Địa điểm: Quận Bình Tân, Tp HCM.
Các hạng mục bao gồm: e Xây dựng cầu vượt và đường vào cầu dọc Quốc Lộ 1A e Xây dựng đường gom hai bên cau vượt e Xây dựng đường dành cho xe thô sơ e Trồng cây xanh dưới dạ cầu và nút giao vào đường dẫn vào đường cao tốc Tp
Cấp công trình: Công trình giao thông đường bộ, cap HI
Thông tin vê phân kêt cau chính cua câu: e Ket cầu phân trên :
Kết cau nhịp : Sử dụng loại kết cầu 7 nhịp băng dam BTCT DUL Super T theo sơ đồ:
Kết cau móng: Các m6 M1, M2 và các trụ từ TI~T6 đặt trên hệ móng cọc khoan nhôi đường kính D=1.5m, chiều dài dự kiến thay đối từ (58+67)m.
Kết cau mố: Dùng dạng mồ chữ nhật đặc BTCT 30MPa đá 1x2.
Kết cau trụ: Dùng kết cầu trụ BTCT 30MPa đá 1x2 dang thân cột đặc Trụ T2~TŠ5 có thêm kết cau chồng va thân trụ bao quanh bang BTCT 30MPa đá 1x2, bên trong đồ day đất và trồng cây xanh.
Bản mặt cầu băng BTCT 30MPa được đồ tại chỗ, các tam ván khuôn ban mặt cầu đúc sẵn dày 3,5cm Đề tạo êm thuận cho xe chạy, thiết kế các bản liên tục nhiệt Khe co giãn loại rang lược. tHẩUIèI9Iệ\0èU CAU Lic = 2M) CHEU DW CAU CHHBILc = 27900 CHEUDAISVNG SHU CA Ld? = ED
MHP 950) MP 2 (400) WP 3 (4000) WHE + @00) HHP 5 @00) HAP 6 (4000) WHE 7 (= 3950) he poh poh, 1=" 1=" les.
| HN HAE UENTUC HET tHE co ol B100 T.78 P&0.18
R= 1600.00 O=3 35% 817) - ania KHE LEN TUCNHET IC Nh tt LEN TUC MỆT nip que - - 378% Ke
KHE C2 B50 KHE LEN TUC AMET KHE LENTUC NET vi f00811 1000.00 Di= 5.76% K=3J35 dạt +22 +1086 HỦM 1065 +1022 ‘got 4136 lều lu 4135 ti = = iv $308 18M ?0Mãm 45.38 Đám Hồ) [HW (nạ 2bÄ38 F ae
AoE t Ord Sm sh Ss
4 Hi i warn = OEE đán cuPU OO ENT An T9 coca sign 28 gU0iiôl1im
COC BRT Sh EY CU LOU KN Lc OO MEN 00 Siem |
CHEV DN NHIÊN tần _ ÍƑWWWMỜỐIU QC ICT tm
COC HHO 800 CHEUOW OV KEN¢Bn/owe CHE DAIOU KEN 192m
ONCE N50 | an CHEU DH DUMEN 6On/en
Hình 4.1: Bồ trí chung cầu vượt Hương Lộ 2
MAT CAT NGANG CAU TAI TRU 73, T4
^^ BE TONG NHỤA CHAT 12,5 (BTNC 12,5) DAY 5cm
- LOP PHONG NƯỚC cat BAN MẶT CAU DAY 18em
- = i BO vA CAY XANH - Bì CÂY XANH
TRIỀN LỄ 3805 II 8780 —ơŸ, am 3605 TRIEN LE
> Qo Q5 BE TONG LỐT ĐÁ 1x2, f'cMPa | 2
Hình 4.2: Mặt cắt ngang cầu vượt Hương Lộ 2
Phân mêm sử dụng: e Autodesk Revit 2015: ứng dụng nền BIM, dùng để xây dựng mô hình BIM
3D. e Autodesk Navisworks 2015: phần mém dùng dé mô phỏng tiễn độ thi công, phối hợp các bộ môn, kiểm tra xung đột mô hình e Microsoft Project 2007: phần mém lập tiến độ, quản lý dự án e Lumion 4.5.1: phần mềm dùng dé Render, tạo các hình ảnh hay video có chất lượng cao, phối cảnh công trình e Windows Movie Maker: dùng để tạo video
4.2 Xây dựng mô hình BIM 3D
Công cụ được sử dụng để mô hình BIM 3D là Autodesk Revit Các loại mô hình cần xây dựng, nhăm tạo mồ hình cuôi cùng và hô trợ việc mô phỏng thi công. e M6 hình cầu e Mô hình tự nhiên trước khi thi công e Mô hình hạ tang sau khi thi công cầu
Việc xây dựng mô hình cầu khá khó khăn do công cụ Revit ít hỗ trợ xây dựng mô hình câu.
