Luận văn: Phân tích năng suất đổ bê tông công trình bằng mô phỏng sự kiện rời rạc (DES)

Luận văn thạc sĩ phân tích định lượng năng suất đổ bê tông trong xây dựng qua mô phỏng sự kiện rời rạc, cung cấp cái nhìn sâu sắc và ứng dụng thực tiễn.

• Tác giả: Đinh Văn Tố
• Người hướng dẫn: TS. Hà Duy Khánh
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học An Giang
• Chuyên ngành: Xây dựng
• Đề tài: Phân tích định lượng năng suất đổ bê tông của các công trình xây dựng bằng mô phỏng sự kiện rời rạc DES
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• DANH SÁCH CÁC HÌNH
• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. Chương 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1.1. Về mặt lý luận
• 1.1.2. Về mặt thực tiễn
• 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.2.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.2.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.4. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
• 1.4.1. Đóng góp về mặt học thuật
• 1.4.2. Đóng góp về mặt thực tiễn
• 2. Chương 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 2.1. CÁC ĐỊNH NGHĨA, KHÁI NIỆM LIÊN QUAN ĐẾN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Năng suất lao động
• 2.1.2. Năng suất đổ bê tông
• 2.2. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC
• 2.3. CÁC NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC
• 2.4. CÁC VĂN BẢN, THÔNG TƯ, ĐỊNH MỨC CỦA NHÀ NƯỚC
• 3. Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU
• 3.2. QUÁ TRÌNH KHẢO SÁT THU THẬP SỐ LIỆU CHO MÔ HÌNH
• 3.2.1. Quy trình thu thập số liệu
• 3.2.2. Cách lấy số liệu
• 3.2.3. Đặc điểm và biện pháp thi công đổ bê tông của sàn dầm, cột
• 3.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỐ LIỆU
• 3.3.1. Kiểm định độ tin cậy thang đo (Cronbach’s alpha)
• 3.3.2. Kiểm định sự khác biệt trung bình với trường hợp biến định tính có 2 giá trị (Independent Sample T-Test)
• 3.4. MÔ PHỎNG SỰ KIỆN RỜI RẠC (THE DISCRETE EVENT SIMULATION)
• 4. Chương 4: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH
• 4.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁ NHÂN HOẠT ĐỘNG TRONG LĨNH VỰC XÂY DỰNG
• 4.2. KIỂM ĐỊNH ĐỘ TIN CẬY THANG ĐO CRONBACH’S ALPHA
• 4.2.1. Kiểm định độ tin cậy thang đo Cronbach’s Alpha cho nhóm yếu tố khách quan có kết quả như sau:
• 4.2.2. Kiểm định độ tin cậy thang đo Cronbach’s Alpha cho nhóm yếu tố kỹ thuật có kết quả như sau:
• 4.2.3. Kiểm định độ tin cậy thang đo Cronbach’s Alpha cho nhóm yếu tố con người có kết quả như sau:
• 4.2.4. Kiểm định độ tin cậy thang đo Cronbach’s Alpha cho nhóm yếu tố đặc điểm của công trình có kết quả như sau:
• 4.3. KIỂM ĐỊNH INDEPENDENT SAMPLES T- TEST ĐỂ PHÂN TÍCH NHẰM KIỂM ĐỊNH SỰ KHÁC BIỆT TRUNG BÌNH VỚI TRƯỜNG HỢP BIẾN ĐỊNH TÍNH CÓ 2 GIÁ TRỊ
• 4.3.1. Theo lĩnh vực tham gia hoạt động xây dựng
• 4.3.2. Theo vị trí công tác
• 4.3.3. Theo lĩnh vực hoạt động
• 4.3.4. Theo thời gian tham gia hoạt động xây dựng
• 4.4. MÔ PHỎNG QUY TRÌNH ĐỔ BÊ TÔNG
• 4.4.1. Giới thiệu về dự án luận văn khảo sát, lấy mẫu
• 4.4.2. Mô phỏng quy trình đổ bê tông cho cột bằng phương pháp bơm cần
• 4.4.3. Mô phỏng quy trình đổ bê tông cho cột bằng phương pháp cần trục+phễu
• 4.4.4. Mô phỏng quy trình đổ bê tông cho dầm sàn bằng phương pháp bơm cần
• 4.4.5. Mô phỏng quy trình đổ BT dầm sàn bằng phương pháp bơm áp lực ngang
• 4.5. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN QUY TRÌNH ĐỔ BÊ TÔNG
• 4.5.1. Quy trình đổ bê tông cho cột và dầm sàn
• 4.5.2. Đề xuất cải tiến quy trình để nâng cao năng suất đổ bê tông
• 5. Chương 5: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ, HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
• 5.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC O
• PHỤ LỤC AA
• PHỤ LỤC AB
• PHỤ LỤC AC
• PHỤ LỤC AD
• PHỤ LỤC AE
• PHỤ LỤC AF
• PHỤ LỤC AG
• PHỤ LỤC AH
• PHỤ LỤC AI
• PHỤ LỤC AJ
• PHỤ LỤC AK
• PHỤ LỤC AL
• PHỤ LỤC AM
• PHỤ LỤC AN
• PHỤ LỤC AO
• PHỤ LỤC AP
• PHỤ LỤC AQ

Tóm tắt

I. Luận văn thạc sĩ Phân tích năng suất đổ bê tông bằng DES

Luận văn thạc sĩ với chủ đề "Phân tích định lượng năng suất đổ bê tông của các công trình xây dựng bằng mô phỏng sự kiện rời rạc (DES)" là một công trình nghiên cứu chuyên sâu, giải quyết vấn đề cấp thiết trong ngành xây dựng tại Việt Nam. Bối cảnh nghiên cứu xuất phát từ thực trạng năng suất lao động xây dựng, đặc biệt là trong công tác bê tông, còn thấp so với định mức, gây ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công và chi phí dự án. Nghiên cứu này đặt mục tiêu tổng quát là hỗ trợ các chủ thể trong ngành xây dựng có một phương pháp hiệu quả để cải thiện năng suất, tiết kiệm chi phí mà vẫn đảm bảo chất lượng công trình. Để đạt được điều đó, luận văn tập trung vào việc định lượng năng suất đổ bê tông cho các cấu kiện cột, dầm, sàn thông qua kỹ thuật mô hình hóa và mô phỏng. Cụ thể, phương pháp cốt lõi được áp dụng là Mô phỏng Sự kiện Rời rạc – Discrete Event Simulation (DES), một công cụ mạnh mẽ cho phép tái hiện và phân tích các quy trình phức tạp. Nghiên cứu không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn có đóng góp thực tiễn quan trọng, cung cấp một mô hình tham khảo và các giải pháp cải tiến quy trình thi công, giúp các nhà quản lý dự án xây dựng đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu định lượng chính xác thay vì chỉ dựa vào kinh nghiệm. Phạm vi nghiên cứu được giới hạn tại ba dự án nhà cao tầng ở An Giang, tạo nên một nghiên cứu tình huống (case study) điển hình và có giá trị tham khảo cao.

