Tài liệu Hệ thống quản lý nghiên cứu và ứng dụng hệ thống quản lý cầu của đức vào điều kiện việt nam

ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA --------------------------------- NGUYEÃN NGOÏC ÑÖÙC HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ – NGHIEÂN CÖÙU VAØ ÖÙNG DUÏNG HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU CUÛA ÑÖÙC VAØO ÑIEÀU KIEÄN VIEÄT NAM LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ CHUYEÂN NGAØNH : XAÂY DÖÏNG CAÀU, HAÀM. TP Hoà Chí Minh , 12/2008 12/2008 ÑH QUOÁC GIA TP.HCM COÄNG HOØA XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA Ñoäc laäp – Töï do – Haïnh phuùc. _____________ -----v-v----TP.HCM, ngaøy 01 thaùng 12 naêm 2008 NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ Hoï vaø teân HV : NGUYEÃN NGOÏC ÑÖÙC Ngaøy, thaùng, naêm sinh : 25/12/1983 Chuyeân ngaønh : Xaây döïng Caàu, Haàm Khoùa (naêm truùng tuyeån) : 2006 Giôùi tính : Nam Nôi sinh : Tp.HCM 1- TEÂN ÑEÀ TAØI : HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ : NGHIEÂN CÖÙU & ÖÙNG DUÏNG HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU CUÛA ÑÖÙC TRONG ÑIEÀU KIEÄN VIEÄT NAM. 2- NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN : • Nghieân cöùu heä thoáng quaûn lí caàu cuûa Vieät Nam vaø moät soá nöôùc treân theá giôùi; phaàn meàm quaûn lí caàu SIBSIB-Bauwerke cuûa Ñöùc. • Nghieân cöùu vaø phaùt trieån phaàn meàm quaûn lí caàu BTCT nhòp ñôn giaûn phuïc vuï cho coâng taùc quaûn lí caàu ôû Vieät Nam. 3- NGAØY GIAO NHIEÄM VUÏ : 4- NGAØY HOØAN THAØNH NHIEÄM VUÏ : 5- HOÏ VAØ TEÂN CAÙN BOÄ HÖÔÙNG DAÃN : TS. LEÂ THÒ BÍCH THUÛY Noäi dung vaø ñeà cöông Luaän vaên Thaïc só ñaõ ñöôïc Hoäi Ñoàng Chuyeân Ngaønh thoâng qua. CAÙN BOÄ HÖÔÙNG DAÃN (Hoï teân vaø chöõ kyù) CHUÛ NHIEÄM BOÄ MOÂN QUAÛN LYÙ CHUYEÂN NGAØNH (Hoï teân vaø chöõ kyù) TRÖÔÛNG PHOØNG ÑT – SÑH TRÖÔÛNG KHOA QUAÛN LYÙ NGAØNH LÔØI CAÛM ÔN. Tröôùc heát, toâi xin baøy toû lôøi bieát ôn chaân thaønh ñeán coâ Giaùo vieân höôùng daãn, TS.Leâ Thò Bích Thuûy, ngöôøi ñaõ giuùp toâi löïa choïn yù töôûng vaø thöïc hieän ñeà taøi naøy. Vôùi nhöõng lôøi khuyeân höõu ích vaø chæ daïy taän tình cuûa coâ ñaõ giuùp toâi vöôït qua nhöõng trôû ngaïi trong quaù trình thöïc hieän Luaän vaên naøy. Toâi cuõng xin caûm ôn quyù thaày coâ chaám phaûn bieän vaø quyù thaày coâ trong Hoäi ñoàng chaám baûo veä Luaän vaên, nhöõng ngöôøi ñaõ coù nhöõng nhaän xeùt, goùp yù raát chaân thaønh. Toâi cuõng xin caûm ôn toaøn theå quyù thaày coâ giaûng daïy cuûa Boä moân Caàu ñöôøng vaø caùc Boä moân khaùc ñaõ truyeàn thuï cho toâi nhöõng kieán thöùc boå ích trong lónh vöïc caàu ñöôøng vaø caû nhöõng lónh vöïc khaùc trong hôn 2 naêm qua. Nhaân dòp naøy, toâi cuõng xin caûm ôn Ban Giaùm hieäu tröôøng Ñaïi hoïc Baùch Khoa Tp.HCM, Phoøng Ñaøo taïo Sau Ñaïi hoïc, Thö vieän ñaõ hoã trôï cho toâi trong quaù trình hoïc taäp vaø nghieân cöùu Luaän vaên naøy. Xin göûi lôøi caûm ôn ñeán caùc anh em, baïn beø vaø ñoàng nghieäp ñaõ giuùp ñôõ, hoã trôï toâi raát nhieàu trong thôøi gian qua. Vaø cuoái cuøng, xin daønh taëng nhöõng tình caûm bieát ôn saâu saéc ñeán gia ñình, ngöôøi thaân cuûa toâi. Chính hoï laø nhöõng nguoàn löïc, nguoàn ñoäng vieân raát lôùn cho toâi, giuùp toâi vöôït qua nhöõng trôû ngaïi, khoù khaên ñeå hoaøn thaønh Luaän vaên vaø khoùa hoïc Cao hoïc naøy. Xin kính chuùc taát caû moïi ngöôøi coù thaät nhieàu söùc khoûe, haïnh phuùc vaø thaønh coâng caû trong coâng vieäc vaø cuoäc soáng! Tp.HCM, thaùng 12 naêm 2008. Hoïc vieân Nguyeãn Ngoïc Ñöùc ABSTRACT Tranportation network plays an important role in social and economic development, and bridges are the important part of infrastructure system as well. The suitable bridge management is necessary in order to ensure that all bridges are maintained in safe conditions and the resources are used effectively. This thesis do the research on bridge management system of Germany and other countries over the world and evaluate the bridge management system of Viet Nam. In SIB-Bauwerke software, database takes the core part. The detailed and completed database has created strong base to develop advanced modules such as bridge condition data and assessment modules, statement and feasible work modules,.. This thesis promotes one suitable bridge management software in Vietnam in order to enhance the role of management and development of transportation system in general and bridge system in Vietnam. This bridge management software is developed from necessary bridge management requirements, and opened so that users could access and update the latest information fast and easily. TOÙM TAÉT LUAÄN VAÊN Heä thoáng giao thoâng ñoùng vai troø raát quan troïng ñoái