Các cầu kiện trong câu được mô hình theo từng Family trong Revit, kê cả từng đôi tượng như trụ câu, móng câu, mô cau, dam câu, khe co giãn, cọc khoan nhôi, cọc đóng đề tạo thuận lợi cho việc tái sử dụng câu kiện trong bản thân công trình hay các dự án khác
Chi tiết thép: việc tao chỉ tiết thép trong Revit là không thuận lợi, tốn nhiều thời gian, khó tạo chi tiết bản vẽ giỗng như tiêu chuẩn Việt Nam, nên việc tạo chi tiết thép sẽ được thực hiện trong AutoCAD theo phương pháp truyền thống.
Khối lượng: có thé xuất ra khối lượng chi tiết của từng cau kiện về thé tích, nhưng còn diễn giải chi tiết kích thước cấu kiện thì vẫn là một hạn chế của chương trình
Sản phẩm BIM 3D: mô hình 3D các cau kiện, bản vẽ liên quan, bản vẽ chi tiết thép, tong hợp khối lượng từ Revit.
Chi tiêt mô hình một sô câu kiện:
‘|p| type 0 keyword or phrase l8 S\ % #y BD haiuct2 - Đ Seco xX |
Rịp Vertical Wall Door Window Component Column Roof Ceiling Floor Curtain Curtain Mullion Railing Ramp Stair Model Model Model _ Room Tag _ Area € Tag By Shaft Set x ủ x x x s + x x x system = Grid Text Line Group Separator Room Area Face & Dormer [EB Viewer
Build | Circulation Model Room & Area ¥ | Opening | Datum | Work Plane aml fd Detail View: 1.130 - THANMO-ML.rvt o | & |[% |
3D View: 1_3D THAN MO x | fe} Edit Type Graphics ayia
Detail Level Fine an | Parts Visibility Show Original Detail Number 2 Rotation on Sheet None Visibility/Graphics Edit
Discipline Structural = Show Hidden Lines 'By Discipline ;
Default Analysis D None ` SER 9 ¿291 A OE ath In ALS li :
Lm Schedule: 3 6 s -M1.rvt fg Schedule: KHOI LƯỢNG BE TONG THÂN MO Mi - THANMO-ML fo lm J[%
KHÔI LƯƠNG BE TON 75.04 mẽ.
