Bài viết này sử dụng phương pháp AHP để so sánh các giải pháp sử dụng ván khuôn trong thi công nhà cao tầng hiện nay tại Việt Nam nhằm lựa chọn được phương án tốt nhất. Thông qua các tổ chuyên gia bảy người, tiêu chí lựa chọn được xác định là sự tối ưu về kinh tế; Tính cơ giới hóa trong sử dụng công cụ thiết bị kỹ thuật cao; Tổ chức lao động hợp lý và hiệu quả; Tiêu chuẩn hóa và định hình hóa thi công.
Trang 1Lựa chọn phương án sử dụng ván khuôn trong thi công nhà cao tầng bằng phương pháp AHP
Application of AHP method to select formwork options in high-rise building construction
> NGUYỄN QUỐC TOẢN*, NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH
Khoa Kinh tế và Quản lý xây dựng, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội
* Email: toannq@nuce.edu.vn
TÓM TẮT
Lựa chọn phương án sử dụng ván khuôn hợp lý, phù hợp với đặc
điểm của công trình và năng lực của nhà thầu thi công đóng vai
trò quan trọng trong việc phần đẩy nhanh tiến độ thi công, tăng
chất lượng và giảm chi phí xây dựng Do vậy, đây luôn là mong
muốn của các nhà thầu thi công Bài báo này sử dụng phương pháp
AHP để so sánh các giải pháp sử dụng ván khuôn trong thi công
nhà cao tầng hiện nay tại Việt Nam nhằm lựa chọn được phương án
tốt nhất Thông qua các tổ chuyên gia bảy người, tiêu chí lựa chọn
được xác định là sự tối ưu về kinh tế; Tính cơ giới hóa trong sử
dụng công cụ thiết bị kỹ thuật cao; Tổ chức lao động hợp lý và hiệu
quả; Tiêu chuẩn hóa và định hình hóa thi công Phân tích cho thấy
phương án sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công các dự án nhà
cao tầng có ưu thế vượt trội so với các phương án còn lại Kết quả
nghiên cứu đóng góp quan trọng cả về phương diện khoa học và
thực tiễn trong việc lựa chọn phương án sử dụng ván khuôn, góp
phần nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất kinh doanh của nhà
thầu xây dựng nói chung
Từ khóa : Ván khuôn thép định hình; ván khuôn gỗ công nghiệp; ván
khuôn nhôm AHP; tiêu chí, nhà thầu thi công
ABSTRACT
Choosing a construction formwork used option suitable to the project's characteristics and the construction contractor's capacity
is vital to speeding up the construction schedule, boosting quality, and reducing construction costs Therefore, it is always the desire of building contractors Based on the comparison of using formwork alternatives in constructing high-rise buildings, this study suggests applying the AHP method to be able to select the best one A group of seven experts determines the selection criteria that are (i) economic optimization, (ii) high level of mechanization in using tools and equipment, (iii) organizing the usage of labor reasonable and effective, and (iv) the standardization of construction processes The analysis shows that using aluminum construction formwork for constructing high-rise projects has outstanding advantages compared to others Thus, the research outcomes significantly contribute to science and practice in selecting construction formwork in high-rise building projects They also contribute to improving the efficiency of production and business activities of construction contractors
Keywords: Steel formwork; industrial wood formwork; aluminum
formwork; AHP; criteria; construction contractor
1 MỞ ĐẦU
Tại Việt Nam, theo Báo cáo chiến lược phát triển kinh tế xã
hội 2011 - 2020, ngành Xây dựng là ngành kinh tế có vị trí, vai trò
chiến lược quan trọng trong công cuộc xây dựng và phát triển
đất nước Cùng với sự hồi phục của thị trường bất động sản
