1.4. Vấn đề lập và lựa chọn phương ỏn thi cụng trong thi cụng cụng trỡnh
1.4.3. Bài toỏn lựa chọn phương ỏn thi cụng hợp lý với cỏc trang, thiết bị hiện
của cỏc nhà thầu xõy dựng hầm Việt Nam
Việc lựa chọn phương ỏn thi cụng là một vấn đề phức tạp khi kỹ sư thiết kế bắt tay vào thiết kế phương ỏn thi cụng cụng trỡnh ngầm. Cú rất nhiều phương ỏn thi cụng cú thể được nghiờn cứu đề xuất để thi cụng một đường hầm nhất định. Trong số đú, để lựa chọn một phương ỏn thi cụng cụng trỡnh ngầm, người thiết kế căn cứ vào cỏc yếu tố sau [13]:
- Quy mụ cụng trỡnh, bao gồm chiều dài đường hầm, tiết diện gương đào, vv... Quy mụ cụng trỡnh là yếu tố quan trọng then chốt để người thiết kế lựa chọn phương ỏn thi cụng. Chiều dài đường hầm quyết định khả năng thi cụng bằng phương phỏp khoan nổ mỡn hay thi cụng bằng mỏy đào. Đối với những đường hầm cú chiều dài lớn hơn 2km thỡ thi cụng bằng mỏy đào cú lợi thế, đường hầm càng dài thỡ ỏp dụng mỏy đào toàn gương càng mang lại hiệu quả kinh tế cao. Tiết diện gương đào và điều kiện đất đỏ khu vực đường hầm cho phộp sử dụng sơ đồ đào nối tiếp, hoặc song song, cỏc loại trang, thiết bị sử dụng đi cựng để thi cụng đường hầm. Đối với những đường hầm tiết diện quỏ lớn, bắt buộc phải sử dụng phương phỏp thi cụng chia gương để thi cụng đường hầm, quỏ trỡnh tổ chức thi cụng cú thể tiến hành song song giữa cỏc gương khai đào.
- Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn đường hầm bao gồm độ kiờn cố đất đỏ, khả ổn định khụng chống sau khi khai đào, điều kiện nước ngầm... Độ kiờn cố đất đỏ là yếu tố quan trọng hàng đầu khi lựa chọn trang, thiết bị thi cụng bao gồm trang, thiết bị khoan nổ mỡn, trang, thiết bị xỳc bốc, vận tải, trang, thiết bị chống tạm, thời gian chống tạm... Đối với những đường hầm cú độ kiờn cố đất đỏ lớn, thi cụng bằng phương phỏp khoan nổ mỡn mang lại hiệu quả phỏ đỏ cao hơn. Những đường hầm đất đỏ cú độ kiờn cố nhỏ cú thể sử dụng mỏy đào để thi cụng trực tiếp. Khi đất đỏ xung quanh đường hầm cú độ kiờn cố nhỏ, thi cụng bằng mỏy đào sẽ ớt tỏc động hơn tới biờn cụng trỡnh, làm tăng sự ổn định cho đường hầm. Cỏc đường hầm cú độ kiờn cố đất đỏ khỏc nhau cũng được lựa chọn trang, thiết bị khoan nổ mỡn khỏc nhau.
- Điều kiện cung cấp vật tư, vật liệu và trang, thiết bị thi cụng: Khi thiết kế phương ỏn thi cụng, người kỹ sư thiết kế phải nắm rừ cỏc loại vật tư, vật liệu, trang,
thiết bị đang cú trờn thị trường để đỏnh giỏ khả năng cung cấp cho cụng tỏc thi cụng đường hầm. Cú nhiều loại thiết bị tiờn tiến, rất tốt nếu ỏp dụng trong điều kiện thiết kế, tuy nhiờn tại Việt Nam chưa cú, chưa được ỏp dụng thỡ việc lựa chọn loại thiết bị đú là rất khú khả thi, mà cần thay thế bằng thiết bị khỏc. Thụng thường người thiết kế thi cụng luụn sử dụng những trang, thiết bị sẵn cú, phự hợp với điều kiện cung ứng của thị trường Việt Nam.