Project Browser - THANMO-MI.rvt x
@ 3D Views ˆ 3D Views (3D-Reinforcement of Ab mm Elevations (Building Elevation) | | BE TONG THAN MO ĐÁ 1x2, fc0MPa Detail Views (Reinforcement of Abu
Drafting Views (Detail) CHI TIẾT COT THÉP BE MO M2 CHI TIẾT COT THÉP THAN MG l| _ Legends 5 é (EB Schedules/Quantities
DIEN TÍCH VAN KHUÔN THAN MO}
KHỐI LƯỢNG BE TONG THAN MO KHOI LƯỢNG COT THÉP THAN MC Khối Lượng Bê Tông Than Mỡ TONG HỢP THÉP THAN MO M1 = ra Sheets fall) Sa
Click to select, TAB for alternates, CTRL adds, SHIFT unselects tổ Main Model = ap Ean Fy ck *h V0
|b] Tipe a keyword or phrase l8 S\ % #y BD haiuct2 ~ xX = oD
Reinforcement of Piers bd re Detail View thuê Column
Detail View: 1 MAT CAT A- v | Ga} Edit Type a |ằ s zg “ a L fal HH # 3 3
Display Model Normal | Detail Level Coarse Parts Visibility Show Original Detail Number Rotation on Sheet 'None Visibility/Graphics Edit
Discipline Structural Properties help Apply L = Project Browser - THANTRU _T1, T6.rvt x
Structural Plans (Reinforcement of ô 8i Structural Plans © 3D Views |
3d than tru -01 3d than tru -02 3d than tru -03 3d than tru -04 3D Thép Thân Trụ 3D Tru T1 3D Trụ T2 3D Trụ T3 3D VIEW 3DTHAN TRU-ED {3D} fl 3D Views (3D-Reinfnarrement of Pie 7
< TP ' 1:75 OG% Gf#ff9^2 9 Cem ‹
Click to select, TAB for alternates, CTRL adds, SHIFT unselects rea
1:100 [Ge Œ Co RFD 3x2 9 CBA Gi ‹ a , ô| 0 FB FA Main Model = v Jÿ 4 Sh CE * V0El
Autodesk Revit 2015- BanMatCau_HL2 [4, 5] (v2).nt để Cope - [5 & lq | ee ote †$ c lỗi egal ls & Dt DY = =- Ic
Select v | Properties | Clipboard Geometry Modify
Section: MAT CAT NGANG x | ER Edit Type Graphics cies View Scale 1:50 a Scale Value 1: [50 E
Detail Level Fine Parts Visibility Show Original ta se oe any Detail Number 1
Rotation on Sheet Visibility/Graphics
1:5 ERO Qu FO 9 CE AR ‹ n 3D View: 3D - Ban Mat Cau - BanMatCau_HL2 [4, 5] (v2).nt bs Lm]
Project Browser - BanMatCau_Hi2 {4, 5] lv x EI-,ỉ) Views (all) gì MẶT BẰNG BỐ TRÍ THÉP BẢN Structural Plans
Level 1 Level 1 - Analytical Level 2 Level 2 - Analytical Site 3D Views
3D - Ban Mat Cau Analytical Model Copy of {3D}
Structural Plans (Mặt Bằng Bố Trí) | ˆ
W Schedule: KHOI LƯỢNG BẢN MAT CẦU - BanMatCau_HL2 [4, 5] (v2).rvt
(TINH CHO 1 NHIP, KHONG TINH PHAN
ONO nim win ai, mui el
1:10 ER te & COR EDT 9 [8W Gr ‹ im 0
Autodesk Revit 2015 - 002 CauVuot_HaiTK 27-10-2014.rvt - 3D View: {3D}
| Type a keyword or phrase bjOUB @ 0 FEC E8 B5 2® AIV( BỊ [y m 2 gts = Wall a Bổ) Show |
Modify] Wall Door Window Component Column Roof Ceiling Floor Curtain Curtain Mullion Railing Ramp Stair Model Model Model m Tag _ Area Tag By Shaft ly Vertical
|| k of = v vở System Grid kẻ bỏ Text Line Group” Separator Room” * Area” | Face & Dormer [EB Viewer
Select + Build Circulation Model Room & Area ¥ Opening Datum Work Plane mm
3D View: {3D} >| Ba Edit Type Graphics a ^ View Scale 1:100 a
| Parts Visibility Show Original Visibility/Graphics Edit
Discipline Structural Show Hidden Lines By Discipline Default Analysis D None Sun Path lai Identity Data a ~ Properties help Apply
Project Browser - 002 CauVuot_HaiTK 27-1 , x SO) Views (all)
Ei Structural Plans (Mặt Bang Kết Cấu MẶT BẰNG THÂN TRỤ T1 - 01 MẶT BẰNG THÂN TRỤ T1 - 02 MẶT BẰNG XÀ MŨ TRỤ T1 MẶT BẰNG ĐÂY TRỤ T1 Structural Plans
Day be Dinh Be Dinh tru Mat Bang Bo Tri Coc Mặt bằng Bố Tri Chung Site 3D Views (3D - Than Mo) 3D Views ap Tiết Cấu: Kiên)
Click to select, TAB for alternates, CTRL adds, SHIFT ui a -l£ 90 [HN Main Model x
4.3 Xây dung mô hình BIM 4D, 5D
Sau khi xây dựng mô hình BIM 3D, mô hình BIM 4D, 5D được xây dựng Công cụ được sử dụng dé mô phỏng thi công là Autodesk Navisworks Manage, tiến độ thi công va chi phí được xây dựng băng chương trình MS Project.
