CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.2. VẤN ĐỀ 2: SO SÁNH PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG HỆ THỐNG THỬ NGHIỆM KẾT CẤU BDI – STS VÀ PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ ĐO
4.2.1. Các tiêu chí nghiên cứu vấn đề 2 Bảng 4.18 Các tiêu chí nghiên cứu vấn đề 2
Nhóm
tiêu chí Mã hiệu Mô tả Phương pháp so sánh
và thu thập số liệu
Tối ƣu hóa
NT1 Tiết kiệm số lƣợng nhân lực
tham gia kiểm định theo mục 3.3.4.2 CP1 Giảm chi phí quá trình lắp đặt
thiết bị theo mục 3.3.4.9
NT4 Tiết kiệm xe tải thử theo mục 3.3.4.4 CP3 Tổng chi phí thực hiện thử tải
kiểm định công trình cầu thấp theo mục 3.3.4.10 NT2 Nhân sự có trình độ kỹ thuật
chuyên môn cao
thống kê giá trị trung bình bảng khảo sát
Kỹ thuật và Thời gian
KT2
Hạn chế sai số, mất số liệu trong quá trình thu thập số liệu hiện trường
thống kê giá trị trung bình bảng khảo sát
KT3
Đánh giá khả năng chịu tải gần đúng với khả năng thực tế của công trình
thống kê giá trị trung bình bảng khảo sát TG1 Thời gian lắp đặt thiết bị tại hiện
trường nhanh theo mục 3.3.4.6
TG5 Dễ dàng kiểm tra và phát hiện sai sót trong quá trình thực hiện
thống kê giá trị trung bình bảng khảo sát TG3 Thời gian thực hiện thử tải hiện
trường ngắn theo mục 3.3.4.8
Đơn giản và An toàn
KT6 Phương pháp hiện đại, tiên tiến thống kê giá trị trung bình bảng khảo sát KT5 An toàn lao động trong quá trình
thực hiện thử tải
thống kê giá trị trung bình bảng khảo sát KT1 Số liệu hiện trường được thu
thập liên tục và tự động
thống kê giá trị trung bình bảng khảo sát
TG2
Thời gian nhập dữ liệu hiện trường vào mô hình tính nhanh chóng
thống kê giá trị trung bình bảng khảo sát 4.2.2. Tiêu chí NT1: Tiết kiệm số lƣợng nhân lực tham gia kiểm định Bảng 4.19 Số liệu so sánh tiêu chí NT1
Số liệu Đơn vị Hệ thống thử nghiệm
kết cấu BDI – STS Đồng hồ đo
Chủ trì kiểm định người 01 01
Theo dõi thiết bị / Đọc số đo người 02 12
Xếp xe trên cầu người 02 03
Hậu cần người 02 02
Tổng cộng người 07 18
Kết quả so sánh số liệu nhân sự ghi nhận tại hiện trường để đánh giá tiêu chí
“Tiết kiệm số lƣợng nhân lực tham gia kiểm định” cho thấy:
Ở công trình đƣợc thu thập dữ liệu, số lƣợng nhân lực cần thiết để thực hiện thử nghiệm cầu theo phương pháp sử dụng Đồng hồ đo nhiều gấp 2.57 lần phương pháp sử dụng Hệ thống BDI – STS.
Sự chênh lệch nhân sự chủ yếu do hạng mục “theo dõi thiết bị / đọc số đo”, trong đó phương pháp sử dụng Đồng hồ đo nhiều gấp 6 lần so với phương pháp sử dụng Hệ thống BDI – STS.
Sự chênh lệch về nhân sự này cũng chính là điểm mạnh của phương pháp sử dụng Hệ thống BDI – STS đƣợc xuất phát do đặc tính tự động thu thập và truyền dữ liệu về máy chủ. Ƣu điểm này cũng đƣợc nhận định và đánh giá cao trong lĩnh vực kiểm định cầu khi đƣợc xếp hạng 1 trong phân tích giá trị trung bình các tiêu chí khảo sát (mục 4.1.3).
Phương pháp sử dụng Hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS được đánh giá cao hơn nhiều so phương pháp truyền thống sử dụng Đồng hồ đo khi so sánh ở tiêu chí “Tiết kiệm số lƣợng nhân lực tham gia kiểm định”.
