Khi các công ty kết cấu thép của Trung Quốc tiếp tục tham gia vào các dự án công nghiệp, thương mại, cơ sở hạ tầng và xây dựng công cộng trên khắp thế giới, việc điều phối dự án ngày càng trở nên phức tạp.

Từ các cơ sở sản xuất ở Đông Nam Á đến các dự án phát triển thương mại lớn ở Trung Đông và các tòa nhà công nghiệp trên khắp các thị trường mới nổi, xây dựng thép quốc tế đòi hỏi nhiều thứ hơn là chỉ đơn giản là sản xuất các cấu kiện thép đủ tiêu chuẩn.

Các tiêu chuẩn thiết kế, ngôn ngữ, phương thức xây dựng, hệ thống hậu cần và điều kiện địa điểm khác nhau đều phải được phối hợp trong suốt dự án.

Đây là lúc Mô hình thông tin công trình (BIM) đóng vai trò ngày càng quan trọng.

Thay vì chỉ đơn giản là một công cụ tạo mô hình 3D, BIM có thể hỗ trợ giao tiếp, phối hợp kỹ thuật, chế tạo thép, lập kế hoạch hậu cần, hướng dẫn lắp đặt và quản lý thông tin dự án trong toàn bộ vòng đời dự án.

Đối với các dự án kết cấu thép ở nước ngoài nói riêng, BIM giúp chuyển đổi thông tin kỹ thuật phức tạp thành quy trình làm việc trực quan, phối hợp và dễ quản lý hơn.

1. Tại sao các dự án kết cấu thép ở nước ngoài lại gặp nhiều thách thức hơn?

So với các dự án trong nước, các dự án kết cấu thép quốc tế thường có thêm thách thức về phối hợp.

Truyền thông xuyên biên giới

Chủ dự án, kiến ​​trúc sư, kỹ sư kết cấu, nhà chế tạo thép, nhà thầu và đội lắp đặt có thể đến từ các quốc gia khác nhau.

Sự khác biệt về ngôn ngữ, thuật ngữ kỹ thuật, thực hành xây dựng và giải thích bản vẽ có thể dễ dàng dẫn đến hiểu lầm.

Các bản vẽ 2D truyền thống không phải lúc nào cũng cung cấp đủ thông tin trực quan cho mọi bên liên quan.

Mô hình BIM chi tiết cho phép nhóm dự án xem xét cấu trúc một cách trực quan hơn và giúp giảm khoảng cách giao tiếp.

Tiêu chuẩn thiết kế khác nhau

Các dự án thép quốc tế có thể cần phải tuân thủ các tiêu chuẩn về kết cấu, hàn, vật liệu, chống cháy, chống ăn mòn và chế tạo khác nhau.

Tùy thuộc vào thị trường đích, các dự án có thể bao gồm các tiêu chuẩn như:

• Tiêu chuẩn AISC và AWS

• Tiêu chuẩn Eurocodes và EN

• Tiêu chuẩn Anh

• Tiêu chuẩn Úc

• Mã xây dựng địa phương và thông số kỹ thuật của dự án

BIM cung cấp một môi trường kỹ thuật số phối hợp nơi các kỹ sư có thể xem xét các chi tiết kết cấu và cập nhật mô hình theo yêu cầu cụ thể của dự án.

Chuỗi cung ứng đường dài

Nhiều dự án kết cấu thép ở nước ngoài theo mô hình:

Kỹ thuật → Chế tạo tại Trung Quốc → Xuất khẩu → Lắp đặt ở nước ngoài

Cột thép, dầm, giàn, hệ giằng, tấm kết nối, bu lông và các bộ phận khác có thể di chuyển hàng nghìn km trước khi đến công trường.

Do đó, việc xác định chính xác thành phần, đóng gói, vận chuyển, dỡ hàng, lưu trữ và lập kế hoạch lắp đặt trở nên cực kỳ quan trọng.

Chi phí cao hơn cho lỗi tại chỗ

Đối với các dự án quốc tế, việc sửa đổi hiện trường có thể đặc biệt tốn kém.

Tấm kết nối bị thiếu, lỗ bu lông không chính xác, sai lệch kích thước hoặc xung đột lắp đặt có thể gây ra sự chậm trễ liên quan đến việc bổ sung nhân công, thiết bị, vận chuyển quốc tế hoặc chế tạo lại.

Vì lý do này, việc xác định các vấn đề tiềm ẩn trước khi chế tạo và lắp đặt có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của dự án.