Mô hình BIM 3D xuat sang dạng N\WC
Append file NWC vào Navisworks
Nhập tiễn độ, chi phí vào Navisworks thông qua Add MS
Tạo các Selection Sets, Task
Gan cac Selection Sets, Task
Tién hành mô phỏng và xuât két qua ơ
Hình 4.9: Trinh tự làm việc trên Navisworks
Các mô hình Revit được sử dụng là: e M6 hình cầu e Mô hình tự nhiên trước khi thi công e Mô hình hạ tang sau khi thi công cầu e Mô hình mặt băng tô chức thi công
Mô hình mặt bằng tổ chức thi công, các thiết bị thi công được xây dựng bang Revit theo từng giai đoạn thi công Mô hình nay được đưa vào trong mô phỏng dé tạo mô phỏng biện pháp thị công. lp.|= 2 - e- oF 6t Autodesk Revit 2015-004 Site-TCT! 8B S\ & x 4 hauc2 -Đ Œ-| Le|(:|#fS§} ee) Architecture |) - =
NGHIÊN CỨU CÁC YEU TO CAN TRO VIỆC UNG DỤNG B.ILM VÀO CAC DỰ ÁN XÂY DỰNG HA TANG TẠI TP HOKHO KHAN VE XÂY DỰNG VA QUAN LÝ DULIEU H6 Thời gian đào tao dai, chi phí đào tạo cao 716
IL.8 Chi phí tăng thêm do việc áp dụng BIM 670
Sử dung, phối hop các phan mềm dùng cho công trình ha | 695
L9 ` tang khó khăn, phức tạp
II.10 Độ tin cậy và bảo mật của việc trao đối dữ liệu 789
1 Không rõ rang về quyền sở hữu dữ liệu va trách nhiệm đối | 648
KHO THAY DOI QUY TRÌNH, PHOI HỢP VÀ NHÂNSỰ I4 Khó thay đổi quy trình và văn hóa làm việc 0.462 H.5 Thiếu nhân sự được đào tạo, huấn luyện về BIM 0.767
LD Khó khan trong việc phối hop, đồng bộ mô hình BIM giữa | 0.763 các bên liên quan như chủ dau tư, thiết kế, thi công
Hã Thiếu tiêu chuẩn, quy tắc cho việc phối hợp các bên liên | 0.760 quan Chủ đầu tư, Tư vẫn, Nhà thâu
NHÓM 4 | KHÓ KHAN DO CHI PHi PHAN MEM, PHAN
CUNG VA THIEU YEU CAUII Thiếu yêu cầu, khuyến khích áp dụng BIM 0.708I2 Chị phí phân mềm và nâng cấp phan cứng cao 0.676
KHO KHAN DO ĐẶC TRUNG XÂY DỰNG HATANG L2 Công trình đơn lẻ, khó được tiêu chuẩn hóa, ít sử dụng lại | 0.759 được
` Công trình chạy dài và rộng, nhiều hạng mục phối hợp với | 0.749 nhau, thay đối theo điều kiện tự nhiên
% Giải thích các nhân tố:
KHÓ KHAN VE XÂY DUNG, QUAN LY DU LIEUNhóm nay gồm 5 nhân to liên quan đến việc xây dựng, quản lý mô hình BIM, chiếm đến 30.919% tông các biến phân tích Điều này cho thấy cản trở lớn nhất đến việc áp dụng BIM trong hạ tang là do việc xây dựng mô hình, quản lý dữ liệu.