1.1. Mục tiêu và đóng góp của nghiên cứu trong quản lý dự án

Mục tiêu cụ thể của luận văn bao gồm: khảo sát và phân tích các yếu tố ảnh hưởng năng suất đổ bê tông; định lượng năng suất cho các cấu kiện bằng DES; và đề xuất các giải pháp cải tiến quy trình. Về mặt học thuật, đề tài đóng góp một mô hình ứng dụng DES vào lĩnh vực quản lý dự án xây dựng tại Việt Nam, một hướng đi còn khá mới mẻ. Về mặt thực tiễn, nghiên cứu cung cấp cho các nhà quản lý, kỹ sư một công cụ định lượng để đánh giá và tối ưu hóa quy trình xây dựng, từ đó xây dựng kế hoạch thi công sát với thực tế, quản lý hiệu quả nguồn lực và nâng cao lợi nhuận kinh tế. Đây là một bước tiến quan trọng từ việc ước tính theo kinh nghiệm sang phân tích dựa trên dữ liệu khoa học.

1.2. Tính cấp thiết của việc phân tích định lượng hiệu quả thi công

Thực trạng tại nhiều công trình, điển hình như các dự án tại An Giang được đề cập trong luận văn, cho thấy năng suất thực tế thường thấp hơn đáng kể so với định mức thi công bê tông của nhà nước. Sự chênh lệch này đến từ nhiều yếu tố biến động khó lường tại công trường. Việc thiếu một phương pháp phân tích định lượng trong xây dựng khiến việc lập kế hoạch và kiểm soát tiến độ trở nên khó khăn, thường xuyên phải điều chỉnh. Do đó, việc áp dụng các kỹ thuật mô phỏng như DES để lượng hóa các quy trình, xác định các điểm nghẽn và thử nghiệm các kịch bản cải tiến là vô cùng cấp thiết. Nghiên cứu này đáp ứng chính xác nhu cầu đó, mở ra hướng tiếp cận mới để nâng cao hiệu quả thi công bê tông một cách có hệ thống.

II. Thách thức chính khi đo lường năng suất thi công bê tông

Việc xác định chính xác năng suất công tác bê tông là một bài toán phức tạp trong quản lý dự án xây dựng. Năng suất không phải là một hằng số mà chịu tác động đồng thời của vô số yếu tố chủ quan và khách quan. Luận văn đã hệ thống hóa các yếu tố này thành các nhóm chính, bao gồm: yếu tố khách quan (thời tiết, giao thông, khả năng cung cấp điện), yếu tố kỹ thuật (trạng thái máy móc thiết bị, quy trình thi công, bố trí mặt bằng), yếu tố con người (trình độ tay nghề, kinh nghiệm, sức khỏe, thái độ làm việc), và yếu tố đặc điểm công trình (chiều cao, loại và kích thước cấu kiện, mật độ cốt thép). Sự tương tác phức tạp giữa các biến số này khiến các phương pháp đo lường truyền thống dựa trên định mức thi công bê tông trở nên kém chính xác. Các định mức thường được xây dựng trong điều kiện lý tưởng và không phản ánh hết các gián đoạn, thời gian chờ đợi và các sự cố ngẫu nhiên trên công trường. Ví dụ, thời gian chờ của xe bê tông do tắc đường, thời gian dừng máy do hỏng hóc, hay sự phối hợp không đồng bộ giữa các tổ đội là những yếu tố khó có thể đưa vào công thức định mức tĩnh. Chính vì những thách thức này, việc áp dụng một phương pháp động như mô phỏng sự kiện rời rạc trở nên ưu việt, cho phép mô hình hóa các yếu tố bất định và sự tương tác của chúng để đưa ra bức tranh toàn cảnh và chính xác hơn về hiệu quả thi công bê tông.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng năng suất lao động xây dựng tại hiện trường

Nghiên cứu chỉ ra một danh sách 27 yếu tố cụ thể ảnh hưởng đến năng suất đổ bê tông, từ điều kiện thời tiết (X1) đến sự lặp lại của cấu kiện (X27). Trong đó, các yếu tố như "Máy móc, thiết bị hư hỏng trong quá trình đổ" (X6), "Khả năng cung cấp bê tông thương phẩm không đảm bảo" (X7) và "Bố trí, phân công nhân sự không đảm bảo" (X12) thường là những nguyên nhân chính gây ra gián đoạn và sụt giảm năng suất. Việc nhận diện và lượng hóa tác động của từng yếu tố là bước đầu tiên và quan trọng nhất để tìm ra giải pháp tối ưu hóa quy trình xây dựng.

2.2. Hạn chế của phương pháp định mức so với mô hình hóa và mô phỏng

Phương pháp định mức truyền thống mang tính tĩnh, chỉ đưa ra một con số trung bình cho một đơn vị công việc. Nó không thể hiện được tính động và sự biến thiên của quy trình thi công thực tế. Trong khi đó, kỹ thuật mô hình hóa và mô phỏng cho phép tái tạo lại toàn bộ quy trình làm việc, bao gồm cả các hàng đợi, sự tranh chấp tài nguyên và các sự kiện ngẫu nhiên. Nhờ vậy, nhà quản lý không chỉ biết được năng suất trung bình mà còn hiểu rõ các nút thắt cổ chai, thời gian lãng phí và tác động của các quyết định điều hành đến toàn bộ hệ thống, từ đó hỗ trợ quản lý nguồn lực xây dựng tốt hơn.

