Thiết kế công trình hoàn thiện và quản lý rủi ro xây dựng dành cho kiến trúc sư và kỹ sư Hans-Ulrich Moennig Tổng Giám đốc ICCS Chủ tịch Phòng Thương mại Kỹ sư Thuringen, CHLB Đức 1. Mở đầu Erfurt – thủ phủ bang Thuringen,CHLB Đức Các công trình đều mang bản tính riêng và độc đáo. Điều này phân biệt chúng với các sản phẩm công nghiệp khác mà có thể sản xuất hàng loạt hay chế tạo với cấp độ lặp lại và tiêu chuẩn hóa cao. Sự sai lệch ra khỏi các định mức là khó tránh khỏi ngay cả khi các qui tắc và qui định kỹ thuật được đáp ứng. Đó là do các ảnh hưởng từ bên ngoài tác động vào công trình, vật liệu sử dụng hay tay nghề, đó là các tiêu chí chủ quan, có thể ảnh hưởng xấu tới dự án công trình. Chi phí lên tới 10% - 20% của xây dựng hàng năm có thể phải bỏ ra để cải tạo công trình hay để đạt tới chất lượng theo kế hoạch. Về khối lượng quốc gia công tác xây dựng, điều này có nghĩa rằng nước Đức phải chi tới 15-20 tỷ euro hàng năm. Đây chỉ là ước tính mà không có các con số chính xác về phương diện này, bởi vì các công việc yếu kém và sai sót thường không được thống kê đầy đủ. Công trình có nghĩa là đầu tư và thường bao hàm chi phí vốn lớn. Rủi ro là cao với khả năng chủ đầu tư/khách hàng sẽ phải chịu đựng một công trình chất lượng kém, không hoàn thiện hay lỗi về chức năng. Nhu cầu do vậy được hình thành để bảo đảm đối phó với rủi ro này ở cấp độ quốc gia và quốc tế. Nếu một KTS hay KS gây nên lỗi trong một dự án và gây ra thiệt hại cho bên thứ ba như một hậu quả, chúng sẽ được xử lý bằng chính sách bảo hiểm. Điều này cũng áp dụng cho tất cả nhưng người tham gia vào công tác xây dựng. Tuy nhiên sẽ không thể có bảo hiểm nếu như chưa cung cấp dịch vụ (hoàn thành hợp đồng) hay được thực hiện „yếu kém“ (tay nghề yếu). Chỉ có những hậu quả của những lỗi đó được đưa vào nội dung bảo hiểm trách nhiệm, nếu chúng gây nên thiệt hại vật chất hay phi vật chất (thiệt hại tài chính). Một phân tích về các nguyên nhân của thiệt hại đã chỉ rõ trong hầu hết các trường hợp, sai lầm mang tính chủ quan, đó là do con người. Để phòng tránh thiệt hai, do vậy cần giảm thiểu hay loại trừ những yếu tố chủ quan đó. Một số phương diện và thông tin được thiết kế để tránh rủi ro này được nhắc đến dưới đây và được minh họa bằng nhiều nghiên cứu điểm. 1.1. Dịch vụ kỹ thuật của kỹ sư Về cơ bản, có ba yêu cầu liên quan tới việc giảm thiểu rủi ro mà một kỹ sư dễ mắc sai lầm: - lập/yêu cầu một bộ hoàn thiện các hồ sơ dự án - kiến thức chuyên môn về hợp đồng cuối cùng, mà thường nên được soạn bởi các luật sư và nhà kỹ thuật có đủ năng lực - xây dựng một khái niệm tổng thể về thứ tự các quá trình công nghệ trên công trường cần có để hoàn thành một dự án xây dựng. Rủi ro về hư hỏng hay sai lầm được giảm thiểu nếu yêu cầu đơn giản sau đây được đáp ứng: Hồ sơ dự án phải tạo điều kiện cho dự án xây dựng được hoàn thành nhanh chóng và suôn sẻ. Điều này có nghĩa rằng công trình phải được lập hồ sơ một cách đầy đủ nhất và được mô tả theo hình thức phù hợp bằng cách sử dụng bản vẽ hay thuyết minh. Điều này bao gồm nhu cầu làm sáng tỏ các thành phần công trình phức tạp bằng việc cung cấp các chi tiết liên quan. Không có sẵn các bộ qui tắc nói rõ là các bản vẽ, chi