'“ “Thời gian dao tạo dài, chi phí dao tạo cao” và “Chi phí tăng thêm do việc áp dụng
BIM” ảnh hưởng rất lớn đến việc áp dụng BIM Đây là vẫn dé lớn của nhiều công ty trong khi có thể dẫn đến việc áp dụng BIM thất bại hay khiến cho các công ty ngại áp dụng BIM.
“Sử dụng, phối hợp các phần mềm dùng cho công trình hạ tầng khó khăn, phức tạp” bởi vì các công cụ dành cho hạ tầng vẫn còn rất ít so với lĩnh vực dân dụng Điều này một phần nguyên nhân do thói quen sử dụng AutoCAD đơn giản.
“Độ tin cậy và bảo mật của việc trao đối dữ liệu” liên quan đến lĩnh vực IT nhiều và
“không rõ ràng về quyền sở hữu dit liệu và trách nhiệm đối với dữ liệu” liên quan đến thỏa thuận giữa các bên, và sự hướng dẫn của Nhà Nước Hiện tại thì hai vấn đề này còn tranh cãi.
THIẾU QUY ĐỊNH, HUONG DAN CUA NHÀ NƯỚCNhóm này gồm 3 nhân tổ liên qua đến việc thiếu quy định, hướng dẫn của Nhà Nước, chiếm 12.509% tổng các biến phân tích.
“Thiếu quy định pháp luật về việc áp dụng BIM” dẫn đến các công ty tranh cãi với nhau về chất lượng mô hình BIM, mức độ áp dụng BIM.
“Thiếu sự lãnh đạo, định hướng của Quản lý Nhà Nước” dẫn đến các công ty không rõ ràng về định hướng áp dụng BIM cũng như quyết định chưa áp dụng BIM.
“Thiếu quy trình, tiêu chuẩn về BIM” dẫn đến nhiều tranh cãi cho các bên liên quan,va cũng do đó việc khó áp dụng BIM trong các công trình có chủ dau tư công.
KHÓ THAY ĐỎI QUY TRÌNH, PHÓI HỢP VÀ NHÂN SỰ Nhóm này gồm 4 nhân tố, chiếm 9.022% tong các biến phân tích“Khó thay đổi quy trình và văn hóa làm việc” là do văn hóa làm việc đã thành thói quen cũng như quy trình làm việc đã là chuẩn Việc phải thay đôi văn hóa và kết hop quy trình BIM với quy trình cũ là rất khó khăn.
“Thiếu nhân sự được dao tạo, huấn luyện về BIM” do có it nơi đào tạo BIM, BIM vẫn chưa được dao tạo chính quy trong các trường hoc.
“Thiếu tiêu chuẩn, quy tắc cho việc phối hợp các bên liên quan Chủ đầu tư, Tư vấn, Nhà thầu ” và “khó khăn trong việc phối hợp, đồng bộ mô hình BIM giữa các bên liên quan như chủ đầu tư, thiết kế, thi công ” cũng gây ra nhiều tranh cãi và áp dụng
KHÓ KHAN DO CHI PHÍ PHAN MEM, PHAN CỨNG VÀ THIẾU YEU CAUNhóm này gồm 2 nhân tô, chiếm 7.836% tong các biến phân tích.