vôùi söï phaùt trieån kinh teá vaø xaõ hoäi, trong ñoù caàu laø moät boä phaän quan troïng trong heä thoáng cô sôû haï taàng giao thoâng. Vieäc quaûn lyù caùc caàu moät caùch thích hôïp raát quan troïng ñeå ñaûm baûo taát caû caùc caàu ñöôïc duy trì trong tình traïng an toaøn cuøng vôùi vieäc söû duïng caùc taøi nguyeân hieäu quaû nhaát. Luaän vaên thöïc hieän vieäc nghieân cöùu heä thoáng quaûn lyù caàu cuûa Ñöùc vaø moät soá nöôùc khaùc treân theá giôùi vaø ñaùnh giaù heä thoáng quaûn lyù caàu cuûa Vieät Nam. Trong phaàn meàm SIB-Bauwerke, cô sôû döõ lieäu ñoùng vai troø trung taâm. Vôùi moät cô sôû döõ lieäu kieåm tra raát chi tieát ñaõ taïo moät neàn taûng maïnh meõ ñeå phaùt trieån caùc moâ hình tieân tieán nhö caùc moâ hình veà döï ñoaùn - ñaùnh giaù caàu, moâ hình veà bieåu hieän traïng thaùi vaø caùc coâng vieäc khaû thi,.. Trong Luaän vaên coù ñeà xuaát moät phaàn meàm quaûn lyù caàu ñeå söû duïng phuø hôïp ôû Vieät Nam nhaèm naâng cao vai troø cuûa vieäc quaûn lyù, khai thaùc heä thoáng giao thoâng noùi chung vaøheä thoáng caàu noùi rieâng ôû Vieät Nam. Phaàn meàm quaûn lyù caàu ñöôïc phaùt trieån döïa treân nhöõng tieâu chí quaûn lyù caàu caàn thieát, vaø ñöôïc vieát treân neàn taûng nguoàn môû ñeå coù theå truy caäp vaø caäp nhaät nhöõng thoâng tin môùi nhaát deã daøng vaø nhanh choùng. Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy MUÏC LUÏC CHÖÔNG 1 : TOÅNG QUAN VEÀ SÖÏ PHAÙT TRIEÅN HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU 1.1. PHAÀN MÔÛ ÑAÀU : ............................................................................................ 4 1.1.1. Ñaët vaán ñeà : .............................................................................................. 4 1.1.2. Söï caàn thieát aùp duïng phaàn meàm quaûn lyù caàu : ..................................... 9 1.2. TOÅNG QUAN VEÀ SÖÏ PHAÙT TRIEÅN HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU : ..... 11 1.2.1 Khaùi nieäm chung heä thoáng quaûn lyù caàu : ............................................ 11 1.2.2 Toång quan veà söï phaùt trieån heä thoáng quaûn lyù caàu treân theá giôùi: ..... 11 1.2.3 Söï phaùt trieån heä thoáng quaûn lyù caàu ôû Vieät Nam : .............................. 18 1.3. KEÁT LUAÄN : .................................................................................................... 22 CHÖÔNG 2 : HIEÄN TRAÏNG CAÀU CUÛA VIEÄT NAM VAØ ÑAÙNH GIAÙ HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU CUÛA VIEÄT NAM 2.1. HIEÄN TRAÏNG CAÀU CUÛA VIEÄT NAM: ...................................................... 24 2.2. TÌNH HÌNH PHAÙT TRIEÅN COÂNG NGHEÄ: ............................................... 27 2.2.1. Caùc tieâu chuaån: töø naêm 1960 – 1990: ................................................... 27 2.2.2. Vaät lieäu vaø heä thoáng keát caáu: ............................................................... 28 2.2.3. Neàn moùng vaø truï caàu: ........................................................................... 29 2.2.4. Caùc vaán ñeà kyõ thuaät khaùc: .................................................................... 29 2.3. ÑAÙNH GIAÙ HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU ÔÛ VIEÄT NAM: ....................... 29 2.3.1. Heä Thoáng toå chöùc, vai troø cuûa moãi toå chöùc veà maët phaùp lyù: ............ 29 2.3.2. Heä thoáng kyõ thuaät cho coâng taùc quaûn lyù vaø duy tu caàu [2]: ............. 33 2.3.3. Ñaêng kyù vaø löu tröõ hoà sô caàu [5]: ........................................................ 34 2.3.4. Coâng taùc kieåm tra caàu [4]: ................................................................... 35 2.3.5. Coâng taùc ñaùnh giaù caàu: ......................................................................... 40 2.3.6. Hieän traïng veà chieán löôïc duy tu, söûa chöõa caàu [4]: .......................... 41 2.3.7. Phaân boå nguoàn voán: ............................................................................... 43 2.4. SÖÏ CAÀN THIEÁT CUÛA AÙP DUÏNG PHAÀN MEÀM QUAÛN LYÙ CAÀU : ......... 43 CHÖÔNG 3 : HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU CUÛA ÑÖÙC VAØ CAÙC NÖÔÙC KHAÙC 3.1. HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU CUÛA ÑÖÙC [7]: ............................................ 45 3.1.1. Söï caàn thieát aùp duïng phaàn meàm quaûn lyù caàu : ................................... 45 3.1.2. Toång quan veà heä thoáng quaûn lyù caàu cuûa Ñöùc : ................................... 48 3.1.3. Phaàn meàm quaûn lí caàu SIB-Bauwerke : ............................................. 50 3.2. HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU CUÛA ÑAN MAÏCH - DANBRO [6]: .......... 