trong giai đoạn 2014 - 2018, lĩnh vực xây dựng, xây lắp và phát
triển hạ tầng đã phát triển mạnh với tăng trưởng trung bình
9.15%/năm so với mức 4.75% giai đoạn trước 2013 [6] Trong
những năm gần đây, những tiến bộ trong công nghệ thi công
xây dựng đã dẫn đến nhiều đổi mới và xu hướng mới nổi do tốc
độ xây dựng và độ bền vững công trình Trong số các dây chuyền
thi công chính quyết định đến tiến độ, chất lượng, an toàn và
hiệu quả kinh tế thì dây chuyền thi công ván khuôn đóng vai trò quan trọng bởi nó đẩy nhanh tiến độ thi công làm giảm giá thành công trình và tạo ra chất lượng sản phẩm cao, đồng thời
nó thể hiện trình độ xây lắp của nhà thầu Ván khuôn cần phải đảm bảo chịu lực, ổn định và dễ tháo lắp, vận chuyển để mang tới thuận tiện cho các công việc về sau Ván khuôn phải được ghép kín, khít để không làm mất nước xi măng khi đổ và đầm bê tông Công nghệ ván khuôn hiện nay trên thế giới rất phong phú
cả về chủng loại và vật liệu chế tạo, đặc biệt là công nghệ ván khuôn sử dụng vật liệu nhẹ Các loại ván khuôn điển hình như: ván khuôn trượt, ván khuôn tấm mảng lớn, ván khuôn bay, ván khuôn nhôm định hình là những ván khuôn được sử dụng cùng
Trang 2với sự phát triển cũng như cơ giới hóa kỹ thuật thao tác mang những đặc thù riêng trong thi công công trình
Vật liệu chiếm tỷ trọng lớn trong giá thành xây dựng, là một trong các chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá lựa chọn phương
án thi công xây dựng công trình [12] Do đó, trước tình hình cạnh tranh hết sức khốc liệt trong thị trường xây dựng, việc nghiên cứu, tìm kiếm giải pháp ván khuôn phù hợp là hết sức cần thiết đối với mỗi nhà thầu xây dựng Vấn đề đặt ra của mỗi nhà thầu liên quan đến bài toán ra quyết định đa tiêu chí (MCDM) Trong đó, phương pháp AHP là một trong các phương pháp định lượng có cấu trúc và phân tích các quyết định phức tạp, giúp cho nhà thầu xây dựng đưa ra quyết định tốt hơn [10] Bài báo đưa ra phân tích lựa chọn giải pháp ván khuôn cho thi công xây dựng nhà cao tầng ở Việt Nam trên cơ sở đánh giá bằng phương pháp AHP
2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
Đã có một số nghiên cứu áp dụng AHP để giải quyết vấn đề ở các khía cạnh khác nhau trong ngành Xây dựng tại VN như: Vũ Quyết Thắng, Nguyễn Thế Quân (2015) đã vận dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để lựa chọn loại hợp đồng dự án sử dụng trong dự án thực hiện theo hình thức đối tác công tư [8] Nguyễn Thế Quân (2015) áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP)
để lựa chọn phương án công nghệ thi công xây dựng [9] Phạm Quang Thanh (2019) áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để lựa chọn phương thức thực hiện dự án đầu tư xây dựng [11] Phạm Hồng Luận và Nguyễn Đình Đạo (2013) ứng dụng phương pháp AHP (Analytic hierarchy process) xác định các yêu cầu đối với chất lượng thiết kế thuộc gói thầu thiết kế - thi công [7] Nguyễn Văn Châu và cộng sự (2015) đã đánh giá và đo lường mức độ rủi ro kỹ thuật trong xây dựng công trình giao thông đường bộ ở Việt Nam thông qua phương pháp Fuzzy Analytical Hierarchy Process (F-AHP) [2] Nguyễn Quốc Toản (2020) sử dụng phương pháp AHP để đánh giá lựa chọn nhà cung ứng vật liệu xây dựng [13] Tuy nhiên trong áp dụng phương pháp AHP để đánh giá lựa chọn giải pháp ván khuôn thi công nhà cao tầng cho các nhà thầu xây dựng tại Việt Nam thì chưa có nghiên cứu nào
3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở nội dung phương pháp AHP, người ta cần phải có được tập hợp các phương án đề xuất và các tiêu chí lựa chọn phương án trước khi tiến hành các tính toán cần thiết Bài báo nghiên cứu sử dụng quy trình áp dụng phương pháp AHP để lựa chọn phương án ván khuôn như Hình 1