III. Phương pháp Mô phỏng Sự kiện Rời rạc DES trong xây dựng

Mô phỏng Sự kiện Rời rạc, hay Discrete Event Simulation (DES), là một kỹ thuật phân tích hệ thống bằng máy tính, trong đó trạng thái của mô hình chỉ thay đổi tại các điểm thời gian rời rạc, tương ứng với thời điểm xảy ra một "sự kiện". Phương pháp này đặc biệt phù hợp với việc mô hình hóa các quy trình trong xây dựng, vốn được cấu thành từ chuỗi các hoạt động riêng biệt như: xe bê tông đến, chờ bơm, bơm, đầm, hoàn thiện. Mỗi hoạt động này có thời gian bắt đầu và kết thúc, tạo thành các sự kiện làm thay đổi trạng thái của hệ thống (ví dụ: số lượng xe đang chờ, trạng thái của máy bơm). Luận văn đã sử dụng DES để xây dựng một mô hình thi công ảo cho công tác bê tông. Mô hình này không chỉ sao chép lại quy trình mà còn tích hợp các yếu tố ngẫu nhiên và biến động được thu thập số liệu hiện trường. Ví dụ, thời gian di chuyển của xe bê tông không phải là một số cố định mà tuân theo một phân phối xác suất (phân phối đều, chuẩn, hoặc beta) phản ánh sự biến động trong thực tế. Bằng cách chạy mô phỏng nhiều lần, nhà nghiên cứu có thể thu được các kết quả thống kê đáng tin cậy về năng suất, thời gian hoàn thành, mức độ sử dụng tài nguyên và các chỉ số hiệu suất quan trọng khác, phục vụ cho việc phân tích định lượng trong xây dựng.

3.1. Nguyên lý cơ bản của mô hình DES Sự kiện tài nguyên và hàng đợi

Một mô hình DES điển hình bao gồm các thành phần chính: các thực thể (entities) di chuyển qua hệ thống (ví dụ: xe bê tông), các tài nguyên (resources) cần thiết để thực hiện công việc (máy bơm, tổ công nhân), và các hàng đợi (queues) nơi các thực thể phải chờ nếu tài nguyên đang bận. Các sự kiện (events) như "xe đến", "bắt đầu bơm", "kết thúc bơm" sẽ kích hoạt sự thay đổi trạng thái của mô hình. Logic vận hành này giúp mô phỏng chính xác các điểm nghẽn và thời gian chết trong quy trình, là cơ sở để tối ưu hóa quy trình xây dựng.

3.2. Phần mềm mô phỏng xây dựng EZSTROBE Công cụ nghiên cứu

Để triển khai mô hình, luận văn đã sử dụng phần mềm mô phỏng xây dựng chuyên dụng là EZSTROBE. Đây là một hệ thống mô phỏng dựa trên sơ đồ chu trình hoạt động (Activity Cycle Diagrams - ACDs) và kỹ thuật quét hoạt động (Activity Scanning). EZSTROBE cho phép người dùng xây dựng mô hình một cách trực quan thông qua các biểu tượng mạng lưới, sau đó tự động chuyển đổi thành mã và thực thi mô phỏng. Việc sử dụng công cụ chuyên dụng này đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của quá trình mô hình hóa và mô phỏng, giúp nhà nghiên cứu tập trung vào việc phân tích kết quả thay vì lập trình phức tạp. Các phần mềm khác như AnyLogic, Arena Simulation hay Simio cũng hoạt động với nguyên lý tương tự.

IV. Hướng dẫn thu thập và phân tích số liệu cho mô hình DES

Để mô hình mô phỏng sự kiện rời rạc phản ánh đúng thực tế, chất lượng của dữ liệu đầu vào là yếu tố quyết định. Luận văn đã thực hiện một quy trình thu thập số liệu hiện trường bài bản và khoa học qua hai giai đoạn chính. Giai đoạn đầu tiên là khảo sát diện rộng bằng bảng câu hỏi (questionnaire) gửi đến 350 chuyên gia trong ngành xây dựng tại An Giang. Mục đích là để xác định và đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến năng suất đổ bê tông. Dữ liệu thu về từ 300 phiếu hợp lệ đã được xử lý bằng các phương pháp thống kê tin cậy. Giai đoạn thứ hai là thu thập dữ liệu định lượng chi tiết thông qua phương pháp lấy mẫu công việc (work sampling) trực tiếp tại ba công trường. Các kỹ sư đã ghi chép lại thời gian thực hiện của từng công đoạn trong quy trình đổ bê tông, từ lúc xe bê tông đến công trường cho đến khi hoàn thiện. Các dữ liệu này, bao gồm thời gian chờ, thời gian bơm, thời gian đầm... chính là đầu vào cốt lõi để xác định các phân phối xác suất cho các hoạt động trong mô hình DES. Việc kết hợp cả dữ liệu định tính và định lượng đảm bảo mô hình vừa có cái nhìn tổng quan về các yếu tố ảnh hưởng, vừa có sự chính xác trong từng tham số hoạt động.

4.1. Kỹ thuật phân tích Cronbach s Alpha và Independent Sample T Test

Trước khi phân tích sâu, dữ liệu từ bảng hỏi đã được kiểm định độ tin cậy của thang đo bằng hệ số Cronbach’s Alpha. Kết quả cho thấy thang đo có độ tin cậy tốt (α = 0.85), đảm bảo các câu hỏi đo lường nhất quán các khái niệm nghiên cứu. Tiếp theo, kiểm định Independent Sample T-Test được sử dụng để so sánh sự khác biệt trong đánh giá giữa các nhóm đối tượng khác nhau (ví dụ: chủ đầu tư và nhà thầu), mang lại những góc nhìn đa chiều về các yếu tố ảnh hưởng năng suất.

4.2. Quy trình lấy mẫu công việc Work Sampling tại hiện trường

Phương pháp lấy mẫu công việc được áp dụng để đo lường thời gian thực tế của các hoạt động. Thay vì theo dõi liên tục, người quan sát ghi nhận trạng thái công việc tại các thời điểm ngẫu nhiên. Từ đó, các thông số như thời gian trung bình và độ lệch chuẩn của từng công đoạn được xác định. Đây là cơ sở để lựa chọn hàm phân phối xác suất (Normal, Uniform, PERT) phù hợp nhất cho mỗi hoạt động trong mô hình mô phỏng sự kiện rời rạc, giúp mô hình có tính thực tiễn cao.

V. Kết quả mô phỏng và đề xuất tối ưu hóa quy trình bê tông

Sau khi xây dựng và kiểm định mô hình, luận văn đã tiến hành chạy mô phỏng cho các kịch bản đổ bê tông khác nhau, bao gồm đổ cột bằng bơm cần và cần trục-phễu, đổ dầm sàn bằng bơm cần và bơm áp lực ngang. Kết quả từ nghiên cứu tình huống (case study) tại ba dự án ở An Giang cho thấy mô hình DES có độ chính xác cao. Cụ thể, thời gian đổ bê tông trung bình theo mô phỏng không có sự khác biệt đáng kể so với số liệu thực tế thu thập được. Thời gian trung bình để một xe bê tông 6m³ hoàn thành chu trình (từ khi đến công trường đến lúc hoàn tất) là khoảng 150 phút. Đây là một con số định lượng quan trọng giúp các nhà quản lý có cơ sở để lập kế hoạch. Một trong những phát hiện quan trọng nhất từ mô hình là việc xác định được các nút thắt cổ chai trong quy trình. Phân tích độ nhạy trên mô hình cho thấy thời gian chờ của xe bê tông và hiệu suất của máy bơm là hai yếu tố có tác động lớn nhất đến tổng thời gian và hiệu quả thi công bê tông. Dựa trên những phân tích này, nghiên cứu đã đưa ra các đề xuất cải tiến cụ thể, không chỉ mang tính lý thuyết mà còn có khả năng áp dụng cao vào thực tế để tối ưu hóa quy trình xây dựng.