56 3.2.1. Söï caàn thieát aùp duïng phaàn meàm quaûn lyù caàu : ................................... 56 3.2.2. Heä thoáng quaûn lyù caàu Danbro : ............................................................ 57 3.2.3. Muïc ñích cuûa heä thoáng quaûn lí Danbro : ............................................ 60 Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 1 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy 3.2.3. Caùc Module trong Danbro : ................................................................. 60 3.3. HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU CUÛA MYÕ - PONTIS : .................................. 64 3.3.1. Söï caàn thieát aùp duïng phaàn meàm quaûn lyù caàu : ................................... 64 3.3.2. Caùc yeâu caàu ñaët ra ñoái vôùi heä thoáng quaûn lyù caàu : ............................ 66 3.3.3. Toång quan veà heä thoáng quaûn lyù caàu cuûa Myõ [11]: ............................. 66 3.3.4. Heä thoáng quaûn lyù caàu Pontis : .............................................................. 69 3.4. NHAÄN XEÙT : ................................................................................................... 77 3.5. KEÁT LUAÄN : ................................................................................................... 78 CHÖÔNG 4 : MOÄT SOÁ NOÄI DUNG PHUØ HÔÏP CHO HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU CUÛA VIEÄT NAM VAØ ÑEÀ XUAÁT MOÄT CHÖÔNG TRÌNH QUAÛN LYÙ CAÀU 4.1. KHAÙI NIEÄM VEÀ COÂNG TAÙC QUAÛN LYÙ CAÀU : ....................................... 80 4.2. CAÙC CHÖÙC NAÊNG CUÛA COÂNG TAÙC QUAÛN LYÙ CAÀU : ........................ 80 4.2.1. Coâng taùc kieåm tra caàu : ........................................................................ 80 4.2.2. Coâng taùc ñaùnh giaù tình traïng caàu : ...................................................... 83 4.2.3. Coâng taùc döï ñoaùn möùc ñoä hö hoûng : .................................................... 90 4.2.4. Phöông phaùp ra quyeát ñònh söûa chöõa hay thay theá : ......................... 95 4.2.5. Thieát laäp caùc öu tieân veà phaân boå nguoàn voán vaø toái öu hoùa coâng taùc duy tu : ................................................................................................................... 99 4.3. CAÊN CÖÙ ÑEÅ THIEÁT LAÄP HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU : ....................... 99 4.4. CAÁU TRUÙC CUÛA HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU : ................................... 100 4.5. KEÁT LUAÄN : ................................................................................................. 101 4.6. MOÄT SOÁ NOÄI DUNG CAÀN THIEÁT CHO HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU CUÛA VIEÄT NAM : ................................................................................................... 103 4.6.1. Coâng taùc ñaêng kyù vaø löu giöõ hoà sô caàu (cô sôû döõ lieäu) : .................. 103 4.6.2 Coâng taùc kieåm tra caàu : ...................................................................... 104 4.6.3. Coâng taùc ñaùnh giaù caàu : ...................................................................... 112 4.6.4. Coâng taùc duy tu caàu ............................................................................. 114 4.7. ÑEÀ XUAÁT PHAÀN MEÀM QUAÛN LYÙ CAÀU ÑEÅ SÖÛ DUÏNG PHUØ HÔÏP ÔÛ VIEÄT NAM : ............................................................................................................. 115 4.7.1. Döõ lieäu thoáng keâ caàu : ......................................................................... 116 4.7.2. Laäp chöông trình kieåm tra vaø löu tröõ caùc döõ lieäu kieåm tra : ........ 119 4.7.3. Laäp keá hoaïch thöïc hieän coâng taùc duy tu vaø löu tröõ caùc coâng vieäc duy tu ñaõ thöïc hieän : ................................................................................................... 122 4.7.4. Caùc tieän ích veà thieát laäp trình töï öu tieân cuûa caùc coâng vieäc söûa chöõa : ................................................................................................................. 122 4.7.5. Tieän ích veà baùo caùo: ............................................................................ 123 4.7.6. Moät soá yeâu caàu veà quaûn lyù heä thoáng: ................................................. 125 Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 2 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy 4.7.7. Yeâu caàu veà söû duïng heä thoáng : ........................................................... 126 4.8. KEÁT LUAÄN ................................................................................................... 