Để có được các đánh giá chính xác về các phương án được đề xuất, rất cần sự tham gia của các chuyên gia Vì thế, việc thành lập
tổ chuyên gia của nhà thầu là cực kỳ quan trọng Tổ chuyên gia là những cán bộ của nhà thầu và các chuyên gia tư vấn được nhà thầu mời Họ được đào tạo theo hướng chuyên sâu, có kinh nghiệm thực hành công việc và có kỹ năng thực tiễn, lý luận chuyên sâu về một lĩnh vực cụ thể trong phạm vi nghiên cứu hoặc
có hiểu biết vượt trội so với mặt bằng kiến thức chung Trong công việc họ luôn là người cho kết quả chính xác, tinh thông nghiệp vụ,
am tường về công việc đang làm
Các chuyên gia sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đưa ra các tiêu chí sàng lọc, các tiêu chí lựa chọn phương án và quyết định mức độ ưu tiên tương đối của các tiêu chí trên cơ sở so sánh cặp Họ cũng có thể góp phần vào việc đề xuất các phương án công nghệ và tổ chức thi công mới cho công việc đang xét Các mục tiêu, ràng buộc và điều kiện của dự án cũng sẽ là các căn cứ quan trọng để các chuyên gia ra quyết định liên quan đến các vấn
đề trên
Cần tiến hành sàng lọc các phương án để loại bỏ ngay các phương án không đạt yêu cầu theo tiêu chí sàng lọc Ví dụ, nếu một phương án công nghệ hoặc phương án tổ chức thi công sử dụng công nghệ gây ra tiếng ồn lớn trong một dự án thi công ở ngay khu vực có trường học thì tiêu chí hạn chế tiếng ồn có thể là tiêu chí sàng lọc để loại bỏ phương án này
Hình 1 Quy trình áp dụng phương pháp AHP để lựa chọn phương án tổ chức thi công (Nguồn [5])
Ngoài ra, các phương án đưa vào so sánh cũng cần được xem xét trên cơ sở chi phí và thời gian, so sánh với các ràng buộc đã được thiết lập Sau khi sàng lọc, nếu số lượng phương án còn lại nhiều hơn 1, khi ấy phương pháp AHP được sử dụng Các chuyên gia lại tham gia vào việc đề xuất các tiêu chí lựa chọn phương án, đánh giá mức độ ưu tiên theo cặp của các tiêu chí cũng như độ ưu tiên của các phương án theo từng tiêu chí, tính toán các thông số theo phương pháp AHP và từ đó chọn ra được phương án công nghệ ván khuôn phù hợp nhất
4 SO SÁNH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG VÁN KHUÔN PHÙ HỢP
4.3.1 Thành lập tổ chuyên gia
Để lựa chọn phương án công nghệ ván khuôn cho nhà cao tầng, tác giả đã tiến hành phỏng vấn chuyên gia, là những cán bộ,
kỹ sư có kinh nghiệm lâu năm trong hoạt động xây lắp công trình
Tổ chuyên gia 07 người gồm 03 cán bộ trình độ kỹ sư xây dựng, có kinh nghiệm trên 15 năm công tác thi công các công trình dân dụng, đã và đang giữ vị trí chỉ huy trưởng công trường thi công công trình nhà cao tầng Các thành phần còn lại bao gồm 02 chuyên gia đến từ Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, 02 chuyên gia đến từ Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, các chuyên gia này đều
Trang 3đang giảng dạy và nghiên cứu về kỹ thuật và tổ chức thi công xây
dựng, kinh tế xây dựng
Trên cơ sở các mục tiêu, ràng buộc và điều kiện của dự án nhà
cao tầng cần thực hiện, các chuyên gia sẽ đưa ra các tiêu chí sàng
lọc, các tiêu chí lựa chọn phương án và quyết định mức độ ưu tiên
tương đối của các tiêu chí trên cơ sở so sánh cặp Ngoài ra, họ cũng
có thể góp phần vào việc đề xuất các phương án công nghệ thi
công mới cho công việc đang xét
4.3.2 Lựa chọn phương án công nghệ
Để xây dựng các dự án nhà cao tầng bê tông cốt thép, hiện nay
ở nước ta đã có nhiều giải pháp công nghệ ván khuôn Trên cơ sở
những công nghệ ván khuôn đang được sử dụng ở VN: Ván khuôn