“Thiếu yêu cầu, khuyến khích áp dụng BIM” nên các công ty cảm thấy không cần thiết áp dụng BIM mặc dù những lợi ích do BIM mang lại.
“Chi phí phần mềm và nâng cap phần cứng cao” là trở ngại tài chính lớn đối với các công ty Việt Nam Khi họ sử dụng phần mém không bản quyên thì nguy cơ tiềm an do lỗi phần mềm hay không được sự hỗ trợ từ các hãng phần mềm.
KHÓ KHĂN DO ĐẶC TRƯNG XÂY DỰNG HẠ TẢNG Nhóm này gồm 2 nhân tố, chiếm 7.238% tong các biến phân tích“Công trình đơn lẻ, khó được tiêu chuẩn hóa, ít sử dụng lại được” khiến cho rất tốn thời gian mô hình, đồng thời “công trình chạy dài và rộng, nhiều hạng mục phối hợp với nhau, thay đổi theo điều kiện tự nhiên” cũng khiến cho việc xây dựng mô hình gặp nhiều rắc rối khi phải thay đối cau kiện quá nhiều hay khi có yêu cau thay đổi mô hình.
5.3.7 Thảo luận và kiến nghị s%%* THÁO LUẬN
Qua nghiên cứu “các yếu tố cản trở việc ứng dụng BIM vào các dự án xây dựng ha tầng tại Tp Hỗ Chí Minh”, kết quả cho thấy mức độ hiểu biết về BIM trong hạ tầng ở mức trung bình, điều này phù hợp với tình hình áo dụng BIM trong hạ tầng tại Tp HCM Nhu cầu áp dụng BIM trong hạ tầng rất lớn, đến 95.59% những người được khảo sát cho rằng nên áp dụng BIM Nghiên cứu này đã xác định được 16 yếu tô quan trong cản trở áp dụng BIM trong các dự án xây dựng hạ tang tại Tp HCM Thông qua việc phân tích, kết quả nhận được như sau: e Thông qua giá trị trung bình mean, đã xác định được 4 yếu t6 cản trở nhất, là
“Thiếu tiêu chuẩn, quy tắc cho việc phối hợp các bên liên quan Chủ đầu tư, Tư vấn, Nha thau ”,” Thiếu quy định pháp luật về việc áp dụng BIM”, “Chi phí phần mém và nâng cấp phan cứng cao”, “Thiếu quy trình, tiêu chuẩn về
BIM”. e Thông qua phân tích nhân tô EFA, xác định được 5 nhóm nhân tô cản trở đến việc áp dụng BIM là “khó khăn về xây dựng, quản lý dit liệu” “thiểu quy định, hướng dẫn của Nhà Nước”, “khó thay đổi quy trình, phối hợp và nhân sự”,
“khó khăn do chi phi phần mềm, phan cứng và thiếu yêu cầu”, “khó khăn do đặc trưng xây dựng hạ tầng”.
Dựa vào kêt quả thu được từ nghiên cứu, một sô đê nghị được đưa ra nhăm cải thiện các nhân tô cản trở đến việc áp dung BIM trong ha tang: e Xây dựng các tiêu chuẩn, quy tac phối hợp cho các bên, ở cấp độ Nhà Nước và ở cấp độ dự án e Các doanh nghiệp cân tôi thiểu hóa chi phí phan mềm, phan cứng bằng những giải pháp thích hợp. e Các doanh nghiệp cần tăng cường đào tạo cho đội ngũ nhân viên. e Cần có thêm những trung tâm đào tạo BIM và xem xét việc đào tạo BIM trong các trường đại học. e Nha Nước cần có mét lộ trình cụ thé và chi tiết để tiễn tới áp dụng BIM, tương tự như những nước phát triển như Mỹ, Anh, Hà Lan, Singapore e Khuyến khích các bên áp dụng BIM thông qua những yêu cau áp dụng hay lợi thé cho những công ty đó khi dau thầu e Xây dựng các quy định pháp luật về áp dụng BIM cũng như là tiêu chuẩn cấp quốc gia về BIM. e_ Triển khai các dự án dưới hình thức thiết kế - xây dựng (design and build) dé tối đa hóa lợi ích của BIM. e Cần có thêm nhiều nghiên cứu áp dụng BIM.