4.2.3. Tiêu chí CP1: Giảm chi phí quá trình lắp đặt thiết bị Bảng 4.20 Số liệu so sánh tiêu chí CP1
STT Số liệu Đơn vị Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo
1 Số lượng nhân công người 03 05
2 Thời gian lắp đặt giờ 11 13.5
Thời gian lắp thiết bị nhịp 1 giờ 03 4.5
Thời gian tháo thiết bị nhịp 1 giờ 02 02
Thời gian lắp thiết bị nhịp 2 giờ 04 05
Thời gian tháo thiết bị nhịp 2 giờ 02 02
3 Đơn giá (1người / 1giờ) đồng 50 000 50 000
4 Chi phí đồng 1 650 000 4 050 000
So sánh chi phí quá trình lắp đặt cho thấy: Chi phí lắp đặt khi sử dụng Đồng hồ đo lớn gấp 2.45 lần chi phí khi sử dụng Hệ thống thử nghiệm BDI – STS.
Ưu thế chi phí lắp đặt thiết bị của phương pháp sử dụng Hệ thống thử nghiệm BDI – STS chủ yếu đƣợc mang lại do thiết bị dễ lắp đặt, không yêu cầu số lƣợng nhân công lớn.
Chi phí lắp đặt này không lớn, nhƣng khi kiểm định các công trình cầu đặc biệt lớn và thực hiện thử tải với nhiều kết cấu thì phần chi phí có thể tiết kiệm này rất đáng để xem xét.
4.2.4. Tiêu chí NT4: Tiết kiệm xe tải thử Bảng 4.21 Số liệu so sánh tiêu chí NT4
STT Số liệu Đơn vị Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo
1 Số lƣợng xe thử tải xe 04 08
2 Số lần thử
(2nhịp x 2sơ đồ x 3lần) lần 12 12
3 Tổng số lần sử dụng xe thử lần 48 96
So sánh số lƣợng xe tải thử cho thấy: Sử dụng Đồng hồ đo có số lƣợng xe thử tải cần thiết gấp 2 lần khi sử dụng Hệ thống thử nghiệm BDI – STS.
Số lượng xe thử tải được tính toán theo hướng dẫn kỹ thuật và tiêu chuẩn trên cơ sở là tải trọng thử phải gây lực tác động và kết cấu phản ứng lại đủ lớn để có thể đo đạc. Ưu thế này được mang lại dựa vào phương pháp và thiết bị hiện đại của Hệ thống thử nghiệm BDI – STS.
4.2.5. Tiêu chí CP3: Tổng chi phí thực hiện thử tải kiểm định cầu thấp Bảng 4.22 Số liệu so sánh tiêu chí CP3
STT Chi phí Đơn vị Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo
1 Khấu hao đồng 15 000 000 1 800
2 Xe thử đồng 12 000 000 24 000 000
3 Nhân sự đồng 3 600 000 8 000 000
4 Tổng cộng đồng 30 600 000 33 800 000
Ghi chú:
Các chi phí trên tính cho thực hiện thử tải cả 1 nhịp cầu.
So sánh chi phí thực hiện thử tải cho thấy: Sử dụng Hệ thống BDI – STS có chi phí thấp hơn sử dụng Đồng hồ đo.
Phương pháp sử dụng Hệ thống BDI – STS có Chi phí thấp hơn do sự tối ưu từ chi phí xe thử và nhân sự, trong khi chi phí thiết bị lại lớn hơn rất nhiều do chi phí đầu tƣ ban đầu là rất lớn.
Chi phí thực hiện này có rất nhiều yếu tố chi phối. Do đó, khi áp dụng với các công trình khác có quy mô khác với công trình đƣợc khảo sát thu thập dữ liệu thì sự chênh lệch này có thể thay đổi rất nhiều. Ví nhƣ số lƣợng điểm đo đồng thời của Hệ thống BDI – STS bị hạn chế vào số lƣợng cảm biến và chi phí để mua sắm cảm biến thường rất cao, trong khi chi phí cho đồng hồ đo thấp hơn rất nhiều, điều này làm ảnh hưởng tới thời gian thử tải, chi phí thử tải hay cả về phương pháp thử nghiệm.