tiết hay thuyết minh phải rõ như thế nào cho dự án. Qui tắc duy nhất là các bản vẽ, mô tả và trong một số trường hợp, mô hình chuyên dụng cần phải tạo điều kiện hoàn thành công tác xây dựng, tức là làm cho nó khả thi. 1.2. Hợp đồng Hợp đồng là một cơ sở kỹ thuật và kinh tế quan trọng nhất cho bất kỳ dự án xây dựng nào. Một hợp đồng thiếu hoàn chỉnh hay yếu kém sẽ dẫn đến sự hiểu nhầm hay chỉ theo cách hiểu của một bên. Kết quả là, một bên có thể bị thiệt hại chi phí đáng kể. Trong các trường hợp nghiêm trọng, điều này có thể dẫn đến đổ vỡ tài chính. Một kỹ sư cần biết rõ về hợp đồng, dự án được dựa trên cơ sở nào với các thông số và thu xếp, những cái quyết định về chất lượng của công trình và các thông số kỹ thuật và kinh tế quan trọng nhất của nó. Một trong những lỗi thường xuyên nhất của là KTS và KS là gây ra yêu cầu trách nhiệm của bên thứ ba, mà thường chỉ được xử lý bởi một công ty bảo hiểm, đơn giản là bởi vì họ không hiểu rõ về nội dung hợp đồng. Trong nhiều trường hợp điều này gây nên kết quả là các yêu cầu trách nhiệm và thiệt hại tài chính cho các cá nhân. Do vậy cần thiết phải có sự hợp tác chặt chẽ giữa các KS, nhà kế hoạch, và luật sư trong quá trình soạn ra hợp đồng, để tất cả các đặc tính và yếu tố kỹ thuật trong dự án được tính đến hết, và như vậy tránh được bất kỳ lỗi phân xử pháp lý và kỹ thuật mà có thể xảy ra khi dự án đang được hoàn thành. Điều này ứng với việc thực hiện các dự án ở cấp độ quốc gia và quốc tế. 1.3. Quản lý công trường và kiểm tra Sai sót thường xuyên và nghiêm trọng thường có trong công tác kiểm tra công trình. Các khiếm khuyết bao gồm công tác xây dựng không tuân theo kế hoạch dự án và/hay không có chất lượng vật liệu xây dựng hay vật liệu phối được bảo đảm khi các loại vật liệu thay thế với chất lượng kém hơn đựa đưa vào sử dụng. Qui tắc quan trọng nhất cho công tác xây dựng hay kiểm tra mà không có lỗi là hoàn thành dự án với chất lượng và số lượng kết cấu chính xác theo như các hạng mục công việc ghi trong hợp đồng. Trách nhiệm của nhà kiểm tra xây dựng không chỉ là đảm bảo công tác xây dựng tuân theo các kế hoạch trên tay, mà còn kiểm tra tính khả thi và tính chính xác của chúng và, nếu cần thiết, yêu cầu cải thiện/thay đổi. Nhà kiểm tra công trình do vậy có trách nhiệm rất lớn bởi vì hai nhiệm vụ này và do vậy mối rủi ro chính về sai sót hay lỗi phân xử dễ xảy ra. Một phân tích về các trường hợp thiệt hại chỉ rõ rằng tần suất sai sót và rủi ro thiệt hại là rất lớn trong lĩnh vực này. Ngoài các yếu tố nêu trên liên quan tới việc tránh rủi ro gây thiệt hại, cũng cần bảo đảm rằng công tác xây dựng hay công tác kiểm tra được lập hồ sơ kỹ lưỡng trong mỗi giai đoạn của dự án để cung cấp bằng chứng rõ ràng về quá trình công tác xây dựng và các cá nhân chịu trách nhiệm vào một giai đoạn sau (trong một số trường hợp điều này có thể liên quan tới nhiều năm). Đây là cách duy nhất xử lý với những đòi hỏi về thiệt hại mà có thể phát sinh bởi vì sự thiếu hoàn chỉnh thực tế hay bị đổ lỗi của công trình. Từ quan điểm lý thuyết, các yếu tố quan trọng nhất để tránh thiệt hại là:: - Lập một dự án hoàn thiện theo hình thức các bản vẽ, thuyết minh, mô hình hay các phương tiện thích