Làm thế nào để giảm thời gian thi công cho các công trình nhà khung giàn thép?

Sản xuất trước giàn thép tại nhà máy để lắp dựng nhanh tại hiện trường

Các giàn thép được thiết kế chính xác, cắt sẵn và khoan lỗ sẵn giúp giảm 50–70% thời gian lắp dựng tại hiện trường

Các tòa nhà khung thép được hoàn thành nhanh hơn nhiều khi áp dụng phương pháp chế tạo sẵn. Các bộ phận được sản xuất tại nhà máy đã sẵn sàng để lắp đặt ngay, với tất cả các vết cắt và lỗ khoan đã được thực hiện xong, đồng thời đã qua kiểm tra chất lượng. Điều này về cơ bản loại bỏ những sai sót đo đạc khó chịu và việc phải làm lại công việc—hai vấn đề thường xuyên xảy ra trong thi công truyền thống. Các doanh nghiệp lớn trong ngành cho biết nhân viên của họ chỉ mất khoảng một nửa đến ba phần tư thời gian so với trước đây để lắp ráp tại hiện trường, khi mọi thứ đều được xây dựng trực tiếp tại chỗ. Quá trình lắp ráp thực tế? Đơn giản chỉ là ghép nối các chi tiết đã được đánh số theo đúng thứ tự, giống như giải một trò xếp hình khổng lồ dành cho các kết cấu. Những trở ngại do thời tiết cũng không còn là vấn đề nan giải nữa, và chúng ta cũng không cần quá nhiều chuyên gia có tay nghề cao vì nhu cầu hàn giảm đáng kể. Các nhà thầu chuyển sang hệ thống này thường hoàn thành dự án sớm hơn từ bốn đến sáu tuần so với trước đây, nghĩa là công trình có thể đưa vào sử dụng sớm hàng tháng so với tiến độ ban đầu.

Các thành phần giàn giáo thép nhẹ cho phép lắp dựng trong ngày và bố trí hiệu quả bằng cần cẩu

Các dầm giàn bằng thép được sản xuất tại nhà máy nhẹ hơn nhiều so với các vật liệu truyền thống như bê tông hoặc gỗ cứng nặng, trọng lượng giảm khoảng 30–50% trên mỗi foot dài. Điều này giúp việc vận chuyển và lắp đặt chúng trong quá trình thi công trở nên dễ dàng hơn rất nhiều. Các đội thi công thực tế có thể lắp đặt toàn bộ các nhịp dầm giàn chỉ trong vài giờ thay vì mất hàng ngày như trước đây. Một số công trường thậm chí đã hoàn thành toàn bộ công tác lắp dựng khung kết cấu chỉ trong một ngày nhờ những cấu kiện nhẹ này. Vì trọng lượng nhẹ hơn đáng kể, nên chỉ cần sử dụng cần cẩu nhỏ hơn để thực hiện công việc — điều này giúp tiết kiệm chi phí thuê thiết bị từ 15.000 đến 40.000 đô la Mỹ, dựa trên các báo cáo ngành khác nhau. Một lợi thế lớn khác đến từ thiết kế giàn mở (open web design) của các dầm giàn này. Các đội cơ điện – nước (MEP) không còn phải chờ lượt nữa, bởi họ có thể luồn ống dẫn và dây cáp trực tiếp qua hệ thống dầm giàn ngay khi đội lợp mái vẫn đang làm việc phía trên. Việc này loại bỏ những khoảng thời gian trì hoãn gây khó chịu do các nghề khác nhau phải lần lượt sử dụng chung một không gian. Ngoài ra, lượng vật tư tồn đọng tại hiện trường cũng giảm đáng kể, đôi khi cắt giảm nhu cầu lưu trữ xuống gần hai phần ba so với các phương pháp thi công truyền thống.

Thực hiện song song các hoạt động trên đường dẫn quan trọng nhằm rút ngắn tiến độ tổng thể

Việc thi công nền móng, gia công vì kèo tại nhà máy và lập kế hoạch bao che được thực hiện đồng thời, giúp tiết kiệm 4–6 tuần