2. Bốn ứng dụng thực tế của BIM trong các dự án kết cấu thép ở nước ngoài

2.1 Thiết kế và Kỹ thuật: Trực quan hóa Cấu trúc Trước khi Chế tạo

Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của BIM là tạo ra mô hình kết cấu thép 3D chi tiết.

Sử dụng các nền tảng như Tekla Structures , các kỹ sư có thể lập mô hình các phần tử kết cấu bao gồm:

• Cột thép

• Dầm thép

• Kèo mái

• Hệ thống giằng

• Tấm kết nối

• Kết nối bắt vít

• Mối hàn

• Cấu kiện thép thứ cấp

So với các bản vẽ 2D thông thường, mô hình ba chiều cho phép các kỹ sư, nhà thầu và chủ dự án hiểu rõ hơn về hệ thống kết cấu tổng thể.

Cải thiện trực quan

Sự sắp xếp cấu trúc phức tạp có thể được xem xét từ nhiều góc độ khác nhau, giúp những người tham gia dự án hiểu được mối quan hệ giữa các thành phần riêng lẻ.

Điều này đặc biệt hữu ích cho các dự án liên quan đến kết nối phức tạp, kết cấu nhịp lớn, khung thép nhiều tầng hoặc hình học không đều.

Phát hiện xung đột

BIM cũng có thể hỗ trợ xác định các xung đột tiềm ẩn giữa kết cấu thép và các hệ thống tòa nhà khác, chẳng hạn như:

• Lắp đặt MEP

• Đường ống

• Máng cáp

• hệ thống HVAC

• Xây dựng hệ thống bao bọc

• Bức tường rèm

Việc xác định những xung đột này trong giai đoạn kỹ thuật có thể làm giảm việc sửa đổi hiện trường sau này.

Phối hợp kỹ thuật nhanh hơn

Khi yêu cầu của dự án thay đổi, mô hình kỹ thuật số có thể được cập nhật để các bản vẽ và thông tin thành phần liên quan vẫn được phối hợp.

Điều này cải thiện sự giao tiếp giữa các kỹ sư kết cấu, người chi tiết, nhà chế tạo và nhà thầu.

3. BIM cho chế tạo thép: Biến mô hình thành các thành phần chính xác

Đối với các dự án thép quốc tế, độ chính xác trong chế tạo là rất quan trọng vì hầu hết các bộ phận đều được sản xuất trước khi vận chuyển đến công trường.

Một mô hình BIM chi tiết có thể được sử dụng làm cơ sở cho:

• Bản vẽ cửa hàng

• Bản vẽ lắp ráp

• Bản vẽ một phần

• Danh sách vật liệu

• Danh sách chốt

• Đánh số thành phần

• Thông tin chế tạo

• Dữ liệu gia công CNC

Điều này tạo ra sự kết nối mạnh mẽ hơn giữa kỹ thuật và sản xuất.

Nhận dạng thành phần

Các dự án thép lớn có thể chứa hàng nghìn bộ phận riêng lẻ.

Hệ thống đánh số dựa trên BIM giúp xác định từng dầm, cột, thanh giằng, tấm kết nối và cụm lắp ráp theo vị trí chính xác của nó trong kết cấu.

Điều này làm giảm nguy cơ thiếu các thành phần bị thiếu, trùng lặp hoặc chế tạo không chính xác.

Hỗ trợ chế tạo tự động

Dữ liệu chế tạo kỹ thuật số được tạo từ mô hình cũng có thể hỗ trợ quá trình cắt, khoan CNC và các quy trình sản xuất tự động khác.

Điều này cải thiện tính nhất quán về kích thước và giảm việc nhập dữ liệu thủ công không cần thiết.

Mã QR và quản lý truy xuất nguồn gốc

Đối với các dự án phù hợp, các thành phần hoặc gói riêng lẻ cũng có thể được liên kết với mã QR hoặc hệ thống nhận dạng kỹ thuật số.

Thông tin có thể bao gồm:

• Số thành phần

• Lớp vật liệu

• Kích thước

• Cân nặng

• Bản vẽ tham khảo

• Vị trí lắp đặt

• Tình trạng sản xuất

• Thông tin đóng gói

Điều này giúp việc theo dõi các thành phần từ quá trình chế tạo và kiểm tra cho đến đóng gói, vận chuyển, dỡ hàng và lắp đặt trở nên dễ dàng hơn.

4. BIM cho lắp đặt ở nước ngoài: Xây dựng kỹ thuật số trước khi xây dựng trên công trường

Một trong những lợi thế lớn nhất của BIM trong xây dựng quốc tế là khả năng xem xét quá trình lắp đặt trước khi các cấu kiện thép đến công trường.