hợp khác để thể hiện, mà bảo đảm rằng việc xây dựng có thể được tiến hành mà không xảy ra vấn đề gì. - Xây dựng một hợp đồng, với các chi tiết cả về yếu tố kỹ thuật và pháp lý; đó là một trong những nền tảng quan trọng nhất để hoàn thành một dự án - Một sự hiểu biết chi tiết về hợp đồng để xác định các giới hạn kỹ thuật và kinh tế được qui định trong đó - Cần có bản dịch được ủy quyền sang tiếng địa phương của dự án - Công tác kiểm tra phải soát xét kỹ chất lượng và số lượng được qui định của các thành phần riêng lẻ - Phải có sự ủy quyền nếu việc trệch hướng khỏi các chỉ định kỹ thuật của dự án trở nên cần thiết Việc lập hồ sơ các qui trình trong khi hoạt động xây dựng là cần thiết để cung cấp minh chứng bằng văn bản hay cung cấp tài liệu bảo vệ chống lại bất kỳ đòi hỏi bồi thường thiệt hại nào. 2. Một sự ước tính kém về nền đất gây ra thiệt hại chi phí lớn – một trường hợp nghiên cứu điểm Đối với khảo sát nền móng, nhìn chung phải phân tích chất lượng và số lượng của các lớp đất phía dưới công trình để xem chúng bị tác động tới mức độ nào bởi tải trọng cần được hấp thụ từ công trình. Độ sâu của khảo sát phụ thuộc vào công trình cụ thể được thi công. Trong trường hợp các dự án kết cấu và xây dựng kỹ thuật, độ sâu của công tác thăm dò ít nhất bằng 3 lần kích thước nhỏ nhất của móng hay ít nhất là 6 m. Đối với các công trình nhỏ hơn, độ sâu khảo sát 2 m là đủ. Về cơ bản, các qui trình khoan và thăm dò cần tạo điều kiện đánh giá được các lớp đất phía dưới móng cũng như xác định các thuộc tính cơ học của mỗi thể loại đất. Cũng cần tiến hành thăm dò ít nhất tại các góc của công trình hay tại các điểm chịu tải lớn, để cho phép xác định trình tự các lớp tại các điểm khảo sát trong mặt bằng với sự trợ giúp của các mặt cắt. Thêm vào đó, cần phải có được các hồ sơ liên quan, nhìn chung có sẵn tại cơ quan xây dựng địa phương hay văn phòng của chính phủ về địa chất và quy hoạch vùng. Những tài liệu này cung cấp các chi tiết về các điều kiện nền đất nói chung. Bất kỳ sự biểu hiện bất thường không đồng bộ nào mà không được thể hiện trong các khảo sát lựa chọn sẽ được liệt kê riêng. Sau khi hoàn thành công tác xây dựng và sau khi bắt đầu sử dung công trình, độ lún trong trường hợp tòa nhà tương đối nhẹ đã là tới dm sau một thời gian ngắn. Nhiều chuyên gia nền móng làm việc để điều tra nguyên nhân của sự lún này. Họ áp dụng các phương pháp khảo sát đã được công nhận và sử dụng mũi khoan và thử nghiệm. Một nỗ lực được thực hiện để giảm sự bất thường này, mà đã thấy rõ trong quá trình đào đất, bằng cách phủ lên khu vực đất móng một lớp đán dăm như một lớp đệm để phân bố đều lực tải xây dựng. Khi sự lún nhiều tiếp theo gây ra nứt và hư hỏng kết cấu nặng, lúc này cần thiết phải xác định những nguyên nhân của sự lún. Bởi vì người ta cho rằng sự bất thường ngâm chiết xảy ra trong nền đất, các cuộc điều tra đã tiến hành sử dụng các phép đo kháng trở điện. Chúng cho phép các kỹ sư đạt được một hình ảnh 2 chiều đầy đủ về nền đất tới độ sâu khoảng 90 m dọc theo tuyến giao nhau (hình ảnh 1, 2, 3). Rõ ràng là nguyên nhân của sự lún là một sự ngâm chiết hình phễu, được tạo ra trong các thời kỳ địa chất trước đây. Nó kéo dài tới độ sâu 