thép định hình, Ván khuôn gỗ tự nhiên, Ván khuôn gỗ công
nghiệp, Ván khuôn Composite (Nhựa tổng hợp), Ván khuôn nhôm
Các chuyên gia đề xuất các phương án ván khuôn phù hợp với
công trình nhà cao tầng bê tông cốt thép như sau:
- PA1: Sử dụng ván khuôn thép định hình
- PA2: Sử dụng ván khuôn gỗ công nghiệp (ván ép)
- PA3: Sử dụng ván khuôn nhôm
Giải pháp công nghệ sử dụng ván khuôn gỗ tự nhiên và nhựa
tổng hợp (Composite) cũng được đề xuất nhưng sau khi phân tích
đã bị loại bỏ do không phù hợp
Trên cơ sở phân tích điều kiện năng lực, kinh nghiệm thi công
của nhà thầu cũng như thực trạng công trình, các chuyên gia đã
đưa ra 4 tiêu chí lựa chọn phương án là:
- Tiêu chí (C1): Hiệu quả kinh tế tối ưu
Tiêu chí này liên quan đến vốn đầu tư ban đầu, số lần luân
chuyển ván khuôn khi sử dụng; thời gian lắp-tháo-vận chuyển
- Tiêu chí (C2): Tính cơ giới hóa, công cụ thiết bị kỹ thuật cao
Tiêu chí này liên quan đến máy móc thiết bị trong nâng hạ vận
chuyển, tháo lắp, bảo dưỡng khi sử dụng giải pháp ván khuôn
- Tiêu chí (C3): Tổ chức lao động khoa học
Tiêu chí này liên quan đến việc xây dựng phương án thi công
hợp lý, khoa học khi sử dụng giải pháp ván khuôn (phối hợp giữa
người lao động-vật liệu xây dựng-máy móc thiết bị thi công) giúp
tăng năng suất lao động
- Tiêu chí (C4): Tiêu chuẩn hóa và định hình hóa thi công
Tiêu chí này liên quan đến việc chuẩn hóa quy trình thi công
lắp dựng, tháo dỡ ván khuôn được quy định chi tiết, rõ ràng
Tiêu chí về an toàn chịu lực của giải pháp ván khuôn được bỏ
qua Theo tổ chuyên gia, đây là tiêu chí tiên quyết bắt buộc phải
đảm bảo thỏa mãn khi lựa chọn bất kỳ giải pháp ván khuôn nào
Tiêu chí về chất lượng cũng được bỏ qua, theo các chuyên gia,
chất lượng ván khuôn sẽ thể hiện thông qua chất lượng của cấu
kiện mà ván khuôn đúc ra (độ phẳng bề mặt, đúng hình dáng, kích
thước, kín khít của bề mặt; không bị cong vênh, phình), đây là tiêu
chí bắt buộc khi sử dụng bất kỳ loại ván khuôn nào
1 Tiến hành lấy ý kiến của 07 chuyên gia bằng phiếu phỏng
vấn về xếp hạng mức độ ưu tiên của các tiêu chí ta thu được kết
quả tại Bảng 1
Bảng 1 Tổng hợp ý kiến chuyên gia về mức độ ưu tiên của các tiêu chí
Yếu tố
so sánh
cặp
hợp
1 2 3 4 5 6 7
C2 và C3 1/2 1/2 1/3 1/4 1/2 1/2 1/2 1/2
Từ các ý kiến tổng hợp của chuyên gia về mức độ ưu tiên của các tiêu chí, ta lập ma trận so sánh cặp tại Bảng 2
Bảng 2 So sánh cặp các tiêu chí
Tiêu
C1 1 4 2 7 C2 1/4 1 1/2 3 C3 1/2 2 1 5 C4 1/7 1/3 1/5 1 Tổng 1,89 7,33 3,70 16,00 Tiến hành tính toán các dữ liệu theo phương pháp AHP Trọng
số cho các tiêu chí được thể hiện trong Bảng 3
Bảng 3 Trọng số các tiêu chí khi so sánh cặp
Trọng số tiêu chí
C1 0,528 0,545 0,541 0,438 0,513 C2 0,132 0,136 0,135 0,188 0,148 C3 0,264 0,273 0,270 0,313 0,280 C4 0,075 0,045 0,054 0,063 0,059 Với số tiêu chí n = 4 thì RI = 0,9 Ta tính toán được các chỉ số sau:
λmax = (0,498*1,88 + 0,120*9,33 + 0,330*3,42 + 0,052*18) = 4,113
CI = (4,113-4)/(4-1)=0,038
CR = 0,038/0,9 = 4,19% < 9% đạt yêu cầu
2 Tiếp tục tính toán độ ưu tiên của các phương án theo từng tiêu chí, ta thiết lập các ma trận tương ứng có kích thước bằng số phương án đề xuất nêu ra
Do có 4 tiêu chí so sánh, vì thế cần tính toán 4 ma trận với các
số liệu thu được từ việc phỏng vấn tham khảo ý kiến chuyên gia Thiết lập ma trận tính toán cho tiêu chí C1 (Hiệu quả kinh tế tối ưu): Bảng 4 Ma trận mức độ ưu tiên của các phương án đối với tiêu chí C1
PA3 7 3 1
Tính toán trọng số cho các phương án theo tiêu chí C1 và thể hiện trong Bảng 5:
Bảng 5 Trọng số các phương án theo tiêu chí C1