Lập kế hoạch trình tự cài đặt

Nhóm dự án có thể sử dụng mô hình này để nghiên cứu trình tự cài đặt cho:

• Cột thép

• Dầm chính

• Dầm phụ

• Kèo mái

• Niềng răng

• Nền tảng

• Cầu thang

• Thép thứ cấp

Đối với các kết cấu phức tạp hoặc nhịp lớn, mô phỏng lắp dựng có thể giúp nhóm dự án đánh giá khả năng tiếp cận thiết bị, độ ổn định tạm thời, định vị cần cẩu và trình tự lắp đặt.

Hướng dẫn cài đặt trực quan

Đối với các đội xây dựng đa quốc gia, giao tiếp bằng hình ảnh đôi khi có thể hiệu quả hơn những hướng dẫn bằng văn bản dài dòng.

Mô hình 3D có thể cung cấp cho các nhà thầu và nhóm lắp đặt địa phương sự hiểu biết rõ ràng hơn về:

• Vị trí thành phần

• Phương thức kết nối

• Trình tự lắp ráp

• Vị trí bu lông

• Mối quan hệ cấu trúc

Điều này có thể đặc biệt hữu ích khi nhóm lắp đặt và kỹ sư chế tạo không dùng chung ngôn ngữ đầu tiên.

Giảm việc làm lại

Bằng cách xem xét tính khả thi của việc lắp đặt trước khi giao hàng, nhóm dự án có thể xác định các vấn đề tiềm ẩn trong khi việc khắc phục vẫn dễ thực hiện hơn.

Đối với các dự án ở nước ngoài, việc ngăn ngừa một lỗi lớn trong chế tạo hoặc lắp đặt có thể tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí.

5. Quản lý tiến độ dự án và BIM

BIM cũng có thể được kết nối với tiến độ dự án để hỗ trợ lập kế hoạch xây dựng.

Khi thông tin mô hình 3D được liên kết với dữ liệu dự án liên quan đến thời gian, nhóm có thể hình dung trình tự xây dựng dự kiến ​​và so sánh tiến độ theo kế hoạch với tiến độ thực tế.

Ví dụ: người quản lý dự án có thể theo dõi:

Chế tạo → Kiểm tra → Đóng gói → Vận chuyển → Đến nơi → Lắp đặt

Điều này cung cấp cái nhìn tổng quan rõ ràng hơn về trạng thái dự án và giúp các nhóm khác nhau phối hợp hoạt động hiệu quả hơn.

Đối với các dự án kết cấu thép liên quan đến vận tải quốc tế, mức độ hiển thị này đặc biệt hữu ích vì lịch trình chế tạo, lịch trình tàu, các hoạt động thông quan, dỡ hàng và lắp đặt được kết nối chặt chẽ.

6. BIM cho đóng gói, vận chuyển và hậu cần ở nước ngoài

Hậu cần là một phần quan trọng khác của các dự án kết cấu thép quốc tế.

Các cấu kiện thép không chỉ phải được sản xuất chính xác mà còn phải được đóng gói và chất tải theo trình tự thi công bất cứ khi nào có thể.

Dữ liệu BIM có thể hỗ trợ lập kế hoạch hậu cần bằng cách cung cấp thông tin về:

• Kích thước thành phần

• trọng lượng thành phần

• Số lượng

• Nhóm đóng gói

• Khu lắp đặt

• Lô vận chuyển

Với kế hoạch phù hợp, các thành phần thép được yêu cầu trước đó trong quá trình lắp đặt có thể được sắp xếp theo lô vận chuyển phù hợp, giảm bớt việc xử lý không cần thiết tại điểm đến.

Điều này giúp cải thiện hiệu quả tổ chức và cài đặt trang web.

7. BIM là bản ghi kỹ thuật số cho toàn bộ vòng đời dự án

BIM không nhất thiết mất đi giá trị sau khi xây dựng xong.

Một mô hình được quản lý tốt có thể đóng vai trò như một bản ghi kỹ thuật số chứa thông tin quan trọng từ các giai đoạn thiết kế, chế tạo và xây dựng.

Tùy thuộc vào yêu cầu của dự án, mô hình có thể chứa thông tin về:

• Thành viên kết cấu

• Nguyên vật liệu

• Chi tiết kết nối

• Bản vẽ chế tạo

• Biên bản kiểm tra

• Vị trí lắp đặt

• Thông tin thiết bị

• Yêu cầu bảo trì

Để bảo trì, cải tạo hoặc sửa đổi cấu trúc trong tương lai, thông tin này có thể cung cấp cho chủ sở hữu tòa nhà và người quản lý cơ sở tài liệu tham khảo có tổ chức hơn là chỉ dựa vào các bản vẽ giấy riêng biệt.