40-70 m, được chứa đầy bởi một chất liệu yếu và được phủ bằng lớp đá ổn định dày 3 m. Để ổn định các lớp đó, một khối lượng lớn bê tông được chèn vào và nền đất và thay thế và ổn định lớp đất yếu phía dưới. Sự lún công trình được dừng lại. Bằng cách sử dụng phương pháp thông tin này, có thể nhận được một bức tranh liên tục của nền đất và các nguyên nhân của sự lún lớn với một chi phí nhỏ về khảo sát cơ học. Như bức ảnh 1-3 chỉ rõ, đây là một phương pháp so sánh, thể hiện rõ những khác biệt về mật độ trong nền đất bằng cách sử dụng các loại màu khác nhau. 2.1. Các ví dụ khác về công tác kế hoạch/đánh giá sai lầm 2.1.1. Sai lầm trong qui hoạch vùng (ảnh 4) Một khu vực phát triển ở Tanzania: vị trí một nhà máy chế biến dệt để sản xuất vải lụa đa mát chất lượng cao rất gần một công trình xi măng. Bụi xi măng nhỏ li ti tràn vào nhà máy nằm ở cuối hướng gió chủ đạo. Điều này có nghĩa rằng các bộ lọc cần phải được liên tục thay để bảo đảm sản xuất. 2.1.2. Vật liệu xây dựng không dùng được cho điều kiện công trường (ảnh 5) Vật liệu xây dựng và chất độn phải phù hợp với điều kiện khí hậu cụ thể. Trên bức hình này, nỉ lợp mái nhựa đường được cung cấp tới một nước nóng ẩm. Mức độ tia tử ngoại khắc nghiệt đã sớm phá hủy vật liệu làm cho nó không thể dùng được nữa. 2.1.3. Công nghệ phải được làm chủ ở cấp địa phương (ảnh 6) Công tác thiết kế và các công nghệ cần thiết phải được điều chỉnh theo địa điểm và lực lượng lao động địa phương. Si lô xi măng được xây cho một nhà máy ở Saudi Arabia có sử dụng một phương pháp xây dựng bê tông trượt. Yêu cầu công nghệ quá cao nên không được đáp ứng trong điều kiện địa phương (tiếp nguyên liệu liên tục, mức độ tia bức xạ cao, tỷ lệ bốc hơi nước lớn). 2.1.4. Độ căng thẳng khí hậu quá tải (ảnh 7) Một kết cấu mái được xây dựng dưới điều kiện Châu Âu được sử dụng ở một nước châu Phi mà không điều chỉnh kỹ thuật phù hợp. Hai hình thức hư hỏng đã xảy ra: Do mức độ bức xạ nhiệt cao và thay đổi nhiệt độ lớn giữa ngày và đêm, những biến đổi về hình dáng và độ dài đã xảy ra, dẫn đến phá hủy các cấu kiện kết nối và làm cho mái không còn dùng được nữa Do việc sử dụng trực tiếp các kim loại khác nhau (liên quan tới dãy số điện), các thành phần địa phương được tạo ra trong điều kiện ẩm, nên theo luật khoa học tự nhiên, gây ra một sự biến dạng hệ thống của kim loại kém phẩm chất 2.1.5. Tính toán sai của phần mềm (ảnh 8) Một công trình mái dây căng được thiết kế theo lý thuyết bậc 3. Phần mềm sử dụng vòng lặp. Kết quả cuối cùng là không chính xác, tuy nhiên, về mặt số lượng các chu trình tính toán, kết quả không đạt được độ tiệm cận mà với một mức độ tối đa. . Thiết kế công trình hoàn thiện và quản lý rủi ro xây dựng dành cho kiến trúc sư và kỹ sư Hans-Ulrich Moennig Tổng Giám đốc ICCS Chủ tịch Phòng Thương mại Kỹ sư Thuringen,. xuyên và nghiêm trọng thường có trong công tác kiểm tra công trình. Các khiếm khuyết bao gồm công tác xây dựng không tuân theo kế hoạch dự án và/ hay không có chất lượng vật liệu xây dựng hay. nhà kỹ thuật có đủ năng lực - xây dựng một khái niệm tổng thể về thứ tự các quá trình công nghệ trên công trường cần có để hoàn thành một dự án xây dựng. Rủi ro về hư hỏng hay sai lầm được