4.2.6. Tiêu chí NT2: Nhân sự có trình độ kỹ thuật chuyên môn cao Bảng 4.23 Thống kê giá trị trung bình tiêu chí NT2
Tiêu chí Mô tả Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo NT2 Nhân sự có trình độ kỹ thuật
chuyên môn cao 3.79 / 5 2.28 / 5
Kết quả so sánh giá trị trung bình cho tiêu chí “Nhân sự có trình độ kỹ thuật chuyên môn cao” cho thấy: Phương pháp sử dụng Đồng hồ đo được đánh giá thấp hơn nhiều so với phương pháp sử dụng Hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS.
Mức đánh giá của phương pháp sử dụng Đồng hồ đo là Thấp, trong khi mức đánh giá của phương pháp sử dụng Hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS là Cao.
Phương pháp sử dụng Đồng hồ đo khi thực hiện cần huy động số lượng lớn nhân lực (tương ứng với số lượng điểm cần đo) nhưng phần lớn nhân lực thường được sử dụng để thu thập số liệu (tức đọc giá trị đồng hồ), thường không yêu cầu trình độ chuyên môn quá cao. Đồng thời, phương pháp cũng là đơn giản nhất, phổ biến nhất, có số lượng tài liệu tham khảo và hướng dẫn tiếng việt rất nhiều, dẫn đến tổng quát trình độ của nhân sự không cần kỹ thuật chuyên môn quá cao để thực hiện.
Cùng với các vấn đề được phân tích trên, phương pháp sử dụng Hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS chỉ yêu cầu số lƣợng nhân sự vừa đủ để quản lý và kiểm soát quá trình thực hiện. Phương pháp khá mới tại Việt Nam, các hướng dẫn và tài liệu tham khảo chủ yếu là tài liệu nước ngoài và yêu cầu sự đồng bộ về hiện trường với mô hình phân tích nên yêu cầu trình độ chuyên môn của nhân sự cũng cao hơn.
4.2.7. Tiêu chí KT2: Hạn chế sai số, mất số liệu trong quá trình thu thập số liệu hiện trường
Bảng 4.24 Thống kê giá trị trung bình tiêu chí KT2
Tiêu chí Mô tả Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo KT2
Hạn chế sai số, mất số liệu trong quá trình thu thập số liệu hiện trường
3.54 /5 2.26 /5
Kết quả so sánh giá trị trung bình cho tiêu chí “Hạn chế sai số, mất số liệu trong quá trình thu thập số liệu hiện trường” cho thấy: Phương pháp sử dụng đồng hồ đo được đánh giá thấp hơn nhiều so với phương pháp sử dụng Hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS. Mức đánh giá của phương pháp sử dụng Đồng hồ đo là Thấp, trong khi mức đánh giá của phương pháp sử dụng Hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS là Khá cao.
Khi sử dụng Hệ thống BDI – STS, phần lớn các công tác đều đƣợc thực hiện tự động và bằng phần mềm, nên sai sót thường chỉ xảy ra trong các giai đoạn ban đầu như: lắp đặt thiết bị, tạo mô hình tính, quy ước chiều xe chạy,…Đối với phương pháp sử dụng Đồng hồ đo, các công tác đƣợc thực hiện thủ công. Các sai sót ảnh
hưởng tới số liệu có thể kể đến như: đọc số liệu sai, xe thử không được xếp chính xác theo sơ đồ, ghi nhầm số liệu, điểm cố định bị xê dịch (khi đo độ võng), xử lý số liệu sai,…
4.2.8. Tiêu chí KT3: Đánh giá khả năng chịu tải gần đúng với khả năng thực tế của công trình
Bảng 4.25 Thống kê giá trị trung bình tiêu chí KT3
Tiêu chí Mô tả Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo
KT3
Đánh giá khả năng chịu tải gần đúng với khả năng thực tế của công trình
3.45 /5 3.02 /5
Kết quả so sánh giá trị trung bình cho tiêu chí “Đánh giá khả năng chịu tải gần đúng với khả năng thực tế của công trình” cho thấy: Phương pháp sử dụng đồng hồ đo được đánh giá thấp hơn nhiều so với phương pháp sử dụng hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS. Mức đánh giá của phương pháp sử dụng đồng hồ đo là trung bình, trong khi mức đánh giá của phương pháp sử dụng hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS là khá cao.