Khi thi công các công trình nhà khung thép, việc thực hiện đồng thời các công việc quan trọng thay vì lần lượt từng việc một sẽ giúp giảm đáng kể những khoảng chờ gây khó chịu. Chúng tôi nhận thấy rằng việc thi công phần móng ngay tại hiện trường trong khi các giàn giáo (truss) được chế tạo trong môi trường xưởng kiểm soát chất lượng sẽ giúp rút ngắn tiến độ từ khoảng 4 đến thậm chí 6 tuần toàn bộ. Hãy suy ngẫm theo cách này: chẳng ai muốn công nhân đứng chờ đợi một công việc khác hoàn tất. Việc lên kế hoạch bao che (enclosure) sớm giúp mọi việc dễ dàng hơn rất nhiều ở giai đoạn sau, bởi chúng ta có thể giải quyết toàn bộ các câu hỏi nhỏ liên quan đến thiết kế trước khi chúng trở thành những vấn đề lớn trong quá trình thi công. Theo kinh nghiệm của nhiều quản lý dự án xây dựng trong ngành, các chiến lược thi công chồng lấn như vậy thực tế có thể rút ngắn đường dẫn quan trọng (critical path) từ 20% đến 30%. Các đội thi công không còn lãng phí thời gian chờ đợi một công việc kết thúc mới bắt đầu công việc tiếp theo. Một ví dụ điển hình là khi đội đổ bê tông móng và đội hàn lắp ráp giàn giáo (truss) cùng thi công song song. Điều này tạo ra quy trình làm việc trơn tru hơn rất nhiều mà không hề ảnh hưởng đến độ bền vững cuối cùng của công trình. Và cũng đừng quên cả các công cụ phối hợp kỹ thuật số hiện đại — những công cụ này giúp duy trì sự vận hành trơn tru xuyên suốt vòng đời dự án, từ đó mang lại ít rắc rối hơn và chi phí thấp hơn cho tất cả các bên liên quan.

Triển khai lao động tinh gọn: các kết nối đơn giản giúp giảm khoảng 40% số giờ lao động kỹ thuật cho mỗi khoang vì kèo thép

Khi lắp dựng vì kèo thép, các kết nối tối ưu hóa đóng vai trò then chốt. Hãy tưởng tượng các lỗ khoan sẵn và các mối nối tiêu chuẩn giúp giảm đáng kể khối lượng công việc mà công nhân lành nghề phải thực hiện. Tại hiện trường, việc lắp đặt diễn ra nhanh hơn nhiều do tiết kiệm được thời gian lắp ghép và căn chỉnh chính xác các bộ phận. Một số nghiên cứu chỉ ra rằng phương pháp này có thể tiết kiệm khoảng 40% thời gian cần thiết cho mỗi khoang. Kết quả đạt được là gì? Các đội thi công nhỏ hơn vẫn hoàn thành được khối lượng công việc lớn hơn mà không làm ảnh hưởng đến các tiêu chuẩn an toàn. Với các bộ phận được chế tạo sẵn và đã được chuẩn bị sẵn sàng cho việc lắp ráp trước khi vận chuyển tới công trường, nhà thầu sẽ dành ít thời gian hơn rất nhiều để điều chỉnh tại hiện trường. Những cải tiến như vậy không chỉ giúp giảm chi phí nhân công mà còn rút ngắn đáng kể thời gian lắp đặt kéo dài—điều mà tất cả chúng ta đều cảm thấy phiền phức. Khi đối mặt với những mốc thời gian hoàn thành bất khả thi thường xuyên xuất hiện khắp nơi trong những ngày này, các dự án sẽ trở nên dễ quản lý hơn rất nhiều.

Loại bỏ các trì hoãn phụ thuộc vào thời tiết nhờ việc lắp đặt giàn giáo thép hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết

Thời tiết luôn là yếu tố bất định khi lập kế hoạch cho các dự án xây dựng, nhưng hệ thống giàn giáo thép lại có thể tránh được hầu hết những vấn đề này một cách triệt để. Gỗ thường bị cong vênh, còn bê tông cần thời gian để đông cứng đúng cách, do đó công nhân thường phải chờ đợi điều kiện thời tiết thuận lợi. Tuy nhiên, giàn giáo thép lại khác biệt: chúng vẫn được lắp đặt bình thường ngay cả khi trời mưa như trút nước hay tuyết rơi dày đặc. Vì thép không hấp thụ nước như các vật liệu hữu cơ, nên không có nguy cơ nở ra hay suy giảm độ bền của kết cấu theo thời gian. Đối với những khu vực có khí hậu biến đổi mạnh từ cực đoan này sang cực đoan khác, tính đáng tin cậy này thực sự tạo nên sự khác biệt lớn. Các nhà thầu có thể tiếp tục thi công mà không cần liên tục kiểm tra dự báo thời tiết — điều mà các phương pháp xây dựng truyền thống buộc phải ngừng hoàn toàn trong những đợt thời tiết xấu.

