EN
Tại sao thi công khung thép lại cho phép xây dựng tại hiện trường nhanh hơn?
Khả năng thi công vượt tiến độ của một công trường xây dựng khung thép bắt nguồn từ việc có thể thực hiện phần lớn công việc chế tạo bên ngoài công trường và áp dụng phương pháp thi công tại chỗ linh hoạt theo thiết kế. Các cấu kiện xây dựng của chúng được sản xuất trong môi trường kiểm soát để sẵn sàng đưa vào lắp đặt ngay khi vận chuyển đến công trường. Phương pháp xây dựng tiên tiến này loại bỏ các trì hoãn bổ sung phát sinh do phải điều chỉnh tại hiện trường hoặc chờ quá trình bảo dưỡng sau đổ bê tông. Yêu cầu lao động tại công trường giảm tới hơn 30% so với các phương pháp xây dựng truyền thống khác, như đã được Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) xác nhận. Loại hình xây dựng tiền chế này còn cho phép các quy trình thi công chồng lấn bắt đầu sớm hơn. Việc sử dụng thép kết cấu nặng cho phép chế tạo các khối tiền chế lớn hơn, dễ dàng vận chuyển và lắp dựng nhanh chóng. Điều này cũng góp phần đẩy nhanh tiến độ hoàn thành phần kết cấu của công trình. Tổng thể, tiến độ hoàn thành toàn bộ công trình được rút ngắn 20–40%. Nhờ đó, thời gian cần huy động vốn và thời gian để công trình bắt đầu tạo ra doanh thu cũng được giảm thiểu.
Biên giới của Công nghệ Dự chế: Giao khung thép đúng hạn và lắp ráp ngoài công trường
Khung thép của một tòa nhà thay đổi tiến độ dự án nhờ việc xây dựng các cấu kiện tại nhà máy. Khi thi công đạt đến giai đoạn sẵn sàng lắp dựng khung tòa nhà, những điều sau đây trở nên khả thi:
Các cấu kiện kết cấu được sản xuất sẵn theo quy cách chính xác và sẵn sàng để lắp ghép
Công trường có thể được chuẩn bị đồng thời với quá trình lắp dựng khung tòa nhà
Các chậm trễ do thời tiết không còn là vấn đề và được giảm thiểu tối đa
Giải bài toán về Thời gian: Tổng thời gian thực hiện dự án được rút ngắn nhờ thiết kế tiêu chuẩn hóa
Thiết kế tiêu chuẩn hóa đối với các tòa nhà khung thép nghĩa là việc hoàn thành dự án theo kế hoạch giờ đây không còn phụ thuộc chủ yếu vào bước tốn nhiều thời gian nhất — đó là giai đoạn gia công theo yêu cầu riêng. Vì các cấu kiện đều được thiết kế theo cùng một mẫu:
Thời gian mà nhà sản xuất cần để gia công các cấu kiện được rút ngắn từ 30% đến 40% (Nghiên cứu Thép, 2023)
Không còn cần thực hiện các điều chỉnh tại hiện trường nữa và
Việc giao các bộ phận được thực hiện đúng thời điểm (Just in Time)
Điều này có nghĩa là những phần của dự án vốn được thiết kế để thi công tuần tự nay có thể được thực hiện đồng thời nhờ thiết kế và chế tạo sẵn khung. Việc sử dụng Hệ thống Khung Thép Chuẩn hóa là một phương pháp xây dựng đã được kiểm chứng trong ngành, nhờ giảm 45% tổng thời gian hoàn thành. Việc thi công và gia công chính xác các bộ phận là những biện pháp tiếp theo nhằm giảm thời gian lắp dựng. Các lợi ích cốt lõi của phương pháp này bao gồm:
giảm 35% thời gian cần thiết cho lao động kỹ thuật
Lượng phế liệu vật liệu tối thiểu nhờ gia công sẵn
Sắp xếp sẵn hệ thống cần cẩu để tiến hành lắp dựng
Thời gian thi công một tòa nhà khung thép có thể được dự báo chính xác, khác với hầu hết các loại hình xây dựng khác do tính chất phức tạp cao của thi công tại hiện trường và phương pháp thi công này.
