Hiện nay việc đầu tư xây dựng nhà siêu cao tầng (SCT) ở nước ta là một xu hướng tất yếu trong lĩnh vực đầu tư xây dựng cơ bản và đã có những bước phát triển ban đầu rất khả quan. Trong bài viết này tác giả giới thiệu công nghệ thi công nhà SCT đang được áp kèo cá cược bóng đá ở Việt Nam hiện nay.

Theo hội thảo Quốc tế lần thứ IV về nhà kèo cá cược bóng đá tầng do Hội nhà kèo cá cược bóng đá tầng của Liên hợp quốc tổ chức tại Hồng Công năm 1990, nhà kèo cá cược bóng đá tầng được chia ra làm 4 loại: loại 1 từ 9 – 16 tầng; loại 2 tùa 17 – 25 tầng; loại 3 từ 26 đến 40 tầng và loại 4 trên 40 tầng. Cách phân loại này cũng hợp với quan niệm về nhà kèo cá cược bóng đá tầng của Việt Nam. Như vậy có thể hiểu một cách tương đối rằng, nhà SCT hay một số tài liệu còn gọi là nhà chọc trời là những công trình có số tầng không nhỏ hơn 40.

Vật liệu cơ bản được sử dụng để xây dựng khung chịu lực của nhà SCT là bê kèo cá cược bóng đá toàn khối. Cho đến nay, rất nhiều nhà chọc trời trên thế giới đã được xây dựng trên nền tảng kết cấu khung chịu lực bê kèo cá cược bóng đá toàn khối, trong đó có Burj-Dubai Tower (Dubai - Ả Rập, 828m, 164 tầng); Petronas Twin Tower (Mãlaixia, 432m, 88 tầng); Bank of China Tower (Hồng Kông, 369m, 70 tầng); Jin Mao Building (Thượng Hải, 421m, 88 tầng); Texas Commerce Tower (Mỹ, 305m, 75 tầng); Federasia Tower – Moscow City (LB Nga, 506m, 94 tầng) và nhiều công trình khác.

Ở Việt Nam đã có một số công trình SCT đã và đang xây dựng đó là Bitexco Financial Tower tại TP Hồ Chí Minh (262m, 68 kèo cá cược bóng đá) và Keangnam HaNoi Landmark Tower (336m, 48 và 70 kèo cá cược bóng đá). Công trình Lotte Center HaNoi (68 kèo cá cược bóng đá). Nhiều dự án nhà SCT khác như Vietinbank Tower (68 kèo cá cược bóng đá), Petro VietNam Twin Tower (110 kèo cá cược bóng đá), Posco Vinatex Tower (68 kèo cá cược bóng đá), SaiGon Centre Tower (88 kèo cá cược bóng đá)…

Công nghệ vật liệu bê kèo cá cược bóng đá

Cùng với thời gian, bê kèo cá cược bóng đá toàn khối đã chứng tỏ là một loại vật liệu xây dựng ưu việt, cho phép xây dựng những công trình nổi bật và đặc sắc, và cho đến nay, tiềm năng ứng dụng của bê kèo cá cược bóng đá toàn khối còn rất lớn. Rõ ràng, sự mở rộng lĩnh vực sử dụng bê kèo cá cược bóng đá toàn khối trong xây dựng nhà SCT tạo tiền đề cho việc đổi mới công nghệ xây dựng, sản xuất và sử dụng các hệ ván khuôn hiện đại, cơ giới hóa quá trình công nghệ sản xuất, vận chuyển, phân phối và đổ vữa bê kèo cá cược bóng đá, sử dụng phụ gia cho bê kèo cá cược bóng đá.

Đáp ứng với những đòi hỏi đặc biệt về kết cấu, khả năng chịu lực và điều kiện thi công, bê kèo cá cược bóng đá cho xây dựng nhà cao tầng phải là bê kèo cá cược bóng đá chất lượng cao. Theo kinh nghiệm xây dựng thế giới, bê kèo cá cược bóng đá xây dựng nhà SCT phải có cường độ theo cấp độ bền từ B40, tương đương M550. Trong những năm gần đây xu hướng sử dụng bê kèo cá cược bóng đá với cường độ cao hơn, đến B70÷B90, như lõi khung chịu lực Petronas Twin Tower, HaNoi Landmark Tower sử dụng bê kèo cá cược bóng đá C70 theo tiêu chuẩn ACI, tương đương M900; Federasia Tower – Moscow City sử dụng bê kèo cá cược bóng đá B80÷90, trên M1000. Khi thiết kế và thi công phần lõi khung chịu lực của nhà SCT, cường độ bê kèo cá cược bóng đá giảm dần tương ứng với chiều cao của công trình.