128 CHÖÔNG 5 : KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ 5.1. KEÁT LUAÄN : ................................................................................................. 129 5.1.1. Heä thoáng quaûn lyù caàu cuûa caùc nöôùc treân Theá Giôùi : ....................... 129 5.1.2. Heä thoáng quaûn lyù caàu ôû Vieät Nam : ................................................... 130 5.2. KIEÁN NGHÒ : ................................................................................................ 132 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO PHUÏ LUÏC 1. Wagner, Roloff - baøi giaûng Asia - Structure - management System in Germany – giôùi thieäu phaàn meàm “ SIB-Bauwerke ” (Dipl. Ing. Daniel Longen). Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 3 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy CHÖÔNG 1 : TOÅNG QUAN VEÀ SÖÏ PHAÙT TRIEÅN HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU 1.1 . PHAÀN MÔÛ ÑAÀU : 1.1.1 Ñaët vaán ñeà : Khoâng coù ñieàu gì tranh caõi veà quan ñieåm raèng chaát löôïng cuoäc soáng vaø chaát löôïng kinh teá cuûa moät neàn vaên minh phuï thuoäc hoaøn toaøn vaøo cô sôû haï taàng cuûa neàn vaên minh ñoù. Taàm quan troïng cuûa heä thoáng vaän taûi naèm ôû choã laø noù phuïc vuï cho vieäc vaän chuyeån haøng hoùa vaø phuïc vuï toát nhaát cho vieäc di chuyeån cuûa con ngöôøi. Heä thoáng giao thoâng ñoùng vai troø raát quan troïng ñoái vôùi söï phaùt trieån kinh teá vaø xaõ hoäi cuõng nhö ñoái vôùi ñôøi soáng haèng ngaøy cuûa ngöôøi daân, trong ñoù caàu laø moät boä phaän quan troïng trong heä thoáng cô sôû haï taàng giao thoâng vaø ñöôïc ñaàu tö vôùi kinh phí raát lôùn. Hình 1.1 – Heä thoáng giao thoâng ôû Ñöùc Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 4 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy Hình 1.2 - Hình aûnh giao thoâng ôû Chicago (Myõ) Trong hôn 50 naêm qua, heä thoáng ñöôøng boä ñöôïc phaùt trieån treân khaép theá giôùi vaø nhieàu caàu ñaõ ñöôïc xaây döïng trong thôøi gian naøy. Söï gia taêng naøy ñaõ ñaït ñeán ñænh ñieåm vaøo khoaûng thaäp kyû 70 cuûa theá kyû 20 ôû nhieàu nöôùc. Tuy nhieân, nhieàu trong soá caùc caàu ñaõ ñöôïc xaây döïng ñang cho thaáy daáu hieäu cuûa söï suy thoaùi chæ sau moät vaøi thaäp nieân ñöa vaøo khai thaùc vì söï gia taêng soá löôïng giao thoâng vaø gia taêng troïng löôïng cuûa caùc xe cô giôùi caù nhaân, caùc phöông tieän tham gia giao thoâng. Hình 1.3 - Taéc ngheõn giao thoâng ôû Thöôïng Haûi (Trung Quoác) Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 5 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy Hình 1.4 - Keït xe trong nhieàu giôø lieàn ôû Dhaka (Bangladesh) Ngoaøi ra vì caùc caàu chòu taùc ñoäng cuûa moâi tröôøng khí haäu khaéc nghieät neân vaät lieäu xaây döïng caàu cuûa nhieàu coâng trình hieän ñaïi ñang coù chieàu höôùng thoaùi bieán veà maët hoùa hoïc naèm ngoaøi döï ñoaùn cuûa hoï laøm cho söï suy thoaùi trôû neân nghieâm troïng hôn, coù theå laøm giaûm khaû naêng chòu taûi cuûa caàu. Caùc coâng trình caàu ñang coù khuynh höôùng “giaø ñi” nhieàu hôn, chuùng ñang bò boû queân vaø coù nhu caàu ñöôïc caûi taïo lôùn. Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 6 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy Hình 1.5 – Caùc caàu trong caùc vuøng khaùc nhau ( vuøng noâng thoân, khu ñoâ thò,..) Söï aên moøn cuûa vaät lieäu. Hö hoûng cô hoïc gaây ra do duy tu muøa ñoâng Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc Söï hö hoûng cuûa goái ñôõ. Chi tieát cuûa sôïi daây caùp bò ñöùt 7 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy Hình 1.6 – Moät soá tröôøng hôïp veà söï laõo hoùa, hö hoûng cuûa vaät lieäu. Söï ñaàu tö voán trong heä thoáng ñöôøng boä laø raát lôùn, chi phí tröïc tieáp cuûa caùc haïng muïc kyõ thuaät caàn thieát ñeå duy trì moät heä thoáng ñöôøng boä thoûa ñaùng laø khoâng thaáp. Ngoaøi ra, söï taéc ngheõn giao thoâng do vieäc thöïc hieän coâng taùc söûa chöõa ñöa ñeán nhöõng tình theá baát lôïi nghieâm troïng veà kinh teá, cuï theå treân moät soá ñöôøng nôi maø löu löôïng giao thoâng ñang ñaït ñeán ñoä baõo hoøa. Nhöng nguoàn voán saün coù ñöôïc phaân boå cho vieäc duy tu vaø quaûn lyù caàu laø haïn cheá vôùi muïc ñích ñeå keùo daøi tuoåi thoï cuûa keát caáu vôùi moät chi phí thaáp nhaát coù theå neân caàn phaûi phaân tích kyõ löôõng tình traïng cuûa caùc caàu ñang toàn taïi ñeå döï baùo caùc hö hoûng vaø leân keá hoaïch söûa chöõa khoâng chæ ñoái vôùi caùc caàu ñang toàn taïi maø coøn ñoái vôùi caùc caàu ñöôïc xaây döïng môùi. Hieän nay, haàu heát caùc nöôùc ñeàu ñang ít chuù troïng ñeán ñaàu tö xaây döïng caùc coâng trình môùi maø chuyeån qua quan taâm ñeán coâng taùc duy tu caùc caàu ñang toàn taïi nhaèm ñaûm baûo söï