Phương
Trọng số phương án
Với số tiêu chí n = 3 thì RI = 0,58 Ta tính toán được các chỉ số sau: λmax = (0,074*1 3 + 0,257*4,25 + 0,669*1,458) = 3,028
CI = (3,028-3)/(3-1)=0,0142
CR = 0,0142/0,58 = 2,44% < 5% đạt yêu cầu
- Tương tự, tổng hợp các ý kiến tham khảo chuyên gia và lập Bảng 6 tính toán cho tiêu chí C2:
Bảng 6 Ma trận mức độ ưu tiên của các phương án đối với tiêu chí C2
Trang 4Tính toán trọng số cho các phương án theo tiêu chí C2 được kết quả sau:
Bảng 7 Trọng số các phương án theo tiêu chí C2 Phương
án PA1 PA2 PA3
Trọng số phương án
Tương tự, ta tính toán được các chỉ số:
λmax = (0,080*12 + 0,265*4,25 + 0,656*1,476) = 3,049
CI = (3,049-3)/(3-1)=0,024
CR = 0,024/0,58 = 4,21 % < 5% đạt yêu cầu
- Tiếp tục lấy ý kiến chuyên gia để tính toán và lập bảng mức
độ ưu tiên của các phương án đối với tiêu chí C3 như sau:
Bảng 8 Ma trận mức độ ưu tiên của các phương án đối với tiêu
chí C3
Tổng 9,00 3,33 1,70 Tính toán trọng số cho các phương án theo tiêu chí C3:
Bảng 9 Trọng số các phương án theo tiêu chí C3 Phương
án PA1 PA2 PA3
Trọng số phương án
λmax = (0,089*11 ,0 + 0,324*3,25 + 0,587*1,667) = 3,013
CI = (3,013-3)/(3-1)=0,006
CR = 0,006/0,58 = 1 ,08% < 5% đạt yêu cầu
- Cuối cùng, ta lấy ý kiến phỏng vấn chuyên gia và lập bảng mức độ ưu tiên của các phương án đối với tiêu chí C4 (Tiêu chuẩn hóa và định hình hóa thi công):
Bảng 10 Ma trận mức độ ưu tiên của các phương án đối với tiêu
chí C4
Phương
Tính toán trọng số cho các phương án theo tiêu chí C4 và thể hiện trong Bảng 11:
Bảng 11 Trọng số các phương án theo tiêu chí C4 Phương
Trọng số phương án
λmax = (0,098*1 0 + 0,334*3,25 + 0,568*1,7) = 3,033
CI = (3,033-3)/(3-1) = 0,016
CR = 0,016/0,58 = 2,81 % < 5% đạt yêu cầu
3 Sau khi tính toán được các số liệu trọng số nêu trên, ta thiết lập Bảng 12 tổng hợp kết quả tính toán sau đây:
Bảng 12 Tổng hợp kết quả tính toán
PA1 0,080 0,089 0,110 0,123 C2 0,148 PA2 0,265 0,324 0,309 0,320 C3 0,280 PA3 0,656 0,587 0,581 0,557 C4 0,059 Nhân hai ma trận thể hiện trong Bảng 12 với nhau, ta có kết quả đánh giá phương án lựa chọn tối ưu là phương án có giá trị lớn nhất như sau: PA1 = 0,0809
PA2 = 0,2841 PA3 = 0,6351 Theo kết quả nghiên cứu và tính toán nêu trên, phương án có kết quả lớn nhất là phương án PA3 (Phương án công nghệ dùng ván khuôn nhôm) là phương án tối ưu nhất trong số các đề xuất công nghệ tương ứng với các tiêu chí đánh giá mà tổ chuyên gia
đã đề ra
Vậy ta lựa chọn công nghệ dùng ván khuôn nhôm để tiến hành thi công các dự án nhà cao tầng
5 LÝ GIẢI VỀ KẾT QUẢ 5.1 Xu hướng sử dụng ván khuôn nhôm
Tại một số nước như Hàn Quốc, Nhật Bản, Singapore, cốp pha nhôm sử dụng chủ yếu trong việc thi công nhà cao tầng Kết hợp với các loại ván khuôn cho tường bao che hay hệ sàn thao tác Đã tạo ra những hệ thống cốp pha thay thế hiệu quả cho cốp pha ván
và Euro form truyền thống Trong khi đó ở Ấn Độ, Malaysia và một
số nước Châu Phi, cốp pha nhôm được áp dụng cho nhà ở biệt thự
và nhà liền kề có tính trùng lặp, tương đồng lớn
Hiện nay trên thế giới có rất nhều công ty nổi tiếng chuyên về sản xuất ván khuôn tấm lớn như OURINORD, ALUMA, DOKA,…Hãng OURINORD là nhà sản xuất chuyên về ván khuôn tấm lớn với hơn 50 năm kinh nghiệm phát triển, theo nghiên cứu khi sử dụng các sản phẩm ván khuôn tấm lớn của họ sẽ giảm được khoảng 15% giá thành sản phẩm, 25% về thời gian thi công Với một năng lực sản xuất từ 2.000.000ft2/ năm (tương đương với 1.000 nhà ở/ngày), hãng ALUMA trải qua hơn 4 thập kỷ kinh nghiệm và phát triển với hơn 50 quốc gia Sản phẩm của hãng