BIM (Mô hình thông tin công trình) là một quá trình sử dụng trong giai đoạn lập kế hoạch cũng như thi công của công trình. Người đọc có thể tự hỏi làm thế nào để phân loại BIM vào nhóm các công cụ dùng trong hai bước này, trong khi thực tế BIM được sử dụng trong giai đoạn tiền thi công.Trên thực tế, BIM hay bất cứ quá trình nào trong Mô hình Thiết kế xây dựng ảo đều không bị giới hạn trong bất cứ giai đoạn cụ thể nào, mà chúng có thể tiếp cận và ứng dụng trong nhiều giai đoạn khác nhau của công trình.
Các công ty Xây dựng, Văn phòng Kiến trúc, tổng thầu… đã và đang sử dụng BIM một cách rộng rãi. Tuy nhiên, việc sử dụng BIM trong các công trình dân dụng vẫn chưa có sự tương ứng. Các công trình Cầu, đường, đường hầm… áp dụng ít công nghệ, dù cho các công trình này ngày càng trở nên phức tạp và cần có nhiều phân tích chi tiết cũng như phương án thiết kế hợp lí. Các nhà thầu cần cải tạo hoặc thậm chí xây dựng lại các cây cầu đã quá cũ. Trong cả hai trường hợp, các dịch vụ về BIM có thể giúp các bên hữu quan của dự án lên kế hoạch, hợp tác và thực hiện cho việc thi công tổng thể.
Việc xác định các yếu tố tổng quan về điều kiện địa chất, tham chiếu vị trí, mực nước và công năng sử dụng là điều cần thiết khi thực hiện thi công cầu. Tính toán tải trọng, áp lực, kiểm tra kết nối với các khu vực, lượng mưa, lưu lượng xe qua cầu, luồng di chuyển của các phương tiện… cần được thực hiện và kiểm tra trước giai đoạn thiết kế. Sau giai đoạn này, ta có thể dựa vào mô hình Xây dựng Ảo để đảm bảo rằng các tính toán và thiết kế cho công trình là phù hợp.
Số lượng phương tiện có thể qua cầu sẽ là yếu tố then chốt trong việc tính toán tải trọng khai thác của cầu. Sự phân bố giao thông và thời giao cao điểm cũng nên được xem xét và tính toán. Nếu cây cầu kết nối hai bên bờ của dòng sông, cây cầu cần vững chãi hơn vì còn có tác động của dòng nước có thể ảnh hưởng tới công trình khi vào mùa mưa bão hay gió mùa.
Ta đề cập đến việc sử dụng BIM trong 2 trường hợp:
* Mô hình BIM trong thi công công trình cầu mới
* Mô hình BIM trong sửa chữa, cải tạo cầu
BIM trong thi công Công trình cầu mới
Mô hình Thiết kế Xây dựng Ảo dành cho xây dựng Cầu tương đối khác biệt so với các loại công trình khác. Mục đích và yêu cầu sử dụng theo đó cũng sẽ có sự khác biệt. Do đó, việc áp dụng Mô hình Thông tin Công trình cũng cần có sự thay đổi. Các nhà thầu cần có một mô hình thi công 3D với các chi tiết và tiêu chuẩn thi công phù hợp với cầu. Điều quan trọng là thúc đẩy quá trình sử dụng BIM một cách liên tục xuyên suốt giai đoạn thiết kế, triển khai và thi công. Bên cạnh mô hình BIM 3D, cũng cần tập trung vào các hệ thống tiên tiến khác như trình tự thi công, phát triển địa hình, phối hợp chi tiết theo nhiều quy chuẩn và các hệ thống khác như Kiến trúc, Kết cấu và MEP. Các quy trình trong BIM cùng các mô hình thông minh như vậy giúp cho quá trình thi công trở nên hiệu quả hơn, theo đúng như ngân sách và kế hoạch đề ra. Ta có thể tạo một mô hình chi tiết theo những quy chuẩn cụ thể rồi sau đó kết hợp chúng lại. Một cách tổng quan thì các kết cấu trong công trình dân dụng đều có thể mô hình hóa bằng các phần mềm hỗ trợ BIM. Giống như sử dụng Revit trong các công trình nhà ở và thương mại, Civil 3D đang được sử dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng. Các mô hình sau khi hoàn thiện sẽ kết hợp với các bộ môn khác, nhờ đó các xung đột sẽ được loại bỏ. Một mô hình kết hợp như vậy có thể tiếp tục sử dụng cho việc trích xuất mô hình, trình bày và kiểm soát tiến độ thi công. Việc lên kế hoạch cho tiến độ thi công sẽ giúp làm rõ quá trình thi công của công trình từ ngày khởi công đến lúc nghiệm thu và bàn giao.
BIM trong sửa chữa, cải tạo Cầu
Hiện nay có khá nhiều các cây cầu cần sửa chữa và cải tạo lại. Các kênh đào lâu năm, cầu bắc qua sông… đều cần thiết kế và sửa chữa lại dựa theo sự thay đổi của điều kiện khí hậu, tuổi thọ các kết cấu của cây cầu và nhiều yếu tố khác. Theo đó, tuổi thọ của cầu cũng kéo theo sự suy giảm về tải trọng, làm giảm mức độ an toàn mỗi khi có bão, lốc xoáy hay các hiện tượng thiên tai khác. Việc cải tạo lại các cây cầu, do đó, trở nên vô cùng cấp thiết. Một giải pháp được đưa ra cho quá trình sửa chữa các công trình dân dụng như vậy là sử dụng phương pháp quét laser (laser scanning). Cây cầu sẽ được quét toàn bộ nhờ sóng laser và sau đó chuyển việc quét đó thành một mô hình BIM của cây cầu. Phương pháp này gúp giảm thời gian dành cho khảo sát thủ công cũng như nâng cao độ chính xác của việc mô phỏng lại thiết kế hiện có cùng với tất cả các sửa chữa, kết cấu bên trong… Không chỉ vậy, việc quét laser còn giúp đưa ra được bản thiết kế mới dễ dàng hơn, giảm thiểu đi những rủi ro và xung đột của thiết kế đang có. Một khi thực hiện xong quá trình quét laser, ta có thể dựng lên mô hình BIM, bản vẽ thi công, địa hình và trình tự thi công của công trình để thực hiện quá trình cải tạo. Mô hình này còn có thể phát triển cũng như thêm vào một số quá trình bởi các bên liên quan, tùy theo những quy chuẩn khác nhau được áp dụng.
Kể từ khi các kết cấu cầu trở thành một phần trong quy chuẩn của ngành xây dựng, các quá trình như nghiên cứu phép quang trắc (photogrammetric) đã trợ giúp đắc lực cho việc theo dõi việc xây dựng trực tiếp. Mô hình BIM dõi theo quá trình làm việc tham số nên có thể được nắm bắt và xem xét bởi nhiều người cùng lúc. Việc kiểm tra thi công thực tế và các yếu tố khác giúp thông tin của công trình được cập nhật kịp thời, giúp việc đưa ra quyết định trở nên nhanh chóng và chính xác hơn.
Nguồn: https://www.bimcommunity.com/news/load/1072/bridges-and-bim-an-overview