5.1. So sánh hiệu quả các phương pháp thi công qua mô hình DES

Mô hình cho phép so sánh trực quan hiệu quả thi công bê tông giữa các phương án khác nhau. Ví dụ, bằng cách thay đổi loại thiết bị hoặc số lượng công nhân trong mô hình, nhà quản lý có thể thấy ngay tác động lên năng suất và chi phí. Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng việc lựa chọn phương pháp thi công (bơm cần, bơm ngang, cần trục) cần được cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên đặc điểm của từng cấu kiện và điều kiện công trường để đạt hiệu quả cao nhất. Việc quản lý nguồn lực xây dựng qua mô phỏng giúp ra quyết định tối ưu hơn.

5.2. Đề xuất cải tiến quy trình nhằm nâng cao năng suất đổ bê tông

Dựa trên kết quả phân tích, luận văn đề xuất một số giải pháp cụ thể như: tối ưu hóa lịch trình cung cấp bê tông để giảm thời gian chờ của xe; bố trí mặt bằng công trường hợp lý để rút ngắn thời gian di chuyển của thiết bị; áp dụng các biện pháp bảo trì phòng ngừa để giảm thiểu sự cố hỏng hóc máy móc. Việc chạy lại mô hình với các giải pháp đề xuất cho thấy năng suất có thể được cải thiện đáng kể, khẳng định giá trị thực tiễn của việc áp dụng mô phỏng sự kiện rời rạc trong việc cải tiến tiến độ thi công.

VI. Tương lai của DES trong việc quản lý dự án xây dựng

Công trình luận văn này đã chứng minh thành công tiềm năng và tính khả thi của việc ứng dụng Mô phỏng Sự kiện Rời rạc (DES) để phân tích và cải thiện năng suất trong ngành xây dựng Việt Nam. Đây không chỉ là một bài tập học thuật mà còn là một công cụ quản lý dự án xây dựng mạnh mẽ. Các kết quả định lượng và giải pháp đề xuất từ nghiên cứu có thể trực tiếp hỗ trợ các chỉ huy trưởng, nhà quản lý dự án trong việc lập kế hoạch chi tiết, phân bổ nguồn lực hiệu quả và dự báo các rủi ro về tiến độ thi công. Việc chuyển đổi từ phương pháp ước tính kinh nghiệm sang phân tích dựa trên mô phỏng là một xu hướng tất yếu trong thời đại công nghiệp 4.0. Hướng phát triển của đề tài trong tương lai rất rộng mở. Một trong những hướng đi tiềm năng nhất là tích hợp mô hình DES với Mô hình Thông tin Công trình (BIM). Sự kết hợp này sẽ tạo ra một môi trường mô phỏng 4D (3D + thời gian) trực quan, cho phép các bên liên quan dễ dàng hình dung quá trình thi công, phát hiện các xung đột và tối ưu hóa kế hoạch ngay từ giai đoạn thiết kế. Hơn nữa, việc áp dụng các thuật toán tối ưu hóa (như thuật toán di truyền, tối ưu hóa bầy đàn) kết hợp với DES có thể tự động tìm ra phương án thi công tốt nhất về mặt chi phí và thời gian.

6.1. Đóng góp thực tiễn trong quản lý nguồn lực và tiến độ thi công

Đóng góp lớn nhất của luận văn là cung cấp một phương pháp luận và một mô hình mẫu để phân tích định lượng trong xây dựng. Các doanh nghiệp xây dựng có thể áp dụng cách tiếp cận này cho nhiều công tác khác nhau, không chỉ riêng công tác bê tông, để cải thiện hiệu quả hoạt động. Việc hiểu rõ năng suất thực tế và các yếu tố ảnh hưởng giúp quản lý nguồn lực xây dựng tốt hơn, tránh lãng phí và đảm bảo tiến độ thi công đã cam kết.

6.2. Hướng phát triển Tích hợp DES với BIM và Trí tuệ nhân tạo AI

Tương lai của mô hình hóa và mô phỏng trong xây dựng nằm ở sự tích hợp công nghệ. Việc kết hợp DES với BIM sẽ tạo ra các mô hình 4D/5D mạnh mẽ. Thêm vào đó, việc ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AI) và Học máy (Machine Learning) để phân tích dữ liệu từ các cảm biến IoT trên công trường có thể cung cấp dữ liệu đầu vào theo thời gian thực cho mô hình DES, biến nó thành một công cụ hỗ trợ ra quyết định động và thông minh, giúp ngành xây dựng tiến tới một kỷ nguyên mới của sự hiệu quả và chính xác.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khối lượng bê tông sản xuất phục vụ ngành xây dựng tại Việt Nam ước tính đạt khoảng 50 triệu m3 mỗi năm, trong đó có hơn 17 triệu m3 được sản xuất trực tiếp thông qua các hệ thống máy trộn và trạm trộn chuyên dụng. Mặc dù công nghệ cơ giới hóa ngày càng phát triển, hiệu quả thi công tại nhiều địa phương vẫn tồn tại khoảng cách lớn so với định mức thiết kế. Khảo sát thực tế tại tỉnh An Giang cho thấy năng suất đổ bê tông tại nhiều công trình trọng điểm chỉ đạt từ 40% đến 50% so với định mức kinh tế kỹ thuật của Nhà nước. Cụ thể, các công trình thi công cọc khoan nhồi cầu Tha La và cầu Trà Sư sử dụng trạm trộn JS1000 chỉ đạt năng suất thực tế 20 đến 25 m3/h so với định mức 50 m3/h; công trình trụ sở Sở Xây dựng An Giang và tuyến ĐT.955A sử dụng máy trộn JI-250 chỉ đạt 2,0 đến 2,5 m3/h so với mức định mức từ 3 đến 5 m3/h.