tăng độ luân chuyển lên 40% và chất lượng sản phẩm cải thiện lên con số 35% Sản phẩm của hãng này nhẹ hơn bất kỳ sản phẩm so sánh trong ngành công nghiệp, thời gian lắp ghép nhanh, giảm chi phí lao động trực tiếp rất nhiều Công ty DOKA có một thương hiệu sản xuất ván khuôn nổi tiếng trên thế giới, với hơn 10 năm kinh nghiệm xong họ đã làm hàng ngàn dự án nổi tiếng trên thế giới và thương hiệu của họ đã được khẳng định qua các công trình như tòa nhà cao nhất thế giới Buri Khalifa tại Ả Rập, nhà máy điện Bauma tại Trung Quốc,… thế mạnh của hãng chính là ván khuôn leo [4]
Xu hướng thiết kế các công trình cao tầng đã được tối ưu hơn rất nhiều Tối ưu hóa phong cách kiến trúc, kết cấu để phù hợp với giải pháp cốp pha nhôm Kết quả rằng trong những năm gần đây
xu hướng kiến trúc đã có nhiều thay đổi Nhờ đó, kết cấu cũng được tối ưu hóa, điển hình:
- Thiết kế sàn phẳng nhịp lớn, sàn PT ứng lực trước thay thế sàn dầm cổ điển với số lượng lớn ô sàn, dầm phụ
- Thay vì thiết kế cột vách có kích thước lớn, với số lượng ít, thay đổi chiều dày nhiều lần khi lên cao Thì nâng số lượng cột vách, tăng chiều dài giảm tiết diện Hạn chế lượng vách thi công sau
- Mô hình chung mật độ dầm sàn không còn dày đặc như trước kia nữa
Những thay đổi như vậy đã đơn giản hóa công tác thiết kế, thi công ván khuôn Đặc biệt là cốp pha nhôm
Trang 5Bảng 13 Thông tin sử dụng ván khuôn nhôm tại một số dự án
dụng
Thời gian thi công
Số đợt
Huyndai Hill State
Hà Đông
Cột, vách, dầm sàn
5 ngày/1 sàn 1500m2 1 lần đổ bê tông -cột-dầm sàn
Ván khuôn hầu như không bị biến
dạng
Khu nhà ở hộ gia
đình Formosa Hà
Tĩnh
Cột, vách, dầm sàn
304 căn nhà liền kề hai tầng, mỗi block khoảng 10 căn liền kề Cả block
sẽ được đổ nguyên khối 1 lần
-cột-dầm sàn
Ván khuôn hầu như không bị biến dạng, sau khi tháo coppha công tác hoàn thiện còn lại chỉ là sơn trang trí
(Nguồn [4, 5])
5.2 Đánh giá hiệu quả chất lượng xây dựng khi sử dụng
ván khuôn nhôm so với việc sử dụng ván khuôn truyền thống
Với ván khuôn truyền thống chất lượng bề mặt và kích thước
bê tông phụ thuộc phần lớn vào tay nghề của công nhân
Ván khuôn nhôm nhẹ hơn 30% so với ván khuôn thông
thường Công nghệ sản xuất ván khuôn nhôm hiện đại bắt đầu từ
việc chế tạo các thanh nhôm thông qua quá trình nung chảy phôi
nhôm tạo ra sản phẩm đảm bảo tiêu chuẩn nhẹ, cường độ và hiệu
quả Giữa các tấm sản phẩm nhôm nhẹ là tám dầm nhôm, cường
độ và trọng lượng nhẹ, tạo thành khối kết cấu hoàn hảo Với kết
cấu thiết kế hệ giằng trên giàn nhôm nhẹ khung nhôm, khung
tường và ván khuôn trụ,…) dầm ván khuôn nhôm có kết cấu khỏe,
bền vững, dễ tháo dỡ, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho toàn kết
cấu hệ giằng [5]
Khi sử dụng ván khuôn nhôm thì với bề mặt ván khuôn phẳng,
láng giúp tạo ra bề mặt bê tông nhẵn mịn
Bên cạnh đó, với công nghệ sản xuất hiện đại, tấm nhôm giảm
tối đa trọng lượng nhưng vẫn đảm bảo khả năng chịu tải cho
phép Các cấu kiện được liên kết với nhau tạo nên hệ toàn khối
chịu lực tốt, vững vàng và trọng lượng nhẹ
Tất cả các bộ phận của khuôn mẫu hợp kim nhôm được lắp ráp
bằng tấm nhôm hợp kim Một khi hệ thống được lắp ráp, nó sẽ
được tạo thành một khuôn khổ hoàn chỉnh với độ ổn định rất tốt
và khả năng chịu lực đến 60kN mỗi mét vuông [5]
Việc ghép ván khuôn bê tông toàn khối bằng ván khuôn nhôm
đáp ứng được độ kín khít tiêu chuẩn, hạn chế mất nước xi măng
làm giảm mác bê tông
Sử dụng ván khuôn nhôm ghép cấu kiện dầm sàn đổ liền khối
hạn chế được mạch ngừng trong xây dựng, chất lượng kết cấu cao
hơn
5.3 Đánh giá về giá thành khi sử dụng ván khuôn nhôm so