Chính xác khả năng chịu lực thực tế của công trình rất khó xác định. Chúng ta không thể thử công trình cầu đến khi cực hạn. Tiêu chí này thường được đánh giá cảm quan thông qua các yếu tố nhƣ: kết quả đánh giá tải trọng sau khi kiểm định và so sánh với thực tế, sự thuyết phục của phương pháp thực hiện và tính toán,..
4.2.9. Tiêu chí TG1: Thời gian lắp đặt thiết bị tại hiện trường nhanh Bảng 4.26 Số liệu so sánh tiêu chí TG1
STT Số liệu Đơn vị Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo
1 Số lượng nhân công người 03 06
2 Thời gian lắp đặt giờ 11 13.5
2.1 Thời gian lắp thiết bị nhịp 1 giờ 03 4.5
2.2 Thời gian tháo thiết bị nhịp 1 giờ 02 02
2.3 Thời gian lắp thiết bị nhịp 2 giờ 04 05
2.4 Thời gian tháo thiết bị nhịp 2 giờ 02 02
3 Quy đổi số giờ lắp đặt (tính
khi thực hiện với 1 nhân công) giờ 33 81
So sánh thời gian lắp đặt thiết bị tại hiện trường cho thấy: Sử dụng hệ thống BDI – STS có thời gian lắp đặt thiết bị nhanh hơn sử dụng đồng hồ đo.
So sánh giá trị số giờ lắp đặt thiết bị đƣợc quy đổi bằng cách nhân thời gian và nhân lực thực hiện chỉ có tính chất tham khảo hơn kém, nên nếu đánh giá phương pháp sử dụng hệ thống BDI – STS nhanh gấp 2.45 lần phương pháp sử dụng đồng hồ đo là kém chính xác (ví dụ: 1 người làm 2 giờ nhưng 2 người thực hiện chƣa chắc đã làm trong 1 giờ).
Sử dụng hệ thống BDI – STS lắp đặt thiết bị nhanh hơn do bộ thiết bị đã được thiết kế để đơn giản hóa các công tác hiện trường, chỉ yêu cầu người có kinh nghiệm lắp đặt và kiểm soát thiết bị. Hạn chế được các công tác phụ khá rườm rà khi thực hiện với đồng hồ đo nhƣ: gắn đồng hồ vào giá, căn chỉnh số vạch trên đồng hồ, …
4.2.10. Tiêu chí TG5: Dễ dàng kiểm tra và phát hiện sai sót trong quá trình thực hiện
Bảng 4.27 Thống kê giá trị trung bình tiêu chí TG5
Tiêu chí Mô tả Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo TG5 Dễ dàng kiểm tra và phát hiện
sai sót trong quá trình thực hiện 3.46 /5 2.72 /5 Kết quả so sánh giá trị trung bình cho tiêu chí “dễ dàng kiểm tra và phát hiện sai sót trong quá trình thực hiện” cho thấy: Phương pháp sử dụng đồng hồ đo được đánh giá thấp hơn nhiều so với phương pháp sử dụng hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS. Mức đánh giá của phương pháp sử dụng đồng hồ đo là trung bình, trong khi mức đánh giá của phương pháp sử dụng hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS là khá cao.
Khi sử dụng hệ thống BDI – STS thử nghiệm tại hiện trường, các số liệu đo được lưu trữ tập trung tại máy tính điều khiển và được người quản lý kiểm soát.
Nhờ đó, các bất thường nhanh chóng được phát hiện và chính sửa (nhưng phải yêu cầu trình độ và trách nhiệm của người kiểm soát). Còn khi sử dụng đồng hồ đo, các
số liệu được đọc và lưu trữ rời rạc, hoặc nếu được lưu trữ cùng một nơi thì cũng khó nhận thấy do chỉ thể hiện ở dạng số. Đồng thời còn phải yêu cầu hiểu biết nhất định của người đọc số liệu, người lưu trữ số liệu.