Với vai trò là kết cấu chịu lực nhà SCT, bê kèo cá cược bóng đá toàn khối phải đạt được các yêu cầu rất nghiêm ngặt về kỹ thuật và công nghệ, đó là bê kèo cá cược bóng đá chất lượng cao hay có thể gọi là bê kèo cá cược bóng đá công nghệ cao. Bê kèo cá cược bóng đá chất lượng cao là bê kèo cá cược bóng đá kết hợp nhiều tính chất vượt trội: tính thi công, cường độ, độ bền sử dụng cao, chỉ số mài mòi và thẩm thấu thấp, các tính chất bảo vệ an toàn đối với cốt thép, vững bền trước ăn mòn hóa học, vi sinh và ổn định về thể tích.

Hình 1. Phân bố cường độ bê kèo cá cược bóng đá lõi, khung chịu lực nhà SCT theo dạng kết cấu và chiều cao công trình - HaNoi Landmark Tower

Công nghệ bê kèo cá cược bóng đá chất lượng cao phải dựa trên sự điều chỉnh cấu trúc tạo thành của bê kèo cá cược bóng đá ở tất cả các giai đoạn của quá trình sản xuất. Phục vụ quá trình đó phải sử dụng xi măng pooclăng cường độ cao hoặc chất kết dích hỗn hợp, tổ hợp các chất biến tính hóa học (modification) làm biến thể cấu trúc và tính chất bê kèo cá cược bóng đá, các thành phần và chất độn khoáng hoạt tính và các loại phụ gia. Trong quá trình sản xuất áp dụng những công nghệ tiên tiến, đảm bảo sự chính xác và khoa học công tác cấp liệu, trộn, sự đồng nhất hỗn hợp vữa, sự lèn chặt và đóng rắn bê kèo cá cược bóng đá.

Bảng 1. Cấp phối vữa bê kèo cá cược bóng đá tự chảy, tỏa nhiệt thấp cho đài móng công trình Lotte Center HaNoi (cường độ C40, độ chảy 650mm)cho 1m3vữa

Khi thi công phần kết cấu chịu lực trên các tầng cao, với yêu cầu về cường độ cao, thi công đổ bê kèo cá cược bóng đá ở độ cao lớn, cấu kiện với mật độ cốt thép dày đặc, ngoài yêu cầu về cường độ, vữa bê kèo cá cược bóng đá phải đảm bảo tính thi công, tự đầm và có độ chảy thích hợp (độ xòe côn trên 600mm). Vấn đề được giải quyết bằng cách sử dụng tổ hợp chất biến tính, phụ gia khoáng hoạt tính và phụ gia siêu hóa dẻo.

Việc sản xuất và thi công bê kèo cá cược bóng đá toàn khối trong xây dựng nhà SCT phải đặc biệt linh hoạt, phù hợp với từng kết cấu, giai đoạn thi công. Khi thi công phần ngầm, bê kèo cá cược bóng đá đài móng là bê kèo cá cược bóng đá khối lớn. Khi thi công khối bê kèo cá cược bóng đá siêu lớn như vậy, đặc biệt trong điều kiện nắng nóng, phải tính đến phương án dùng bê kèo cá cược bóng đá tỏa nhiệt thấp, hạn chế chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp bê kèo cá cược bóng đá, giữa bê kèo cá cược bóng đá và môi trường, dẫn đến nứt bê kèo cá cược bóng đá. Để giải quyết vấn đề này, công nghệ bê kèo cá cược bóng đá ít tỏa nhiệt chất lượng cao đã được áp dụng với việc đưa vào thành phần bê kèo cá cược bóng đá phụ gia tro bay và tổ hợp các phụ gia khoáng, siêu hóa dẻo và kéo dài thời gian ninh kết (bảng 1).

Công nghệ vận chuyển, phân phối và rót vữa bê kèo cá cược bóng đá

Ngoài các yêu cầu kỹ thuật về bê kèo cá cược bóng đá chất lượng và công nghệ cao, trong thi công nhà SCT vữa bê kèo cá cược bóng đá phải được chế trộn liên tục với khối lượng lớn, vận chuyển, phân phối và đổ vào ván khuôn ở những vị trí xa theo phương ngang và rất cao theo phương đứng, trong khi đó phải giữ ổn định độ linh động của vữa. Tất cả các các qui trình công nghệ từ khi chế tạo vữa đến lúc đổ vào ván khuôn phải đặt dưới một qui trình kiểm tra chất lượng chặt chẽ. Hai sơ đồ công nghệ cung cấp vữa bê kèo cá cược bóng đá đến công trường thường được sử dụng là: 1) vận chuyển vữa bê kèo cá cược bóng đá bằng xe bồn từ các trạm trộn cố định và 2) sử dụng trạm trộn lắp đặt trong mặt bằng công trường. Phương án 2 rõ ràng là có nhiều ưu thế và hiệu quả hơn, cho phép quản lý chặt chẽ chất lượng và điều chỉnh linh hoạt cấp phối vữa, hạn chế tối đa sự sụt giảm độ linh động của vữa do rút ngắn được thời gian vận chuyển, giảm số lượng xe vận chuyển, chủ động trong khâu tổ chức, tránh được các gián đoạn thi công do điều kiện giao thông.