Tiết kiệm thời gian có thể kiểm chứng: Năng suất và tốc độ lắp dựng đối với các hệ thống khung thép
Năng suất dựa trên bằng chứng: Giảm 30–50% thời gian lao động tại hiện trường so với bê tông (NIST, 2022)
Các nghiên cứu độc lập xác nhận hiệu quả lao động khi sử dụng thép. So với phương pháp xây dựng bê tông truyền thống, NIST (2022) ghi nhận mức giảm 30–50% số giờ lao động tại hiện trường. Điều này là do các cấu kiện được chế tạo sẵn có thể lắp đặt ngay lập tức tại hiện trường mà không cần ván khuôn, bảo dưỡng và đặt thủ công. Các đội thi công nhanh chóng lắp đặt các cấu kiện tiêu chuẩn, rút ngắn tiến độ từ vài tuần đến vài tháng tùy quy mô dự án. Độ chính xác cao của các mối nối được thiết kế sẵn cũng giúp giảm thiểu việc điều chỉnh trong quá trình lắp ráp.
Quy trình làm việc đồng bộ: Phân kỳ theo mô-đun và bố trí cấu kiện sẵn sàng cho cần cẩu
Các hệ thống khung thép được lắp đặt theo trình tự tuần tự. Các thành phần được phân loại sẵn thành các lô nâng bằng cần cẩu, phù hợp với trình tự lắp dựng, từ đó giảm thiểu việc điều chỉnh lại vị trí cần cẩu và thời gian chờ không cần thiết. Các nhịp kết cấu được lắp ráp theo cách tương tự như các đơn vị ghép nối với nhau, quy trình này còn được đẩy nhanh hơn nhờ các điểm nối dễ quan sát và hệ giằng đã được gắn sẵn. Triết lý 'bộ linh kiện rời' (kit-of-parts) cho phép đồng thời triển khai nhiều khu vực thi công đang hoạt động: các đội thi công có thể hoàn tất sàn hoặc lớp bao che trong khi các phần khác vẫn đang trong quá trình lắp dựng. Việc phối hợp hiệu quả như vậy giúp giảm thiểu ảnh hưởng của thời tiết và thúc đẩy việc hoàn tất kết cấu sớm hơn.
Các hệ thống khung thép liên tục thể hiện hiệu suất xuất sắc trong các công trình cao tầng và có hình học phức tạp, nơi các phương pháp thi công truyền thống trở nên không còn phù hợp. Tỷ lệ cường độ trên trọng lượng của thép kết cấu giúp các nhà thiết kế tạo ra những giải pháp sử dụng không gian đầy tham vọng mà vẫn đảm bảo tiến độ thi công quan trọng. Thi công khung thép khác biệt ở chỗ việc lắp đặt cho phép các bộ phận được chế tạo sẵn một cách chính xác nhằm giảm thiểu những yếu tố bất định tại hiện trường, đồng thời việc lắp ráp nhanh chóng có thể được thực hiện ngay cả trong các khu vực đô thị hạn chế và chật hẹp. Sự dự báo được này mang lại độ tin cậy cao, ít bị gián đoạn bởi thời tiết, đặc biệt tại các vùng động đất – nơi tính toàn vẹn kết cấu là yếu tố then chốt và khả năng thích ứng là yêu cầu cấp thiết.
Tòa tháp Rainier Square đã áp dụng Công nghệ SpeedCore® để dựng phần lõi công trình nhanh hơn 45% so với thời gian thi công trung bình khi sử dụng lõi bê tông, đồng thời hoàn thiện sớm phần khung thép.