ñaàu tö vaø hieäu quaû ñaàu tö. Maëc duø chi phí duy tu caùc caàu cuõ hôn (ñaëc bieät neáu noù ñöôïc xaây döïng vaøo thaäp kyû 50 vaø 60 cuûa theá kyû 20) ñang taêng daàn nhöng caùc yeâu caàu ñoái vôùi vieäc xaây döïng môùi vaãn bò haïn cheá. Ôû Vieät Nam seõ coù söï gia taêng nhanh choùng veà soá löôïng xe coä vaø moät söï gia taêng töông öùng veà toác ñoä xe, taïo ra caùc taûi troïng lôùn hôn nhieàu so vôùi caùc taûi troïng thieát keá cuûa nhieàu caàu cuõ. Hieän nay, heä thoáng caàu cuûa Vieät Nam coù hôn 8000 caàu xaáp xæ toång coäng treân 168km chieàu daøi coâng trình trong heä thoáng ñöôøng, trong ñoù coù khoaûng 2700 caàu treân caùc ñöôøng Quoác Loä. Nhieàu trong soá caùc caàu ñoù seõ coù yeâu caàu veà ñaùnh giaù vaø söûa chöõa hay naâng caáp theo söï gia taêng soá löôïng xe chaïy vaø taûi troïng xe [1]. Vieäc duy trì caùc caàu trong moät tình traïng ñaûm baûo yeâu caàu khai thaùc ñöôïc vôùi chi phí thaáp nhaát coù theå laø khoâng ñôn giaûn bôûi söï ña daïng cuûa caùc loaïi keát caáu khaùc nhau. Moãi loaïi keát caáu öùng xöû khaùc nhau, chòu nhöõng cô cheá vaø möùc ñoä suy thoaùi khaùc nhau vì chuùng ñöôïc ñaët trong ñieàu kieän khí haäu khaùc nhau. Ngoaøi ra caùc caàu ñöôïc thi coâng töông töï nhau coù theå khaùc nhau veà tuoåi thoï, boá cuïc keát caáu, caùc vaät lieäu xaây döïng caàu, thaønh phaàn giao thoâng, söï hieän dieän cuûa Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 8 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy caùc khuyeát taät tieàm aån. Taát caû caùc yeáu toá ñoù coù theå aûnh höôûng ñaùng keå ñeán tyû leä suy thoaùi vaø do ñoù caùc caàu cuõng coù nhu caàu duy tu khaùc nhau. Taát caû caùc vaán ñeà naøy laøm taêng theâm nhöõng khoù khaên trong vieäc ñaûm baûo raèng caùc caàu ñöôïc duy tu hôïp lyù. Hình 1.7 – Moät soá daïng keát caáu caàu cuõ. 1.1.2 Söï caàn thieát aùp duïng phaàn meàm quaûn lyù caàu : Vieäc quaûn lyù caàu khoâng toát coù theå daãn ñeán caùc haäu quaû khoâng mong muoán sau:
Toån haïi khaû naêng khai thaùc
Toån haïi khaû naêng chòu taûi
Giaûm ñoä an toaøn
Gia taêng söï nghieâm caám giao thoâng
Maát giaù trò myõ quan Vì vaäy vieäc quaûn lyù caùc caàu moät caùch thích hôïp trôû neân raát quan troïng ñeå ñaûm baûo taát caû caùc caàu ñöôïc duy trì trong tình traïng an toaøn cuøng vôùi vieäc söû duïng caùc taøi nguyeân hieäu quaû nhaát. Ngoaøi ra vieäc quaûn lyù hôïp lyù seõ goùp phaàn ñem laïi nhieàu lôïi ích thieát thöïc nhö: Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 9 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy
Vieäc ñaûm baûo coâng vieäc duy tu ñöôïc thöïc hieän ôû thôøi ñieåm toát nhaát seõ giöõ cho chi phí khoâng taêng leân, maët khaùc seõ traùnh ñöôïc söï uøn taéc giao thoâng do thöïc hieän duy tu.
Khuyeán khích thöông maïi giöõa caùc nöôùc.
Hoã trôï thoâng tin lieân laïc taát caû caùc vuøng khaùc nhau cuûa ñaát nöôùc vaø thuùc ñaåy söï phaùt trieån kinh teá cuûa caùc vuøng ngheøo lôùn.
Laäp keá hoaïch duy tu caàu ñeå giaûm toái ña söï taéc ngheõn giao thoâng, keát quaû laø tình traïng oâ nhieãm do keït xe cuõng ñöôïc giaûi quyeát phaàn naøo.
Vieäc löu tröõ caùc thoâng tin giao thoâng coù theå ñöôïc duøng ñeå cung caáp nhöõng thoâng tin phaûn hoài cho beân thieát keá, hoã trôï hoï ñöa vaøo caùc phöông phaùp thieát keá môùi ñeå coù theå toái öu hoùa loaïi keát caáu vaø söï löïa choïn vaät lieäu ñeå giaûm toái ña toång chi phí keát caáu. Ñeå caùc caàu hoaït ñoäng hieäu quaû, chuùng phaûi ñöôïc quaûn lyù vôùi moät chieán löôïc vaø trieát lyù roõ raøng, caàn coù moät phöông phaùp heä thoáng ñeå xaùc ñònh ñöôïc tình traïng thöïc cuûa caàu, döï ñoaùn traïng thaùi töông lai cuûa chuùng töø ñoù thieát laäp caùc chieán löôïc duy tu vaø ñöa ra quyeát ñònh thöïc hieän chieán löôïc duy tu naøo döïa treân toaøn boä heä thoáng hôn laø döïa treân neàn taûng töøng döï aùn moät, cuõng nhö döï ñoaùn nhu caàu môû roäng heä thoáng caàu vaø tính toaùn döï truø ngaân saùch quaûn lyù caàu ôû hieän taïi vaø trong töông lai [3]. Ñeå laøm ñieàu naøy ta phaûi xem xeùt caùc yeáu toá nhö tình traïng keát caáu, khaû naêng chòu taûi, möùc ñoä suy thoaùi, aûnh höôûng giao thoâng, tuoåi thoï söûa chöõa, tuoåi thoï coøn laïi cuûa coâng trình… Ngoaøi ra, coøn phaûi quan taâm xem xeùt caùc taùc ñoäng veà maët kinh teá xaõ hoäi. Heä thoáng quaûn lyù caàu seõ ñaùp öùng toát caùc nhieäm vuï quaûn lyù caàu noùi treân. Noù bao goàm moät taäp hôïp trình töï caùc böôùc ñöôïc döï ñònh ñeå ñaûm baûo coâng taùc duy tu cuûa taát caû caùc coâng trình ñöôïc thöïc hieän ñaày ñuû nhaèm ñaït ñöôïc caùc muïc ñích chính yeáu sau nay:
Baûo ñaûm söï an toaøn cho ngöôøi söû duïng;
Baûo ñaûm möùc ñoä khai thaùc ñaõ ñònh;