4.2.11. Tiêu chí TG3: Thời gian thực hiện thử tải hiện trường ngắn Bảng 4.28 Số liệu so sánh tiêu chí TG3
STT Số liệu Đơn vị Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo
1 Thời gian thử nghiệm nhịp 1 phút 48 115
2 Thời gian thử nghiệm nhịp 2 phút 42 88
3 Tổng thời gian thử tải phút 90 203
So sánh thời gian thực hiện thử tải hiện trường cho thấy: Sử dụng hệ thống BDI – STS có thời gian thực hiện ngắn hơn sử dụng đồng hồ đo (nhanh gấp 2.05 lần).
Sự khác biệt do khi sử dụng hệ thống BDI – STS, phương pháp thử nghiệm là bán tĩnh, tức là xe thử tải chạy chậm trên cầu với tốc độ 5 – 10km. Còn khi sử dụng đồng hồ đo là thử tải tĩnh, xe đƣợc xếp tại vị trí cố định theo sơ đồ, sau đó mới tiến hành thu thập số liệu đo.
4.2.12. Tiêu chí KT6: Phương pháp hiện đại, tiên tiến Bảng 4.29 Thống kê giá trị trung bình tiêu chí KT6
Tiêu chí Mô tả Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo KT6 Phương pháp hiện đại, tiên tiến 3.69 /5 2.05 /5
Kết quả so sánh giá trị trung bình cho tiêu chí “phương pháp hiện đại, tiên tiến” cho thấy: Phương pháp sử dụng đồng hồ đo được đánh giá thấp hơn nhiều so với phương pháp sử dụng hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS. Mức đánh giá khi sử dụng đồng hồ đo là Thấp, trong khi mức đánh giá khi sử dụng hệ thống thử nghiệm BDI – STS là Khá cao.
Điều này cũng dễ nhận thấy khi hệ thống BDI – STS có các đặc điểm về tính tự động và tối ƣu trong khi sử dụng đồng hồ đo lại có nhiều yếu tố thủ công sử dụng nhân lực.
4.2.13. Tiêu chí KT5: An toàn lao động trong quá trình thực hiện Bảng 4.30 Thống kê giá trị trung bình tiêu chí KT5
Tiêu chí Mô tả Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo KT5 An toàn lao động trong quá
trình thực hiện 3.54 /5 2.64 /5
Kết quả so sánh giá trị trung bình cho tiêu chí “An toàn lao động trong quá trình thực hiện thử tải” cho thấy: Phương pháp sử dụng đồng hồ đo được đánh giá thấp hơn nhiều so với phương pháp sử dụng hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS. Mức đánh giá khi sử dụng đồng hồ đo là khá thấp, trong khi mức đánh giá khi sử dụng hệ thống thử nghiệm BDI – STS là khá cao.
Khi thực hiện kiểm định theo phương pháp sử dụng đồng hồ đo, người đọc số đo trên đồng hồ phải thao tác dưới cầu, thường thao tác trên giàn giáo và số lượng người này chiếm phần lớn trong tổng nhân sự tham gia kiểm định. Đối với các cầu cũ, mặc dù xe thử và mô hình tính đã đƣợc tính toán kỹ lƣỡng nhƣng khả năng xảy ra mất an toàn của các đối tƣợng này là khá cao. Khi sử dụng hệ thống BDI – STS, người theo dõi thiết bị dưới cầu không cần túc trực liên tục tại vị trí dưới cầu. Tăng khả năng an toàn lên rất nhiều.
4.2.14. Tiêu chí KT1: Số liệu hiện trường được thu thập liên tục, tự động Bảng 4.31 Thống kê giá trị trung bình tiêu chí KT1
Tiêu chí Mô tả Hệ thống BDI – STS Đồng hồ đo KT1 Số liệu hiện trường được thu
thập liên tục và tự động 3.73 /5 2.04 /5
Kết quả so sánh giá trị trung bình cho tiêu chí “Số liệu hiện trường được thu thập liên tục và tự động” cho thấy: Phương pháp sử dụng đồng hồ đo được đánh giá thấp hơn nhiều so với phương pháp sử dụng hệ thống thử nghiệm kết cấu BDI – STS. Mức đánh giá khi sử dụng đồng hồ đo là thấp, trong khi mức đánh giá khi sử dụng hệ thống BDI – STS là cao.