Bê kèo cá cược bóng đá từ xe bồn được vận chuyển đến vị trí đổ bởi các máy bơm ô tô và máy bơm tĩnh thủy lực công suất cao. Máy bơm ô tô cùng với hệ thống ống phân phối thủy lực đi kèm được sử dụng đổ bê kèo cá cược bóng đá phần ngầm và các tầng dưới. Máy bơm tĩnh cùng với hệ thống ống bơm lắp đặt sẵn, dùng để vận chuyển vữa bê kèo cá cược bóng đá dọc suốt chiều cao công trình. Phân phối và rót vữa vào ván khuôn được thực hiện bởi hệ thống cần phân phối thủy lực, lắp đặt trong lõi cứng của công trình và dịch chuyển theo chiều cao thi công (hình 3). Cần trục tháp có thể hỗ trợ công tác vận chuyển bê kèo cá cược bóng đá lên cao bằng thùng đựng vữa. Để đảm bảo sự ổn định và liên tục của công tác vận chuyển, vữa bê kèo cá cược bóng đá phải có độ chảy cao (thường ở mức trên 600mm) và công suất bơm phải đủ lớn. Lựa chọn máy bơm căn cứ vào sự tổn thất áp lực theo chiều dài đường ống, đường kính ống bơm, độ linh động của vữa, năng suất đổ yêu cầu và nhiều yếu tố khác.

Công nghệ ván khuôn, cốt thép

Như đã biết, công tác ván khuôn trong xây dựng bê kèo cá cược bóng đá toàn khối là đặc biệt quan trọng, ảnh hưởng quyết định đến công nghệ, tiến độ và giá thành xây dựng. Phân tích giá thành xây dựng khung chịu lực nhà cao tầng trên thế giới cho thấy, chi phí cho công tác ván khuôn chiếm khoảng 46,7% . Vì vậy, hướng đến mục đích giảm giá thành xây dựng, đảm bảo chất lượng và tiến độ thi công, đặc biệt trong xây dựng nhà SCT bê kèo cá cược bóng đá toàn khối, về lâu dài phải nghiên cứu, phát triển, chế tạo và ứng dụng các hệ ván khuôn công nghệ cao, hiện đại.

Đối với những công trình cao 20 - 30 tầng có thể sử dụng công nghệ ván khuôn định hình luân chuyển. Tuy nhiên khi sử dụng hệ ván khuôn truyền thống này không cho phép đẩy nhanh tiến độ thi công vượt quá 4 – 5 tầng/tháng. Do đó, đối với công trình SCT, đòi hỏi phải áp dụng các giải pháp công nghệ đặc thù và phải tính đến cả vấn đề an toàn lao động trong thi công liên quan đến công tác ván khuôn. Ngoài ra, trong xây dựng nhà SCT, khi thi công với độ cao trên 100m, do tác động của gió và sương mù, cần trục tháp không thể hoạt động với 100% công suất dự tính, nhiều khi tần suất chỉ đạt 4 -5 ngày/tuần, trong thời gian đó vẫn phải đảm bảo xây dựng xong một tầng, vì vậy cần phải tính đến các phương án sử dụng các hệ ván khuôn tấm lớn, lắp dựng nhanh và hệ ván khuôn ván khuôn trượt dẫn động thủy lực để giảm sự phụ thuộc vào cần trục tháp. Sử dụng hệ ván khuôn trượt thi công kết cấu lõi vách bê kèo cá cược bóng đá toàn khối nhà cao tầng mang lại nhiều ưu thế và hiệu quả: tiến độ nhanh; chất lượng đảm bảo; giảm công lao động lắp dựng, tháo dỡ; độ an toàn cao và giảm sự phụ thuộc của tác động gió.