Baûo ñaûm daøi laâu cho vieäc baûo toàn di saûn. Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 10 Luaän Vaên Thạc sĩ 1.2 . Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy TOÅNG QUAN VEÀ SÖÏ PHAÙT TRIEÅN HEÄ THOÁNG QUAÛN LYÙ CAÀU : 1.2.1 Khaùi nieäm chung heä thoáng quaûn lyù caàu : Heä thoáng quaûn lyù caàu laø moät heä thoáng ñöôïc söû duïng döôùi daïng phaàn meàm ñeå hoã trôï thöïc hieän caùc chöùc naêng quaûn lyù caàu. Phaàn meàm naøy bao goàm caùc module, moãi module laø moät chöùc naêng rieâng veà quaûn lyù caàu nhö module kieåm tra caàu, module duy tu caàu… hay coù theå laø module con ñeå hoã trôï thöïc hieän moät phaàn noäi dung cuûa moät chöùc naêng quaûn lyù caàu nhö moâ hình con veà chi phí duy tu söûa chöõa vaø ñaïi tu, module veà xeáp haïng caàu… Caùc module naøy chöùa ñöïng caùc phöông phaùp, moâ hình phaân tích, caùc coâng cuï xöû lyù döõ lieäu, caùch thöùc toå chöùc vaø caùc cô sôû döõ lieäu caàn thieát ñeå aùp duïng phaàn meàm quaûn lyù caàu. Caùc cô quan quaûn lyù caàu söû duïng phaàn meàm quaûn lyù caàu ñeå hoã trôï thöïc hieän caùc coâng vieäc nhö: + Ra quyeát ñònh löïa choïn caùc giaûi phaùp toái öu ñoái vôùi heä thoáng caàu phuø hôïp vôùi chính saùch cuûa caùc cô quan, caùc muïc tieâu daøi haïn vaø caùc giôùi haïn veà ngaân saùch. + Thu thaäp döõ lieäu kieåm keâ caàu, caùc döõ lieäu kieåm tra, ñaùnh giaù caùc coâng trình bò hö hoûng, xaùc ñònh cô cheá suy thoaùi vaø möùc ñoä suy thoaùi, quaûn lyù giao thoâng naëng, phaân tích nguoàn voán cho coâng taùc söûa chöõa vaø duy tu, leân keá hoaïch duy tu v.v… ñaûm baûo söï an toaøn, chöùc naêng cuûa caàu cuõng nhö giaûm thieåu söï taéc ngheõn giao thoâng, ñaûm baûo tính hieäu quaû vaø chaát löôïng khai thaùc cuûa caàu. Moät heä thoáng quaûn lyù caàu hoaøn chænh khoâng chæ laø moät chöông trình vi tính maø noù coøn laø: - Moät taäp hôïp caùc hoaït ñoäng coù quan heä vôùi nhau ñeå quaûn lyù caàu; - Moät taäp hôïp caùc tieâu chuaån vaø caùc höôùng daãn cho caùc hoaït ñoäng naøy; - Moät toå chöùc ñeå quaûn lyù vaø thöïc hieän caùc hoaït ñoäng naøy. 1.2.2 Toång quan veà söï phaùt trieån heä thoáng quaûn lyù caàu treân theá giôùi: Moät soá caùc heä thoáng quaûn lyù ñaõ ñöôïc phaùt trieån khaép Chaâu AÂu ñeã hoã trôï caùc kyõ sö trong vieäc quyeát ñònh coâng vieäc duy tu naøo laø caàn thieát thöïc hieän vaø Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 11 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy neân ñöôïc thöïc hieän khi naøo. Caùc heä thoáng ñôn giaûn nhaát bao goàm moät cô sôû döõ lieäu maø löu giöõ toaøn boä caùc thoâng tin lieân quan ñeán töøng coâng trình, ví duï thoâng tin veà caùc chi tieát keát caáu, caùc ghi nhaän veà kieåm tra caàu, lòch söû duy tu tröôùc nay… giuùp cho kyõ sö ñi ñeán quyeát ñònh cuoái cuøng. Caùc heä thoáng phöùc taïp hôn chöùa ñöïng caùc giaûi thuaät xöû lyù döõ lieäu ñeå taïo ra caùc chieán löôïc duy tu toái öu ôû caû caáp ñoä döï aùn vaø caáp ñoä heä thoáng trong ñoù coù xem xeùt ñeán caùc giôùi haïn nhö nguoàn voán khoâng ñuû. Noùi chung thì heä thoáng quaûn lyù coù theå hoaït ñoäng treân 2 caáp ñoä laø döï aùn vaø heä thoáng caàu. Caáp ñoä döï aùn chuû yeáu lieân quan ñeán vieäc quaûn lyù kyõ thuaät cuûa caùc coâng trình rieâng leû coøn caáp ñoä heä thoáng chuû yeáu lieân quan ñeán vieäc quaûn lyù moät taäp hôïp nhieàu caàu vaø coù taàm quan troïng cao hôn veà maët quaûn lyù kinh teá vaø quaûn lyù chính trò. Giöõa 2 caáp ñoä quaûn lyù naøy toàn taïi moät moái lieân heä taùc ñoäng qua laïi maïnh meõ. Caùc loaïi thoâng tin caáp ñoä döï aùn ñöôïc xuaát ra bao goàm:
Caùc soá lieäu veà tình traïng cuûa töøng boä phaän caàu vaø cuûa toaøn caàu
Khaû naêng chòu taûi cuûa caàu vaø caùc boä phaän bò hö haïi nhieàu nhaát
Quy moâ vaø möùc ñoä hö hoûng hieän taïi cuûa caùc boä phaän caàu giuùp cho vieäc döï ñoaùn tình traïng töông lai cuûa caàu
Caùc döï ñoaùn chaúng haïn nhö khi naøo moät caàu seõ trôû neân khoâng ñaït yeâu caàu veà khaû naêng chòu taûi
Xaùc ñònh caùc yeâu caàu veà duy tu caàu
Nhöõng höôùng daãn veà caùc chieán löôïc vaø caùc phöông phaùp duy tu hieäu quaû
Caùc chöông trình veà coâng vieäc duy tu cho bieát thôøi ñieåm thöïc hieän caùc phöông phaùp duy tu ñöôïc löïa choïn ñeå giaûm toái ña toång chi phí cuûa caàu. Caùc loaïi thoâng tin caáp ñoä heä thoáng ñöôïc xuaát ra bao goàm:
Caùc chöông trình thieát laäp möùc ñoä öu tieân cuûa coâng taùc duy tu khi söï toái öu hoùa cuûa chöông trình bò giôùi haïn bôûi caùc yeáu toá nhö ngaân saùch Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 12 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy duy tu khoâng ñuû ñeå cho pheùp taát caû caùc coâng vieäc trong chöông trình toái öu ñöôïc thöïc hieän.