KET LUẬN VÀ HUONG PHAT TRIEN CUA LUẬN VĂNViệc áp dụng công nghệ BIM trong quản lý xây dựng cau là can thiết nhăm đạt được các lợi ích do công nghệ BIM mang lại trong suốt vòng đời dự án từ giai đoạn thiết kế, thi công, quản lý dự án đến quản lý vận hành công trình. Đã có một số nghiên cứu ứng dụng BIM trong các dự án cau đường, hạ tang và đã chứng minh các lợi ích do BIM mang lại, qua đó một số phương pháp áp dụng BIM được tham khảo.
Trường hợp áp dụng BIM trong quản lý thi công cầu Hương Lộ 2 đã một lần nữa khang định các lợi ích của BIM, với các sản pham BIM 3D, 4D, 5D và cũng là một dự án mẫu để xem xét việc áp dụng BIM cho công trình cầu đường hạ tầng ở Tp HCM Mô hình này có thé được chuyền giao dé sử dụng cho các mục tiêu tiếp theo như quản lý vận hành thiết bị, duy tu bảo dưỡng, sữa chữa công trình.
Nghiên cứu về các yếu tô cản trở áp dụng BIM trong xây dựng hạ tang tại Tp HCM đã chỉ ra được 16 nhân tố với 4 nhân tố cản trở nhất là “Thiéu tiêu chuẩn, quy tac cho việc phối hợp các bên liên quan Chủ đầu tư, Tư van, Nhà thau ”,” Thiếu quy định pháp luật về việc áp dụng BIM”, “Chi phi phần mềm va nâng cấp phan cứng cao”,
“Thiếu quy trình, tiêu chuẩn về BIM”, và 5 nhóm nhân tổ cản trở là “khó khăn về xây dựng, quản lý dữ liệu”, “thiếu quy định, hướng dẫn của Nhà Nước”, “khó thay đôi quy trình, phối hợp và nhân sự”, “khó khăn do chi phi phan mềm, phan cứng và thiếu yêu cầu”, “khó khăn do đặc trưng xây dựng hạ tầng” Từ đó, một số kiến nghị cũng được đưa ra nhăm cải thiện các nhân tô đó.
6.2 Hạn chê của luận văn
Luận văn này vẫn còn một số hạn chế như việc xây dựng mô hình BIM cầu Hương Lộ 2 vẫn còn nhiều thiếu sót do thiếu đào tạo công nghệ BIM, kỹ năng sử dụng công cụ còn hạn chê, chưa đánh giá mức độ trưởng thành của mồ hình.
Bảng khảo sát thu thập được chủ yếu làm ở vị trí thiết kế vì công nghệ BIM vẫn còn khá mới và mới chỉ được áp dụng ở các công ty thiết kế.
6.3 Hướng phát triển cia luận văn
Từ những hạn chế của luận văn, cần có những phát triển hơn nữa về việc áp dụng
BIM như áp dụng việc phân tích chi phí, thực hiện mồ phỏng biện pháp thi công chi tiết, thực hiện đánh giá mức độ trưởng thành năng lực, thực hiện việc chuyển giao dự án tích hợp IPD, hay áp dụng mô hình BIM trong toàn bộ vòng đời dự án.
Ngoài ra, cần có những nghiên cứu áp dụng BIM trong công trình hạ tầng khác như đường ô tô, đường thành phố, cấp thoát nước, đường sắt đô thị, quy hoạch đô thị nhằm xem xét các lợi ích của BIM, áp dụng BIM trong nhiều lĩnh vực.