- Khả năng đầu tư tài chớnh của chủ đầu tư: Trong thực tế thi cụng xõy dựng đường hầm, chủ đầu tư là người quyết định phương ỏn đầu tư cuối cựng dựa trờn sự tư vấn của cụng ty, tổ chức tư vấn. Căn cứ vào khả năng tài chớnh của mỡnh, chủ đầu tư sẽ lựa chọn phương ỏn thi cụng phự hợp nhất. Vớ dụ như khi thi cụng những đường hầm dài, chủ đầu tư cú thể sử dụng phương phỏp khoan nổ mỡn hoặc phương phỏp sử dụng mỏy đào hầm toàn gương. Căn cứ vào mức độ đầu tư ban đầu, chủ đầu tư cú thể đầu tư mỏy đào hầm toàn gương hoặc thiết bị sử dụng cho phương phỏp khoan nổ mỡn. Nếu đầu tư ban đầu bằng mỏy đào toàn gương, cần một khoản tiền lớn ngay đầu tiờn, sau đú chi phớ thi cụng sẽ khụng lớn. Trường hợp sử dụng phương phỏp khoan nổ mỡn, ta chỉ cần đầu tư một phần kinh phớ vừa phải để mua thiết bị, nhưng chi phớ thi cụng trong quỏ trỡnh thi cụng lớn, bao gồm cả chi phớ trực tiếp (chi phớ đầu tư vào cụng trỡnh) và chi phớ giỏn tiếp (lợi nhuận thu được do tiến độ thi cụng nhanh hay chậm hơn so với phương phỏp dựng mỏy đào hầm toàn gương. Thụng thường tốc độ đào lũ của mỏy đào hầm toàn gương lớn hơn tốc độ đào lũ bằng phương phỏp khoan nổ mỡn.
Như vậy, chọn phương ỏn thi cụng phải dựa vào nhiều yếu tố liờn quan đũi hỏi người thiết kế phương ỏn thi cụng phải cú kiến thức tổng quỏt về nhiều lĩnh vực xõy dựng cụng trỡnh ngầm cũng như đỏnh giỏ về khả năng sử dụng trang, thiết bị của chủ đầu tư. Thụng thường, lựa chọn phương ỏn thi cụng nào cũn phụ thuộc vào yếu tố chủ quan của người thiết kế và người thi cụng. Việc lựa chọn phương ỏn tối ưu là rất khú khăn bởi những hạn chế về kiến thức, thời gian và tiền bạc.
Hiện nay, số lượng nhà thầu Việt Nam cú đủ năng lực tham gia vào cỏc gúi thầu thi cụng đường hầm cũng khụng nhiều, Tại phụ lục 1 cho biết túm lược về lịch
sử cũng như trang, thiết bị hiện cú của một số nhà thầu một số nhà thầu Việt Nam trong lĩnh vực xõy dựng hầm. Cỏc thụng tin này được lấy từ trang web của cỏc đơn vị và một phần bổ sung từ hồ sơ năng lực khi tham gia đấu thầu. Theo kết quả khảo sỏt này thỡ rừ ràng cỏc doanh nghiệp xõy dựng hầm Việt Nam cũn cú sự thua kộm nhất định về chủng loại, mức hiện đại, số lượng cỏc trang, thiết bị hiện cú so với cỏc nhà thầu cựng lĩnh vực tại cỏc nước cú trỡnh độ phỏt triển. Đấy là mới so sỏnh về thiết bị dựng trong phương phỏp đào hầm bằng khoan nổ. Nhỡn rộng ra, doanh nghiệp Việt Nam cũn thiếu nhiều thiết bị xõy dựng hầm khỏc (vớ dụ như thiết bị TBM hiện khụng phải nhà thầu nào cũng cú). Bờn cạnh đú, khả năng về tài chớnh cũng hạn hẹp, do đú để mua sắm trang, thiết bị mới là khụng đơn giản. Chớnh vỡ vậy, doanh nghiệp Việt Nam phải tỡm ra khả năng cạnh tranh của mỡnh trong điều kiện hiện cú mà vẫn đỏp ứng tốt yờu cầu của chủ đầu tư (vớ dụ: cú thời gian thi cụng nhanh hơn cỏc phương ỏn thi cụng của cỏc nhà thầu khỏc).