với việc sử dụng ván khuôn truyền thống
Ván khuôn truyền thống hiện nay đa phần là sử dụng tài
nguyên gỗ (gỗ nguyên tấm hoặc gỗ ép) Việc sử dụng đại trà như
hiện nay dẫn đến tài nguyên thiên nhiên ngày càng cạn kiệt do số
vòng luân chuyển trong công trình thấp Bên cạnh đó, trong quá
trình gia công ván khuôn hay bị cắt bỏ nhiều lãng phí không tái sử
dụng được [5] Một loại ván khuôn truyền thống nữa là ván khuôn
thép định hình, đây là loại ván khuôn cũng được sử dụng phổ biến
trong xây dựng hiện nay, tuy nhiên khá nặng không tiện cho việc
vận chuyển, và khả năng tạo thành ván khuôn tấm lớn khó khả thi
Điều này làm chi phí lắp đặt, tháo dỡ khá lớn
Trong khi đó, giá thành ván khuôn nhôm cao hơn hẳn các loại
hình khác nên chí phí đầu tư ban đầu không hề nhỏ Đồng thời, kỹ
thuật quản lý yêu cầu khắt khe dẫn đến nhiều Công ty xây dựng
trong nước chưa có khả năng đầu tư Nhưng đổi ngược lại xét tổng
thể một dự án thì khi sử dụng ván khuôn nhôm chi phí hoàn thành
của toàn bộ dự án sẽ giảm đáng kể so với sử dụng ván khuôn
truyền thống Ván khuôn nhôm có thể tái sử dụng đến 100 lần
(tức là sản phẩm có thể sử dụng cho 4-5 công trình) Thông
thường, dự án sử dụng lần đầu tiên sẽ hỏng khoảng 20%, 80% sản phẩm còn lại sẽ được tái sử dụng cho dự án sau Ván khuôn nhôm rất dễ xử lý trong công tác làm sạch công nghiệp với quy trình khép kín, góp phần bảo quản sản phẩm tốt và vệ sinh môi trường (không bẩn bụi, an toàn) [5]
Tất cả các bộ phận của tấm lợp hợp kim nhôm đều có thể tái sử dụng và không có rác thải tại chỗ sau khi gỡ bỏ ván khuôn để đảm bảo môi trường xây dựng an toàn, sạch sẽ và gọn gàng
Khi sử dụng ván khuôn nhôm khả năng sai lệch kết cấu khá thấp, bề mặt bê tông sau thi công thẫm mỹ Mặt bê tông sử dụng ván khuôn nhôm không cần tô trát như đối với ván khuôn truyền thống Chỉ cần mài nhám và phun sơn để hoàn thiện do đó giảm đáng kể chi phí hoàn thiện công trình
Ví dụ thực tế về phân tích chi phí cho tòa nhà Mỹ Đình Plaza 2 Tòa nhà này là tòa nhà 28 tầng nổi, diện tích xây dựng 2.340 m2 [5]
Bảng 14 Tóm tắt phân tích so sánh sử dụng giải pháp ván khuôn
(Tòa Mỹ Đình Plaza 2)
Đơn vị: tỷ đồng
Hệ ván khuôn nhôm định hình
Hệ ván khuôn thép định hình
(Nguồn [5]) Trong đó X là chi phí chung cho tòa nhà (không ảnh hưởng bởi loại ván khuôn)
Để dễ so sánh các kết quả biểu diễn bằng biểu đồ như sau:
Hình 2 So sánh tổng chi phí của toàn bộ dự án khi sử dụng hai loại ván khuôn
(Nguồn [5])
Trang 6Có thể thấy khi sử dụng hệ ván khuôn nhôm định hình thì thời gian xây dựng ít hơn một nửa so với sử dụng ván khuôn truyền thống Tuy chi phí dành cho ván khuôn nhôm là khá cao nhưng khi
sử dụng ván khuôn nhôm định hình thì các chi phí về hoàn thiện, máy móc giảm rõ rệt và nhất là chi phí chất thải xây dựng gần như không mất ở khoản này vì ván khuôn nhôm ít tạo ra chất thải xây dựng khi thi công dự án Chính những điều này dẫn đến toàn bộ chi phí cho thi công dự án giảm
6 KẾT LUẬN
Việc lựa chọn giải pháp ván khuôn phù hợp là bài toán liên quan đến nhiều tiêu chí có mức độ ưu tiên khác nhau Rất khó để đưa ra giải pháp ván khuôn duy nhất cho tất cả các công trình nhà cao tầng Với mỗi công trình, có một giải pháp thiết kế khác nhau, một kế hoạch tiến độ cũng như các giải pháp kỹ thuật công nghệ xây dựng khác nhau Tuy nhiên AHP là phương pháp lựa chọn đa tiêu chí, phù hợp với các trường hợp ra quyết định phức tạp (hiệu quả kinh tế, tính cơ giới hóa, định hình hóa, tiến độ và chất lượng,…) Bằng việc so sánh cặp các tiêu chí dựa trên mức độ quan trọng của chúng đối với việc lựa chọn giải pháp ván khuôn sau đó