Thực trạng này trực tiếp kéo dài tiến độ thi công và làm tăng chi phí xây dựng từ 10% đến 15% cho các gói thầu kết cấu. Luận văn thạc sĩ tập trung giải quyết vấn đề cốt lõi: định lượng chính xác các yếu tố cản trở và thiết lập mô hình tính toán năng suất thực tế cho công tác đổ bê tông các cấu kiện chịu lực chính gồm cột, dầm và sàn. Mục tiêu cụ thể là phân tích định lượng hệ thống 27 biến số tác động, ứng dụng phương pháp mô phỏng sự kiện rời rạc để mô hình hóa quy trình thi công, từ đó đề xuất giải pháp cải tiến quy trình nhằm tối ưu hóa năng suất.

Nghiên cứu được thực hiện tại địa bàn thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang thông qua dữ liệu thu thập từ 03 dự án nhà nhiều tầng điển hình: Mở rộng Bệnh viện Tim mạch, Bệnh viện Sản – Nhi và Kho lưu trữ chuyên dùng tỉnh An Giang. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học giúp rút ngắn chu kỳ vận hành của mỗi xe bê tông dung tích 6 m3 từ mức trung bình 150 phút xuống mức tối ưu, hỗ trợ các chủ thể quản lý kiểm soát tiến độ và chi phí một cách thực chất.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết năng suất tổng hợp và mô hình hàm sản xuất Cobb-Douglas, mô tả mối quan hệ giữa đầu ra sản lượng với nguồn lực vốn và lao động. Về mặt chuyên ngành xây dựng, luận văn kế thừa khung đánh giá năng suất lao động và năng suất đổ bê tông theo lý thuyết của Thomas, xác định năng suất là khối lượng bê tông hoàn thiện trên một đơn vị thời gian với sự đóng góp của nhân công, thiết bị và công nghệ quản lý.

Trọng tâm lý thuyết của đề tài là phương pháp Mô phỏng sự kiện rời rạc (Discrete Event Simulation - DES), một công cụ mô hình hóa hệ thống động phi tuyến dựa trên sơ đồ chu trình hoạt động (Activity Cycle Diagrams - ACDs) và kỹ thuật quét hoạt động (Activity Scanning) do Martinez và Tommelein phát triển. Các khái niệm chính bao gồm: hàng chờ tài nguyên nhàn rỗi (Queue), hoạt động kết hợp (Combi activity), hoạt động thông thường (Normal activity) và các phân phối xác suất ngẫu nhiên (Uniform, Normal, Beta/PERT) biểu diễn tính bất định của thời gian thi công tại hiện trường.

Phương pháp nghiên cứu

Quy trình nghiên cứu được triển khai chặt chẽ qua 7 bước, kết hợp giữa phương pháp điều tra xã hội học và kỹ thuật lấy mẫu công việc (Work Sampling) trực tiếp tại hiện trường. Cỡ mẫu khảo sát gồm 350 phiếu phát ra cho 4 nhóm chủ thể: Chủ đầu tư, Tư vấn thiết kế và giám sát, Nhà thầu thi công và Đơn vị cung ứng bê tông thương phẩm. Kết quả thu về 300 phiếu hợp lệ, đạt tỷ lệ phản hồi 85,71% (loại bỏ 50 phiếu không đạt yêu cầu do thiếu thông tin hoặc trùng lặp). Phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp ngẫu nhiên được lựa chọn nhằm đảm bảo tính đại diện cho các nhóm có thâm niên từ dưới 5 năm đến trên 15 năm kinh nghiệm.

Dữ liệu khảo sát được phân tích qua phần mềm thống kê để kiểm định độ tin cậy thang đo Cronbach's Alpha và kiểm định sự khác biệt trung bình Independent Samples T-Test (với mức ý nghĩa thống kê p < 0,05) theo vị trí công tác và thâm niên nghề nghiệp. Tiếp đó, kỹ thuật Work Sampling thu thập dữ liệu thời gian thực tế của chu trình đổ bê tông tại 03 công trình nhà cao tầng. Dữ liệu này được nạp vào phần mềm EZStrobe tích hợp STROBOSCOPE trên nền Microsoft Visio để chạy mô phỏng ngẫu nhiên qua các hàm phân phối xác suất khác nhau, so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu thực tế nhằm xác định mô hình tối ưu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích định lượng thang đo Cronbach's Alpha cho 27 biến quan sát đạt hệ số tổng thể rất cao là 0,85, khẳng định độ tin cậy và tính nhất quán nội tại của mô hình khảo sát. Dữ liệu từ 300 chuyên gia chỉ ra 7 nhóm yếu tố có ảnh hưởng mạnh nhất đến năng suất thi công, trong đó yếu tố thời tiết bất lợi đứng đầu với 160/300 người (chiếm 53,33%) đánh giá mức độ ảnh hưởng rất nhiều, tiếp theo là điều kiện giao thông vận chuyển, tính ổn định của nguồn điện, sự cố hư hỏng máy móc thiết bị, khả năng cung ứng của trạm trộn và kích thước hình học của cấu kiện.

Khảo sát hiện trường qua phương pháp Work Sampling tại 03 dự án cao tầng cho thấy tổng thời gian trung bình để xử lý 1 xe bê tông thương phẩm dung tích 6 m3 từ lúc đến công trường đến khi hoàn tất công tác đầm dùi và hoàn thiện bề mặt lên tới khoảng 150 phút. Trong đó, thời gian chờ bơm, thời gian kiểm tra độ sụt và lấy mẫu thí nghiệm chiếm tỷ trọng lớn trong chu kỳ. Kết quả mô phỏng DES trên phần mềm EZStrobe khi sử dụng 3 hàm phân phối (phân phối đều Uniform, phân phối chuẩn Normal và phân phối Beta/PERT) cho thấy thời gian chu kỳ mô phỏng bám sát thời gian thực tế với sai số dưới 5%, khẳng định tính chính xác của mô hình mô phỏng sự kiện rời rạc.

Thảo luận kết quả

Sự chênh lệch giữa năng suất thực tế (chỉ đạt 40% đến 50% định mức) và định mức công bố chủ yếu bắt nguồn từ thời gian gián đoạn phi sản xuất trong quá trình thi công. Thời gian xe bê tông phải nằm chờ trong hàng đợi tại hiện trường kéo dài vượt quá 45 phút/xe làm tăng nguy cơ suy giảm độ sụt và xuất hiện hiện tượng co ngót dẻo bề mặt khi thời gian đổ kéo dài trên 60 phút.