8. BIM không phải là giải pháp độc lập

Mặc dù BIM mang lại những lợi ích đáng kể nhưng điều quan trọng là phải hiểu rằng bản thân BIM không đảm bảo cho một dự án kết cấu thép thành công.

Hiệu quả của nó phụ thuộc vào việc nó được tích hợp tốt như thế nào với các quy trình sản xuất và kỹ thuật thực tế.

Đầu tư ban đầu

Việc triển khai BIM yêu cầu phần mềm phù hợp, nhân sự được đào tạo, thời gian lập mô hình và quy trình làm việc nội bộ.

Do đó, đối với các dự án rất nhỏ hoặc đơn giản, mức độ mô hình hóa nên được lựa chọn theo yêu cầu thực tế của dự án.

Chuyên môn kỹ thuật

Một nhóm BIM thép thành công cần nhiều hơn kỹ năng phần mềm.

Các kỹ sư và người làm chi tiết cũng nên hiểu:

• Kỹ thuật kết cấu thép

• Chi tiết kết nối

• Quy trình chế tạo

• Yêu cầu hàn

• Tiêu chuẩn quốc tế

• Hạn chế vận chuyển

• Biện pháp thi công

Một mô hình đúng kỹ thuật luôn có giá trị hơn một mô hình ấn tượng về mặt hình ảnh nhưng không có đủ kiến ​​thức kỹ thuật.

Phối hợp giữa các phòng ban

BIM hoạt động tốt nhất khi các nhóm kỹ thuật, sản xuất, kiểm soát chất lượng, hậu cần và lắp đặt sử dụng thông tin phối hợp.

Nếu mô hình BIM bị tách biệt khỏi quy trình quản lý dự án và sản xuất thực tế thì phần lớn giá trị tiềm năng của nó sẽ bị mất.

9. Từ mô hình 3D đến quản lý dự án kết cấu thép tích hợp

Đối với các dự án kết cấu thép quốc tế hiện đại, BIM đang dần phát triển từ một công cụ thiết kế thành một phần quan trọng trong quá trình phân phối dự án tổng thể.

Một quy trình làm việc tích hợp hơn có thể kết nối:

Mô hình hóa BIM → Kỹ thuật → Bản vẽ cửa hàng → Chế tạo thép → Kiểm soát chất lượng → Đóng gói → Xuất khẩu → Hướng dẫn lắp đặt

Quy trình làm việc kỹ thuật số này giúp cải thiện tính nhất quán của thông tin trong các giai đoạn khác nhau của dự án.

Do đó, đối với khách hàng nước ngoài, giá trị của BIM không chỉ đơn giản là sự sẵn có của mô hình 3D.

Giá trị lớn hơn nằm ở việc sử dụng thông tin kỹ thuật số để làm cho các dự án kết cấu thép trở nên chính xác hơn, phối hợp, truy xuất nguồn gốc và dễ dàng thi công hơn.

Phần kết luận

Các dự án kết cấu thép quốc tế có sự tham gia của nhiều bên liên quan, tiêu chuẩn, quy trình sản xuất, giai đoạn hậu cần và đội xây dựng.

BIM cung cấp một cách thiết thực để kết nối các yếu tố này thông qua mô hình kỹ thuật số được chia sẻ.

Từ mô hình hóa cấu trúc và phát hiện xung đột đến bản vẽ chế tạo, theo dõi thành phần, lập kế hoạch hậu cần và hướng dẫn lắp đặt, BIM có thể giúp giảm lỗi giao tiếp và cải thiện sự phối hợp trong suốt dự án.

Đối với các nhà sản xuất kết cấu thép phục vụ thị trường quốc tế, việc kết hợp khả năng kỹ thuật BIM với chế tạo, kiểm soát chất lượng, hậu cần xuất khẩu và hỗ trợ kỹ thuật có thể cung cấp cho khách hàng giải pháp phân phối dự án hoàn chỉnh và đáng tin cậy hơn.

Tại ZSJH STEEL , chúng tôi hỗ trợ các dự án kết cấu thép quốc tế với sự phối hợp kỹ thuật, chế tạo theo yêu cầu, kiểm soát chất lượng, đóng gói xuất khẩu và hướng dẫn lắp đặt, giúp khách hàng chuyển đổi hiệu quả từ bản vẽ đến kết cấu thép thành phẩm.