so sánh đánh giá từng cặp chỉ tiêu dựa trên mức độ ưu tiên lựa chọn nếu xem xét riêng từng tiêu chí và kết hợp các góc độ đánh giá này lại chokết quả so sánh tổng hợp có độ tin cậy cao Các tác giả đã sử dụng phương pháp phân tích thứ bậc AHP để giải bài toán ra quyết định đa thuộc tính giúp nhà thầu xây dựng lựa chọn được giải pháp ván khuôn phù hợp với điều kiện riêng của từng công trình Trong trường hợp có nhiều tiêu chí so sánh hơn, có thể
sử dụng phần mềm chuyên dụng, hoặc nhóm các tiêu chí thành nhiều nhóm hơn và giải quyết bài toán kết hợp AHP với một số phương pháp khác như tích hợp AHP với ANP (Analytic Network Process), hoặc AHP với TOPSIS, để tận dụng được lợi thế của mỗi phương pháp trong giải quyết vấn đề cụ thể
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Blog Coppha Nhôm Aluminum Formwork 2021 Truy cập ngày 21/02/2021:
https://coffanhom.com/
2 Nguyễn Văn Châu, Bùi Ngọc Toàn, Nguyễn Quang Phúc, Đo lường mức độ rủi ro kỹ thuật trong xây dựng công trình giao thông đường bộ ở Việt Nam bằng phương pháp F-AHP
Giao thông Vận tải, 2015 9: p 49-52
3 Công ty cổ phần tổng kho cốp pha 2021 Truy cập ngày 21/02/2021: http://www.tongkhocoppha.com/
4 Đặng Hoàng Giang, Đánh giá hiệu quả sử dụng cốp pha nhôm định hình trong thi công nhà cao tầng hiện nay, Luận văn thạc sỹ 2018, Trường Đại học Thủy lợi
5 Nguyễn Trường Huy, Nghiên cứu sử dụng ván khuôn nhôm trong thi công xây dựng tại Việt Nam, Đề tài NCKH cấp bộ, Bộ Xây dựng 2020
6 Tổng cục Thống kê, Các báo cáo phân tích và dự báo thống kê năm 2020 Truy cập ngày 26/8/2021: https://www.gso.gov.vn/du-lieu-va-so-lieu-thong-ke/2021/08/cac-bao-cao-phan-tich-va-du-bao-thong-ke-nam-2021/, 2021
7 Phạm Hồng Luận, Nguyễn Đình Đạo, Ứng dụng phương pháp AHP (Analytic hierarchy process) xác định các yêu cầu đối với chất lượng thiết kế thuộc gói thầu thiết kế - thi công Tạp chí Xây dựng, 2013 1-2013: p 59-62
8 Nguyễn Thế Quân, Vũ Quyết Thắng, Áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP)
để lựa chọn loại hợp đồng dự án sử dụng trong dự án thực hiện theo hình thức đối tác công tư Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 2015 9(1): p 104-109
9 Nguyễn Thế Quân, Áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để lựa chọn phương án công nghệ thi công xây dựng Tạp chí Kết cấu và công nghệ xây dựng, 2015 17(2/2015): p 21-26
10 Saaty, T.L., The Analytic Hierarchy Process 1980, New York: McGraw-Hill
11 Phạm Quang Thanh, Áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để lựa chọn phương thức thực hiện dự án đầu tư xây dựng Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng-ĐHXD,
2019 13(3V): p 125-135
12 Nguyễn Quốc Toản, Hoàng Thị Khánh Vân, Cơ sở khoa học ứng dụng phương pháp chỉ tiêu tổng hợp không đơn vị đo trong đánh giá phương án tổ chức thi công của nhà thầu Tạp chí Xây dựng, 2013 1(10): p 108-110
13 Nguyễn Quốc Toản, Nguyễn Thị Mỹ Hạnh, Lựa chọn nhà cung cấp vật liệu cho nhà thầu xây dựng bằng phương pháp AHP Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng -ĐHXD, 2020 14(3V): p 149-162 DOI: https://doi.org/10.31814/stce.nuce2020-14(3V)-14
14 Nguyễn Bá Vỵ, Bùi Văn Yêm, Giáo trình Lập định mức kỹ thuật xây dựng 2007 Nhà
xuất bản Xây dựng
Bảng 15 So sánh đặc điểm của một số loại ván khuôn thông dụng
Chất lượng bề mặt Tốt nhưng giảm nhanh theo số lần
sử dụng
Tốt nhưng giảm do gỉ và
Chi phí bảo dưỡng Phụ thuộc thời tiết,
Bảo quản, bảo dưỡng Kho kín có mái che tránh mưa,
nắng
Kho có mái che tránh mưa, nắng Kho có mái che tránh mưa, nắng
(Nguồn [1, 3, 14])