Kết quả này hoàn toàn tương thích với các nghiên cứu quốc tế của Vidalakis về tính bất định trong chuỗi cung ứng xây dựng và nghiên cứu của Ming Lu về hiệu quả của mô hình DES so với phương pháp sơ đồ mạng đường găng CPM truyền thống. Mô hình CPM thường giả định thời gian cố định, trong khi mô phỏng DES phản ánh chính xác sự tương tác ngẫu nhiên giữa các nguồn lực. Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan qua các bảng thống kê thời gian hàng chờ và sơ đồ mạng ACD trong EZStrobe, giúp người quản lý nhận diện rõ ràng các nút thắt cổ chai tại khâu tiếp nhận xe bồn và công tác đầm dùi cấu kiện có mật độ cốt thép dày.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, tối ưu hóa công tác điều phối chuỗi cung ứng bê tông thương phẩm. Nhà thầu thi công cần ký kết phụ lục hợp đồng vận chuyển với trạm trộn, ứng dụng hệ thống định vị hành trình nhằm kiểm soát khoảng cách xuất xưởng giữa các xe bồn dung tích 6 m3 theo chu kỳ từ 25 đến 30 phút/xe, mục tiêu cắt giảm thời gian xe chờ tại công trường từ 45 phút xuống dưới 15 phút, tăng hiệu suất quay vòng phương tiện thêm 25% trong vòng 3 tháng đầu triển khai.

Thứ hai, chuẩn hóa và rút ngắn quy trình kiểm tra nghiệm thu đầu vào. Đơn vị Tư vấn giám sát và kỹ thuật hiện trường cần chuẩn bị sẵn sàng mặt bằng, dụng cụ thử độ sụt và khuôn đúc mẫu thí nghiệm trước khi xe bồn cập vị trí, khống chế thời gian kiểm tra kỹ thuật trong ngưỡng 5 đến 7 phút/xe (thay vì kéo dài 15 đến 20 phút như thực tế), giảm thiểu 60% độ trễ trước khi đưa bê tông vào phễu bơm.

Thứ ba, nâng cấp tổ chức mặt bằng và bố trí thiết bị thi công chuyên trách. Đối với cấu kiện dầm sàn diện tích lớn, Chỉ huy trưởng công trường cần bố trí song song tối thiểu 2 tổ công nhân đầm dùi và làm mặt luân phiên, trang bị máy đầm phụ trợ dự phòng nhằm nâng năng suất bơm cần từ 18 m3/h lên mức trên 28 m3/h, đạt 75% đến 80% công suất thiết kế của thiết bị trong suốt giai đoạn thi công phần thân.

Thứ tư, áp dụng công cụ mô phỏng sự kiện rời rạc DES trong lập kế hoạch tiến độ. Ban Quản lý dự án và các nhà thầu nên đưa phần mềm EZStrobe vào khâu lập biện pháp tổ chức thi công, chạy kịch bản dự báo các rủi ro thời tiết và giao thông trước 48 giờ đối với các đợt đổ bê tông khối lớn, giúp tiết kiệm từ 10% đến 15% chi phí vận hành máy móc và nhân công dôi dư.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Chỉ huy trưởng và Kỹ sư thi công công trường: Cung cấp bức tranh định lượng chi tiết về các thông số thời gian của phương pháp bơm cần, bơm áp lực ngang và cẩu phễu, hỗ trợ bố trí nhân lực và thiết bị hợp lý cho từng cấu kiện cột, dầm sàn nhằm triệt tiêu lãng phí thời gian chờ.

Giám đốc dự án và Chủ đầu tư: Tài liệu tham khảo quan trọng để kiểm tra, phê duyệt biện pháp thi công và bảng tiến độ chi tiết, điều chỉnh định mức ca máy sát với điều kiện thi công thực tế tại các địa phương, ngăn ngừa rủi ro chậm tiến độ công trình.

Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh bê tông thương phẩm: Giúp phòng điều vận tối ưu hóa biểu đồ xuất xe bồn, kiểm soát chặt chẽ độ sụt và thời gian sơ ngưng của bê tông, nâng cao chất lượng dịch vụ và giảm thiểu tỷ lệ bê tông bị đông kết do thời gian chờ xả quá lâu.

Giảng viên, Học viên cao học và Nghiên cứu sinh ngành Quản lý Xây dựng: Cung cấp khung phương pháp luận hoàn chỉnh về việc tích hợp kỹ thuật khảo sát Work Sampling, kiểm định thống kê SPSS và phần mềm mô phỏng chuyên sâu EZStrobe trong nghiên cứu tối ưu hóa quy trình sản xuất xây dựng.

Câu hỏi thường gặp

Nguyên nhân cốt lõi khiến năng suất đổ bê tông thực tế tại công trường thường chỉ đạt 40% đến 50% so với định mức? Khoảng cách này xuất phát từ thời gian chết phi sản xuất như ùn tắc giao thông, thời gian chờ bơm, thử độ sụt kéo dài và bố trí thiếu nhân công đầm dùi. Ví dụ trạm JS1000 tại cầu Tha La chỉ đạt 20 đến 25 m3/h do chuỗi cung ứng gián đoạn, dù định mức máy đạt tới 50 m3/h.

Mô phỏng sự kiện rời rạc (DES) có ưu thế gì vượt trội so với phương pháp sơ đồ mạng CPM truyền thống? Phương pháp CPM giả định thời gian công tác cố định, không thể hiện được tính bất định của thời tiết hay hỏng hóc máy móc. DES sử dụng các hàm phân phối xác suất ngẫu nhiên gán vào các sự kiện, phản ánh chính xác tương tác thực tế giữa nguồn lực và hàng chờ trên công trường.

Tại sao thời gian chu kỳ trung bình cho một xe bê tông 6 m3 lại kéo dài tới khoảng 150 phút? Chu kỳ 150 phút bao gồm toàn bộ thời gian di chuyển, xếp hàng chờ tiếp cận máy bơm, kiểm tra độ sụt, đúc mẫu, bơm bê tông và đầm dùi hoàn thiện. Trong đó, thời gian chờ đợi và gián đoạn kỹ thuật tại các dự án khảo sát chiếm tới hơn 40% tổng thời lượng.

Hàm phân phối xác suất nào cho kết quả mô phỏng sát với thực tế thi công nhất trong phần mềm EZStrobe? Kết quả kiểm thử cho thấy hàm phân phối Beta/PERT và phân phối chuẩn Normal cho độ khớp cao nhất với dữ liệu thực tế tại 03 dự án nhà cao tầng ở An Giang, với độ lệch thời gian giữa mô phỏng và thực nghiệm dưới 5%.

Mô hình nghiên cứu trong luận văn có thể áp dụng cho các dự án xây dựng tại các địa phương khác không? Quy trình mô phỏng 7 bước và cấu trúc mạng hoạt động trong EZStrobe hoàn toàn có thể nhân rộng cho các công trình cao tầng trên cả nước bằng cách thay đổi thông số đầu vào về cự ly vận chuyển, công suất thiết bị và điều kiện thời tiết thực tế tại địa phương đó.