Như đó trỡnh bày ở trờn, lập phương ỏn thi cụng cụng trỡnh là đề xuất phương phỏp tổ chức thi cụng cụng trỡnh một cỏch tổng thể, cỏc quyết định về cụng nghệ thi cụng, biện phỏp tổ chức và kỹ thuật thi cụng cho từng cụng tỏc xõy lắp cụ thể, dự trự và phõn bổ một cỏch hợp lý nguồn lực cho quỏ trỡnh thi cụng cụng trỡnh. Lập phương ỏn/kế hoạch thi cụng là một cụng việc khú khăn do những đặc thự của cụng việc xõy dựng chi phối. Thi cụng hầm càng đặc biệt khú khăn và tiềm ẩn nhiều yếu tố rủi ro, vỡ vậy cụng tỏc kế hoạch phải chu đỏo, cụ thể, tỉ mỉ và khoa học để chủ động trong quản lý và triển khai.
Lựa chọn phương ỏn thi cụng đường hầm phải dựa vào cỏc nhõn tố tổng hợp như: vị trớ địa lý của đường hầm, tài liệu về địa chất cụng trỡnh và địa chất thủy văn, mặt cắt ngang hầm lớn hay nhỏ, loại vỏ hầm, chiều dài đường hầm, yờu cầu về thời hạn xõy dựng, lực lượng kỹ thuật thi cụng, khả năng thiết bị và mỏy múc thi cụng, khả năng cung ứng nguyờn vật liệu và sức lao động trong thi cụng, hiệu quả kinh tế và xó hội sau đầu tư và vận hành cụng trỡnh, an toàn trong thi cụng, cỏc yờu cầu về giới hạn lỳn mặt đất và ụ nhiễm mụi trường cựng một số nhõn tố khỏc để nghiờn cứu phõn tớch toàn diện và ra quyết định.
Thi cụng cụng trỡnh ngầm theo phương phỏp khoan nổ mỡn cú liờn quan đến nhiều yếu tố với nhiều phương ỏn thi cụng khỏc nhau. Lựa chọn phương ỏn thi cụng là phải dựa vào tỡnh hỡnh thực tế mà dựng phương phỏp đào hợp lý, xỏc định phương phỏp đào đỳng đắn và dựng cỏc biện phỏp che chống đỏng tin cậy cũng như thiết bị, cơ giới, sức lao động, vật liệu, v.v... để hoàn thành nhiệm vụ đào đường hầm đỳng thiết kế, bảo đảm chất lượng, an toàn, đỳng kỳ hạn và bảo vệ được mụi trường. Trong thực tế thi cụng hiện nay ở Việt Nam, với điều kiện trang, thiết bị thi cụng như hiện cú, việc đỏnh giỏ lựa chọn phương ỏn thi cụng nào tối ưu (về tiến độ và kinh tế) trong từng điều kiện thi cụng cụ thể cũn chưa cú lời giải đủ sức thuyết phục. Trong quỏ trỡnh thực hiện cỏc dự ỏn xõy dựng đường hầm, một thực tế đặt ra là cỏc nhà quản lý luụn mong muốn phải sớm hoàn thành đưa được cụng trỡnh vào vận hành sử dụng. Tuy nhiờn, với cỏc nhà thầu, để đỏp ứng được yờu cầu tiến độ trong khi năng lực tài chớnh, trang, thiết bị cú hạn thỡ đỏp ứng tiến độ thường bị xung đột với yờu cầu về tiết giảm chi phớ và sử dụng hiệu quả tài nguyờn mà cỏc nhà thầu cú trong tay. Từ đú, thời hạn thi cụng do chủ đầu tư đưa ra và tiến độ thi cụng do nhà thầu lập khi lựa chọn nhà thầu thường chỉ là ước đoỏn, mang tớnh kinh nghiệm, đụi khi là thỏa hiệp mà chưa thực sự cú cơ sở khoa học.
Bài toỏn giải quyết phương ỏn thi cụng sao cho đạt được yờu cầu nhanh nhất về tiến độ, đỏp ứng được hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cho cả chủ đầu tư và cỏc doanh nghiệp, trong điều kiện hạn hẹp về kinh phớ phải tận dụng hết khả năng của cỏc trang, thiết bị hiện cú là cần thiết để cú thể ỏp dụng vào quỏ trỡnh xõy dựng cỏc cụng trỡnh ngầm sau này.