Caùc giaù trò cuûa caùc thoâng tin theo chæ tieâu chính saùch nhö soá löôïng caùc caàu maø coù söï giôùi haïn veà taûi troïng ôû moät moác thôøi gian ñaõ ñònh, soá löôïng thay theá caàu moãi naêm vaø tình traïng trung bình cuûa caùc caàu trong heä thoáng caàu ôû moác thôøi gian ñaõ ñònh.
Möùc ñoä thích hôïp cuûa caùc thoâng soá theo chæ tieâu chính saùch ñöôïc ño löôøng baèng moät taäp hôïp caùc giaù trò laøm chuaån.
Quy moâ ngaân saùch caàn thieát ñeå ñaït ñöôïc möùc ñoä thích hôïp ñaõ ñònh. Haàu heát caùc heä thoáng ñeàu ñöôïc phaùt trieån cho moät soá caùc caàu cuï theå naøo ñoù hay ñeå ñaùp öùng caùc yeâu caàu cuûa moät cô quan chuû quaûn caàu naøo ñoù vaø ñöôïc phaùt trieån theâm nöõa ñeå ñaùp öùng yeâu caàu cuûa thò tröôøng roäng lôùn hôn. Hieän Chaâu AÂu ñang phaùt trieån moät phaàn meàm quaûn lyù caàu maø coù theå aùp duïng chung cho caùc nöôùc thuoäc thaønh vieân Chaâu AÂu. - Taøi lieäu: Ôû haàu heát caùc nöôùc, trình töï söû duïng heä thoáng quaûn lyù caàu ñöôïc trình baøy trong caùc taøi lieäu khaùc nhau nhö caùc höôùng daãn duy tu, caùc chæ daãn quaûn lyù vaø caùc saùch höôùng daãn cho ngöôøi söû duïng… - Thoâng tin ngoân ngöõ cuûa cô sôû döõ lieäu: Taát caû caùc nöôùc ñeàu söû duïng phaàn meàm cô sôû döõ lieäu thöông maïi ngoaïi tröø Lieân Hieäp Vöông Quoác Anh vaø Slovenia, phoå bieán nhaát laø ORACLE, ngoaøi ra coøn coù ACCESS, DELPHI, POWER BUILDER vaø SQL. Haàu heát caùc nöùôc ñeàu söû duïng heä thoáng döïa treân neàn Windows. Moãi nöôùc coù moät dung löôïng cô sôû döõ lieäu khaùc nhau vaø ña soá caùc nöôùc ñeàu söû duïng cô sôû döõ lieäu cuûa chöông trình ñeå quaûn lyù caû caùc coâng trình rieâng leû vaø toaøn boä heä thoáng caàu. Rieâng ôû Taây Ban Nha vaø Boà Ñaøo Nha thì cô sôû döõ lieäu chuû yeáu ñöôïc duøng ñeå quaûn lyù toaøn boä heä thoáng caàu. Heä thoáng quaûn lyù caàu ñöôïc söû duïng ôû nhieàu caáp ñoä khaùc nhau: caáp Quoác gia, caáp Khu vöïc, caáp Tænh vaø caùc cô quan duy tu… chuùng cuõng ñöôïc caùc beân tö vaán söû duïng. Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 13 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy Thoâng tin cuûa cô sôû döõ lieäu ñöôïc caäp nhaät ôû caùc khoaûng thôøi gian ñònh kyø khaùc nhau phuï thuoäc vaøo loaïi döõ lieäu vaø heä thoáng quaûn lyù caàu. Moät soá thoâng tin ñöôïc caäp nhaät haèng ngaøy, moät soá thoâng tin thì thænh thoaûng môùi ñöôïc caäp nhaät, moät soá khaùc ñöôïc caäp nhaät haèng naêm hay 2 naêm 1 laàn. - Tình traïng caàu Coù 3 hay 4 caáp ñoä kieåm tra: + Kieåm tra thöôøng xuyeân; + Kieåm tra chung; + Kieåm tra chi tieát; + Kieåm tra ñaëc bieät. Noùi chung thì heä thoáng quaûn lyù caàu löu tröõ tình traïng cuûa caùc boä phaän caàu vaø cho caû caàu. Nhöng moät soá nöôùc nhö Ñöùc, Ailen thì heä thoáng quaûn lyù caàu chæ löu tröõ tình traïng cuûa caû caàu vaø ôû Lieân Hieäp Vöông Quoác Anh thì heä thoáng quaûn lyù caàu chæ löu tröõ tình traïng cuûa caùc boä phaän caàu. Tình traïng caàu ñöôïc caên cöù treân tyû leä xeáp loaïi theo ñieåm töø 3 ñeán 5. - Thoâng tin khaùc ñöôïc löu tröõ treân phaàn meàm: • Ngaøy thöïc hieän duy tu; • Loaïi coâng vieäc duy tu; • Chi phí duy tu; • Ñòa ñieåm thöïc hieän duy tu - Döï ñoaùn tình traïng caàu Haàu heát caùc nöôùc khoâng söû