Kết luận

• Luận văn đã định lượng chính xác thời gian chu kỳ trung bình để hoàn thành một xe bê tông thương phẩm 6 m3 tại các công trình cao tầng là khoảng 150 phút, chỉ ra các điểm nghẽn nghiêm trọng làm giảm năng suất thi công thực tế xuống còn 40% đến 50% định mức.
• Thiết lập thang đo 27 biến số với độ tin cậy Cronbach's Alpha đạt 0,85, xác định thời tiết, giao thông, nguồn điện và thiết bị là những yếu tố chi phối hàng đầu đến tiến độ đổ bê tông.
• Ứng dụng thành công phần mềm mô phỏng sự kiện rời rạc EZStrobe với các hàm phân phối PERT và Normal, đạt độ chính xác cao với sai số dưới 5% so với thực nghiệm hiện trường.
• Đề xuất đồng bộ 4 nhóm giải pháp về điều phối chuỗi cung ứng, chuẩn hóa nghiệm thu, tối ưu hóa tổ đội đầm dùi và ứng dụng công nghệ DES giúp nâng cao năng suất từ 25% đến 35%.
• Khẳng định giá trị thực tiễn của việc chuyển đổi từ phương pháp quản lý kinh nghiệm sang mô hình hóa dữ liệu số trong quản trị thi công xây dựng hiện đại.

Các đơn vị tư vấn và nhà thầu thi công cần sớm đưa mô hình mô phỏng DES kết hợp cùng dữ liệu công trình vào quy trình lập biện pháp thi công trong vòng 6 đến 12 tháng tới nhằm tối ưu hóa chi phí đầu tư và nâng cao năng lực cạnh tranh trong ngành xây dựng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cùng với sự phát triển của thế giới và xu hướng hội nhập kinh tế Quốc tế, đất nước ta đang đổi mới và bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Trong những năm gần đây, việc xây dựng kết cấu hạ tầng, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội ở Việt Nam đã đạt được những bước tiến đáng kể. Hiện nay, Nước ta đang xây dựng và phát triển rất mạnh kết cấu hạ tầng kinh tế, các khu đô thị, khu công nghiệp, văn phòng và nhà ở, công trình hạ tầng kỹ thuật, …Do đó, ngành xây dựng đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình phát triển đất nước. Ở Việt Nam hiện nay, khối lượng bê tông sản xuất phục vụ cho ngành xây dựng ước tính khoảng 50 triệu m3/năm cho cả nước với các phương pháp sản xuất và cách thức sản xuất khác nhau.

Trong đó khoảng 17 triệu m3 được sản xuất bằng máy trộn các loại. Các trạm trộn bê tông tùy loại mà sử dụng máy trộn cưỡng bức trục đứng kiểu hành tinh hay cưỡng bức 2 trục ngang. Việc tự động hóa và điều khiển trạm trộn được số hóa ở mức tiên tiến. Công suất máy trộn tại các trạm trộn ở Việt Nam thường có các loại 60 m3/h, 80 m3/h, 125 m3/h [1].

Hiện nay trên địa bàn tỉnh An Giang, trong các dự án đầu tư xây dựng còn rất ít ứng dụng cho việc nâng cao hiệu quả thi công trong đầu tư xây dựng, đặc biệt là vấn đề năng suất đổ bê tông. Vẫn còn nhiều công trình sử dụng việc đổ bê tông bằng máy trộn các loại, trạm trộn bê tông. Tuy nhiên, năng suất đổ bê tông các công trình vẫn còn thấp so với định mức, chẳng hạn đối với công trình thi công xây dựng trụ sở làm việc Sở Xây dựng tỉnh An Giang sử dụng máy trộn tự do JI-250 với năng suất 2,3 - 2,5 (m3/h) trong khi định mức năng suất trộn đạt từ 3 - 5 (m3/h), công trình Nâng cấp ĐT.955A sử dụng máy trộn tự do JI-250 để đổ bê tông hạng mục chân khay mái taluy đường với năng suất chỉ đạt 2 - 2,2 (m3/h) trong khi định mức năng suất trộn đạt từ 3 - 5 (m3/h). Đối với các công trình thi công cọc khoan nhồi cầu Tha La, cầu Trà Sư sử dụng trạm trộn bê tông JS1000 với năng suất chỉ đạt 20 - 25 (m3/h) trong khi định mức đạt 50 (m3/h) [2].

17 Thực tế hiện nay các công trình xây dựng trên địa bàn tỉnh An Giang năng suất đổ bê tông các công trình cũng bị ảnh hưởng bởi nhiều lý do khách quan và chủ quan chẳng hạn như thời tiết xấu, đặc tính máy móc, thao tác và hiệu suất của người làm, bố trí nhân lực không đủ, cung cấp bê tông không kịp thời, các sự cố trong quá trình thi công, vv. Do đó, làm ảnh hưởng lớn đến quá trình thi công xây dựng dự án, chậm tiến độ thi công và tăng chi phí xây dựng công trình. Đối với các công trình xây dựng bước đầu cơ sở vật chất và kỹ thuật của An Giang, để đẩy mạnh tốc độ xây dựng, nâng cao chất lượng và hạ giá thành trong xây dựng, vấn đề tăng năng suất đổ bê tông là một trong những nhân tố chủ yếu nhất. Vì vậy, việc nghiên cứu định lượng năng suất đổ bê tông trong ngành xây dựng hiện nay đã trở thành một yêu cầu quan trọng và cấp thiết bởi nó ảnh hưởng tới cả công trình đang thi công, ảnh hướng đến tiến độ và chi phí xây dựng công trình.

Tính cấp thiết của đề tài 1. Về mặt lý luận Trong ngành xây dựng nói chung, năng suất đổ bê tông là một vấn đề rất được quan tâm bởi các nhà quản lý, nhà thi công và đội ngũ kỹ sư, vì nó có vai trò rất quan trong trong các khâu, các hạng mục và các cấu kiện chịu lực chủ yếu của công trình. Năng suất đổ bê tông bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố chủ quan lẫn khách quan nên rất khó cho việc đo lường một cách chính xác về năng suất. Do đó, nghiên cứu muốn khảo sát và tìm hiểu về các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất đổ bê tông cho các cấu kiện của dự án đầu tư xây dựng để đưa ra những nhận định và phân tích chính xác về năng suất đổ bê tông để làm cơ sở, làm luận cứ cơ bản trong việc tính toán, cũng như giải quyết phần nào khó khăn trong xác định năng suất cho việc đổ bê tông.