Tháp Rainier Square tại Seattle là một ví dụ nổi bật về hiệu quả thi công nhờ sử dụng hệ khung SpeedCore®. SpeedCore® tích hợp lõi và khung của công trình, đồng thời loại bỏ cả việc lắp dựng ván khuôn lẫn chu kỳ bảo dưỡng bê tông vốn có trong các phương pháp thi công truyền thống. Các tấm tường tổ hợp bằng thép tấm được chế tạo sẵn và lắp dựng với tốc độ ấn tượng—một tầng mỗi năm ngày—giúp quá trình xây dựng lõi nhanh hơn 45% so với phương pháp bê tông cốt thép. Hệ thống này còn cho phép tiến hành đồng thời công tác hoàn thiện nội thất trong khi vẫn đảm bảo khả năng chịu động đất của công trình. Công việc này, cùng với các hoạt động thi công trước đó, đã góp phần giảm đáng kể tổng thời gian thi công. Dự án này, cùng với các hệ khung thép tiên tiến khác, chứng minh việc giải quyết thành công vấn đề "chồng chéo các nghề thi công" trong các công trình đứng phức tạp—tức là tình trạng các công việc thi công phải thực hiện tuần tự, dẫn đến chậm tiến độ.
Các câu hỏi thường gặp
Những lợi ích nào đi kèm với hệ thống khung thép so với xây dựng bê tông, và lợi ích nào là quan trọng nhất?
Một số lợi ích quan trọng nhất của hệ thống khung thép so với xây dựng bê tông bao gồm thời gian thi công rút ngắn, chi phí nhân công giảm và số lần chậm tiến độ thi công do thời tiết giảm. Hệ thống khung thép cũng góp phần đẩy nhanh tiến độ hoàn thành công trình vì các cấu kiện lớn hơn có thể được lắp dựng nhanh hơn so với các cấu kiện bê tông, nhờ trọng lượng nhẹ hơn và cường độ cao hơn của thép so với bê tông.
Thiết kế tiêu chuẩn mang lại những lợi ích gì cho ngành xây dựng?
Các thiết kế tiêu chuẩn mang lại một trong những lợi ích quan trọng nhất đối với tiến độ thi công, bởi vì chúng loại bỏ các chậm trễ liên quan đến việc gia công theo yêu cầu và có thể giảm thời gian sản xuất xuống 30–40%. Điều này cuối cùng dẫn đến việc hoàn thành toàn bộ dự án nhanh hơn nhờ việc giao hàng đúng hạn và lắp đặt đồng bộ với thời điểm nền móng sẵn sàng.
Tiền chế đóng vai trò gì trong thi công khung thép?
Trong quá trình tiền chế, các cấu kiện được sản xuất tại nhà máy, từ đó loại bỏ nhu cầu cắt, lắp ghép hoặc bảo dưỡng tại hiện trường. Điều này giúp giảm lao động tại công trường, lắp ráp nhanh hơn và cho phép các giai đoạn thi công diễn ra song song thay vì tuần tự, từ đó đẩy nhanh tiến độ hoàn thành tổng thể của dự án.
Hệ thống SpeedCore® mang lại lợi ích gì cho việc xây dựng nhà chọc trời?
Hệ thống SpeedCore® mang lại lợi ích cho việc xây dựng các tòa nhà chọc trời bằng cách có thể kết hợp lõi chịu lực và khung kết cấu thành một khối duy nhất, từ đó loại bỏ nhu cầu sử dụng ván khuôn bê tông truyền thống cũng như các chu kỳ bảo dưỡng. Điều này dẫn đến tốc độ lắp dựng cao hơn; ngay cả Tòa tháp Rainier Square cũng đã đạt được mức tăng 45% về tiến độ hoàn thành lõi chịu lực, đồng thời vẫn đảm bảo khả năng chống động đất và rút ngắn đáng kể thời gian hoàn thiện nội thất.