Bằng chứng về khả năng chịu đựng thời tiết

• Không thấm nước thép sẽ không bị cong vênh, nứt nẻ hoặc mục nát như gỗ, đảm bảo độ ổn định về kích thước
• Không có ràng buộc về thời gian đóng rắn khả năng chịu tải ngay lập tức sau khi lắp đặt
• Chống ăn mòn lớp mạ kẽm bảo vệ thép khỏi gỉ sét ngay cả trong khu vực ven biển hoặc vùng có độ ẩm cao

Bằng cách loại bỏ yếu tố thời tiết, các dự án tránh được các giai đoạn chờ đợi tốn kém — đẩy nhanh tiến độ bàn giao lên đến 30% so với các giải pháp thay thế nhạy cảm với độ ẩm.

Rút ngắn thời gian hoàn thiện kết cấu bao che bằng thiết kế giàn thép nhịp dài và giàn thép dạng lưới hở

Thiết kế giàn thép nhịp dài và giàn thép dạng lưới hở giúp rút ngắn đáng kể tiến độ hoàn thiện kết cấu bao che bằng cách loại bỏ các chướng ngại vật bên trong và đơn giản hóa việc tích hợp hệ thống cơ điện. Các phương án này tận dụng nguyên lý phân bố tải trọng theo tam giác nhằm tối đa hóa không gian sử dụng đồng thời giảm thiểu độ phức tạp trong thi công lắp đặt.

Nhịp thông thủy dài hơn loại bỏ các cột nội thất — giảm khoảng 30% thời gian thi công khung và mái

Bằng cách vượt nhịp từ 40–60 feet mà không cần trụ đỡ trung gian, những giàn giáo dạng dàn này loại bỏ nền móng cột và các mối nối ra khỏi đường dẫn then chốt. Đội thi công lắp đặt hệ thống mái liên tục nhanh hơn 30% do không phải luồn lách xung quanh các chướng ngại vật thẳng đứng. Quy trình làm việc liên tục giúp đẩy nhanh tiến độ chống thấm — một khâu then chốt thường gây tắc nghẽn trong tiến độ hoàn thiện vỏ công trình.

Cấu hình dàn hở giúp tối ưu hóa việc tích hợp các hệ thống MEP, giảm thiểu thời gian điều phối lên đến 25%

Các khoang hở trong dàn tạo ra các tuyến dẫn riêng biệt dành cho các hệ thống MEP (cơ – điện – nước) bên trong kết cấu dàn. Điều này cho phép lắp đặt đồng thời hệ thống ống gió, máng cáp và đường ống trong giai đoạn dựng khung — từ đó giảm thiểu phát sinh công việc sửa chữa và xung đột về thứ tự thi công giữa các chuyên ngành. Các dự án ghi nhận số lần chậm trễ do điều phối giảm 25% nhờ đội cơ điện tránh được va chạm với các cấu kiện kết cấu.

Câu hỏi thường gặp

Dàn thép tiền chế là gì?

Các dầm vì kèo thép tiền chế là các thành phần khung được thiết kế chính xác, cắt sẵn và khoan lỗ sẵn, được sản xuất bên ngoài công trường trong môi trường nhà máy kiểm soát chặt chẽ. Chúng giúp đơn giản hóa và đẩy nhanh quá trình lắp dựng tại hiện trường cho các công trình xây dựng.

Các dầm vì kèo thép tiền chế mang lại lợi ích gì cho các dự án xây dựng?

Chúng giảm đáng kể thời gian lắp dựng tại hiện trường, cắt giảm chi phí nhân công và giúp tránh các trì hoãn do phụ thuộc vào thời tiết, từ đó đảm bảo tiến độ hoàn thành dự án nhanh hơn.

Các dầm vì kèo thép tiền chế có thể chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt không?

Có, các dầm vì kèo thép không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm, không yêu cầu thời gian bảo dưỡng (curing) và có khả năng chống ăn mòn nhờ lớp mạ kẽm, do đó rất phù hợp để sử dụng trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Các dầm vì kèo tiền chế ảnh hưởng như thế nào đến việc lập tiến độ và bố trí nhân lực?

Chúng cho phép thực hiện đồng thời các hoạt động nằm trên đường găng (critical path) và giảm khoảng 40% số giờ lao động kỹ thuật cần thiết cho mỗi nhịp vì kèo, từ đó tối ưu hóa tiến độ dự án và nguồn lực nhân lực.