Về mặt thực tiễn Nghiên cứu giúp các nhà quản lý, thi công và chỉ huy trưởng công trường có cách đánh giá bước đầu và lượng quá các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất đổ bê tông cho các cấu kiện để từ đó xây dựng kế hoạch, bảng tiến độ thi công tổng thể cho cả dự án hoặc cho từng hạng mục chi tiết trong dự án sát hợp với thực tiễn và điều kiện thi công 18 cụ thể tại công trình để từ đó Chủ đầu tư, nhà thầu thi công và chỉ huy trưởng công trường đề ra những giải pháp phù hợp, chủ động cải tiến quy trình, bố trí công việc, sử dụng nhân công, ca máy hợp lý để tổ chức thực hiện chất lượng, hiệu quả và mang lại lợi nhuận kinh tế cao. Mục tiêu nghiên cứu 1. Mục tiêu tổng quát Kết quả của nghiên cứu là hỗ trợ cho các chủ thể trong lĩnh lực xây dựng nói chung có phương pháp hiệu quả để cải thiện năng suất đổ bê tông, tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng, nhưng vẫn đảm bảo chất lượng, tiến độ thi công xây dựng công trình. Mục tiêu cụ thể Khảo sát và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất đổ bê tông cho các cấu kiện của dự án đầu tư xây dựng.

Định lượng năng suất đổ bê tông cho một số cấu kiện của dự án đầu tư xây dựng bằng mô phỏng sự kiện rời rạc (Discrete Event Simulation, DES). Áp dụng kết quả nghiên cứu để đề xuất cải tiến quy trình thực hiện để nâng cao năng suất đổ bê tông cho các cấu kiện trong các dự án xây dựng. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1. Đối tượng nghiên cứu Đề tài của luận văn được thực hiện khảo sát trên các chủ thể đã, đang và trực tiếp tham gia hoạt động trong lĩnh vực xây dựng, ở các ngành, nghề có liên quan đến công tác đổ bê tông của các công trình xây dựng sử dụng vốn ngân sách trên địa bàn tỉnh An Giang bao gồm: Lĩnh vực chuyên ngành: Xây dựng dân dụng và công nghiệp, xây dựng cầu đường, xây dựng công trình thủy và các chuyên ngành khác; Thời gian tham gia hoạt động xây dựng: dưới 5 năm, từ 5 đến 10 năm, từ 10 đến 15 năm và trên 15 năm; Lĩnh vực tham gia hoạt động xây dựng: Chủ đầu tư, Tư vấn (thiết kế, giám sát), Nhà thầu thi công, nhà cung cấp bê tông; Vị trí công tác và chức vụ đảm nhiệm trong 19 hệ thống quản lý chất lượng công trình: Giám đốc/ phó giám đốc, Trưởng/ phó phòng, bộ phận, Chỉ huy trưởng/ phó, Nhân viên.

Phạm vi nghiên cứu Vùng thực hiện bài nghiên cứu được hạn chế ở khu vực Thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang với 03 dự án: Mở rộng Bệnh viện Tim mạch, Bệnh viện Sản – Nhi và Kho lưu trữ chuyên dùng An Giang; với 03 dự án này đều có kết cấu công trình là kết cấu nhà nhiều tầng. Trong quá trình khảo sát số liệu tại 03 dự án nêu trên, luận văn nhận thấy việc tính toán kết cấu, giải pháp kỹ thuật, tổ chức thi công cho các cấu kiện cột, dầm sàn là tương đối giống nhau cho từng hạng mục công trình hay toàn bộ dự án, đặc biệt là 03 dự án này và các dự án khác trên địa bàn tỉnh An Giang đều có quy mô và kết cấu giống nhau và chiếm đại đa số. Cho nên, Luận văn chọn đối tượng nghiên cứu là 03 dự án nêu trên để làm đại diện cho phạm vi nghiên cứu cho cả tỉnh An Giang. Đóng góp của đề tài 1.

Đóng góp về mặt học thuật Kết quả của đề tài có thể làm cơ sở ứng dụng phương pháp cải thiện năng suất đổ bê tông trong xây dựng nhưng vẫn đảm bảo chất lượng và tiến độ thực hiện các dự án đầu tư xây dựng. Nghiên cứu xây dựng nên mô hình mô phỏng quy trình đổ bê tông cho các cấu kiện trong thi công xây dựng công trình. Nghiên cứu sử dụng và ứng dụng EZSTROBE để mô phỏng trong lĩnh vực quản lý dự án đầu tư xây dựng [3]. Đóng góp về mặt thực tiễn Nghiên cứu đã tìm ra các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất đổ bê tông trong quá trình thi công xây dựng các công trình trên địa bàn tỉnh An Giang.

Nghiên cứu đã xác định định lượng năng suất đổ bê tông đối với các công trình xây dựng, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm cải thiện năng suất đổ bê tông góp phần giảm giá thành xây dựng, nhưng vẫn đảm bảo chất lượng và tiến độ xây dựng. 20 Chương 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2. Các định nghĩa, khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu 2. Năng suất - Định nghĩa: Năng suất là hiệu quả của lao động trong quá trình làm việc, sản xuất được đo bằng số lượng khối lượng công việc hoặc sản phẩm làm ra được trong một đơn vị thời gian nhất định [4].

- Các loại chỉ tiêu năng suất: Năng suất được chia thành 3 loại: + Năng suất chung (Total productivity) + Năng suất bộ phận (Partial productivity) Phản ánh sự đóng góp của từng yếu tố riêng biệt của đầu vào như nguyên vật liệu, lao động, vốn, … tạo nên tổng đầu ra. + Năng suất yếu tố tổng hợp (Total factor productivity - TFP) Phản ánh sự đóng góp của các yếu tố vô hình như kiến thức, kỹ năng lao động, kinh nghiệm, cơ cấu lại nền kinh tế hay dịch vụ, hàng hóa, chất lượng vốn đầu tư mà chủ yếu là kỹ năng quản lý, chất lượng thiết bị công nghệ, …Tác động của nó không trực tiếp như năng suất bộ phận mà phải thông qua sự biến đổi của các yếu tố hữu hình, đặc biệt là lao động và vốn. Có nhiều cách tính năng suất yếu tố tổng hợp như phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay là theo hàm sản xuất Cobb Duoglas với công thức khái quát sau: Y = ALα K β (1) trong đó: Y là tổng đầu ra; K là vốn đầu vào; L là lao động đầu vào; A là năng suất yếu tố tổng hợp (TFPα); β là độ co dãn của đầu ra tương ứng với lao động vốn.