duïng döõ lieäu tình traïng quaù khöù hay moâ hình suy thoaùi ñeå döï ñoaùn tình traïng töông lai. - Chi phí: Haàu heát caùc nöôùc ñeàu löu tröõ chi phí duy tu söûa chöõa vaø trong moät vaøi tröôøng hôïp thì löu tröõ caû chi phí kieåm tra caàu treân phaàn meàm ngoaïi tröø Bæ, Ñöùc, Ailen vaø Slovenia. Caùc heä thoáng quaûn lyù caàu ñöôïc söû duïng ôû caùc nöôùc ñeàu khoâng tính toaùn caùc haäu quaû vaø taøi chính gaây ra do söï ñöùt quaõng giao thoâng khi thöïc hieän coâng taùc duy tu vaø quaûn lyù giao thoâng lieân quan tröø Lieân Hieäp Vöông Quoác Anh vaø Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 14 Luaän Vaên Thạc sĩ Chương 1 GVHD : PGS.TS.Leâ Thò Bích Thuûy Thuïy Ñieån. Ôû Lieân Hieäp Vöông Quoác Anh, caùc chi phí trì hoaõn ñöôïc tính toaùn baèng caùch söû duïng chöông trình vi tính QUADRO hay caùc baûng tra cuûa chöông trình. Ailen cuõng söû duïng chöông trình QUADRO. - Caùc quyeát ñònh veà duy tu vaø söûa chöõa: Haàu heát caùc nöôùc ñeàu khoâng söû duïng coâng cuï BMS (heä thoáng quaûn lyù caàu) ñeå quyeát ñònh coâng taùc duy tu vaø söûa chöõa caàu ngoaïi tröø Ñan Maïch, Myõ, Phaàn Lan. Ñan Maïch söû duïng chöông trình ñònh ñoä öu tieân, coøn Phaàn Lan söû duïng chæ soá söûa chöõa. Ñoái vôùi Phaùp, caùc quyeát ñònh ñeàu do con ngöôøi ñöa ra vôùi moät soá caáp ñoä kieåm soaùt veà maët taøi chính vaø kyõ thuaät. Töông töï nhö vaäy, ñoái vôùi Ñöùc vaø Taây Ban Nha cuõng söû duïng caùc ñaùnh giaù kyõ thuaät cuûa con ngöôøi ñeå ñöa ra quyeát ñònh veà duy tu vaø söûa chöõa. Lieân Hieäp Vöông Quoác Anh söû duïng söï phaân tích lôïi ích veà chi phí, caùc nhu caàu töông lai vaø caùc ñaùnh giaù kyõ thuaät ñeå ñöa ra quyeát ñònh veà söûa chöõa vaø duy tu. Na Uy thì caên cöù treân söï moâ taû hö hoûng vaø ñaùnh giaù tình traïng caàu (thoâng qua coâng taùc kieåm tra caàu). Thoâng qua caùc moâ taû coâng vieäc hay quy trình thöïc hieän, ngöôøi ta ñöa ra caùc ñeà xuaát söûa chöõa hö hoûng, öôùc löôïng caùc chi phí ñeå thöïc hieän caùc coâng taùc ñöôïc ñeà xuaát vaø cho bieát caùc coâng taùc naøy seõ ñöôïc thöïc hieän vaøo naêm naøo. Haàu heát caùc nöôùc ñeàu döïa treân coâng taùc kieåm tra caàu vaø söï ñaùnh giaù kyõ thuaät ñeå quyeát ñònh coâng taùc duy tu naøo laø caàn thieát vaø thôøi ñieåm toát nhaát ñeå thöïc hieän. Ôû Phaùp, quyeát ñònh naøy döïa treân keát quaû ñònh möùc ñoä öu tieân. Ôû Slovenia, hoï quyeát ñònh döïa treân neàn taûng cuûa söï ñaùnh giaù tình traïng caàu trong luùc kieåm tra vaø phaân loaïi caàu; caùc giôùi haïn veà taûi trong, soá löôïng giao thoâng gia taêng vaø taàm quan troïng cuûa caàu ñoái vôùi vuøng. Myõ ra quyeát ñònh döïa treân neàn taûng caùc nhu caàu veà an toaøn vaø lôïi ích kinh teá. Ñan Maïch ra quyeát ñònh trong luùc kieåm tra thöôøng xuyeân, coøn Phaàn Lan thì quyeát ñònh thoâng qua caùc baùo caùo hö hoûng töø cô sôû döõ lieäu. Haàu heát caùc nöôùc ñeàu döïa treân neàn taûng ñaùnh giaù kyõ thuaät ñeå quyeát ñònh löïa choïn duy tu naøo laø toát nhaát. Lieân Hieäp Vöông Quoác Anh quyeát ñònh vaán ñeà naøy tuøy thuoäc vaøo giaûi phaùp ñaõ coù, chi phí cuûa chuùng, quaûn lyù giao thoâng vaø söï taéc ngheõn giao thoâng; toaøn boä chi phí tuoåi thoï cuõng ñöôïc söû duïng cho caùc keá Thöïc hieän : Nguyeãn Ngoïc Ñöùc 15