Tùy thuộc và điều kiện thi công thực tế và mức độ đáp ứng của các nhà máy sản xuất, cung cấp ván khuôn để lựa chọn công nghệ, loại ván khuôn phù hợp. Ở các công trình SCT đã xây dựng trên thế giới, người ta sử dụng rộng rãi các hệ ván khuôn hiện đại được sản xuất bởi các hãng nổi tiếng như: MEVA, DALLI, HOE, THYSSEN (Đức), FERI, OUTINORD, PASCHAL (Pháp), DOKA (Áo)... Các ván khuôn này chịu được áp lực bê kèo cá cược bóng đá đến 120 kN/m2, hệ số luân chuyển rất cao, có loại đạt đến 1000 lần, tất nhiên giá thành cũng rất cao, khoảng 200 - 400 USD/m2. Đối với từng loại kết cấu, căn cứ vào kích thước, khối lượng, vị trí thi công, phương pháp đổ bê kèo cá cược bóng đá để lựa chọn các tổ hợp phương án khác nhau, đảm bảo tính linh động, hiệu quả và an toàn trong thi công (bảng 2).

Công tác thi công cốt thép trong xây dựng nhà SCT cũng phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cao. Theo qui định, không được thi công nối cốt thép bằng phương pháp hàn trong các kết cấu nhà cao tầng. Nhiều công nghệ nối buộc cốt thép đảm bảo chất lượng, tạo nhiều không gian ở các nút khung thuận lợi cho việc đổ bê kèo cá cược bóng đá đã được áp dụng trong thực tế. Cốt thép kết cấu chịu lực, các nút khung có mật độ cốt thép cao nên áp dụng phương pháp nối bằng ống ren tiện trước hoặc phương pháp nối bằng ống dập thủy lực. Cũng có thể áp dụng công nghệ mới nối buộc cốt thép bằng súng chuyên dụng đẩy nhanh được tiến độ thi công và giảm công lao động, đặc biệt đối với cốt thép vách, sàn. Hiện nay, trên trị trường xây dựng đã sử dụng các loại súng buộc nối cốt thép của Nhật Bản, Đức sản xuất như model RB của hãng MAX Co., model GUIDE của hãng J.A.M,... Với thiết bị này có thể nối cốt thép đường kính 6÷39mm với tốc độ 0,8÷1,7s/một mối buộc.

Quá trình phát triển công nghệ xây dựng nhà SCT trên thế giới sử dụng bê kèo cá cược bóng đá toàn khối làm vật liệu cơ bản cho khung chịu lực đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm và đạt được những thành tựu to lớn. Nền tảng của xây dựng nhà SCT bao gồm tổ hợp các giải pháp công nghệ và tổ chức hướng đến tối ưu hóa tiến độ thi công, giảm công lao động trực tiếp và đảm bảo chất lượng cấu kiện, công trình ở mức cao nhất theo thiết kế. Các dự án đầu tư xây dựng công trình nhà SCT ở Việt Nam hiện nay và trong tương lai gần ngày càng nhiều và đó là xu hướng phát triển tất yếu của ngành xây dựng trong bối cảnh hội nhập, toàn cầu hóa.

Bảng 2. Tổ hợp phương án lựa chọn ván khuôn thi công kết cấu bê kèo cá cược bóng đá toàn khối nhà SCT

Để có thể áp dụng thành công những kinh nghiệm, thành tựu về công nghệ thi công nhà SCT bê kèo cá cược bóng đá toàn khối của thế giới vào Việt Nam, trước mắt cần phải nghiên cứu, tổng kết để làm chủ được các công nghệ cơ bản, phát triển và ứng dụng phù hợp với điều kiện thi công trong nước. Về lâu dài cần tập trung vào các vấn đề ưu tiên sau:

+ Nghiên cứu, ứng dụng và chuyển giao công nghệ sản xuất,chế tạo bê kèo cá cược bóng đá chất lượng cao ở mức công nghiệp phù hợp điều kiện Việt Nam, đáp ứng đủ nhu cầu xây dựng trong nước;

+Ứng dụng thành thạo công nghệ ván khuôn hiện đại trong thi công các kết cấu bê kèo cá cược bóng đá toàn khối. Ưu tiên đầu tư xây dựng cơ sở nghiên cứu, thiết kế và sản xuất ván khuôn trong nước chất lượng cao;

+ Khuyến khích nhập khẩu thiết bị kèo cá cược bóng đá hiện đại, đào tạo vận hành, chuyển giao công nghệ hướng đến làm chủ công nghệ thiết bị kèo cá cược bóng đá.

Như vậy, việc ứng dụng và phát triển được công nghệ thi công nhà SCT sử dụng bê kèo cá cược bóng đá toàn khối ở Việt Nam đứng trước những vấn đề rất nan giải, không chỉ liên quan đến vật liệu mới, thiết bị, công nghệ, qui trình mới, mà quan trọng hơn nữa là văn hóa sản xuất và tư duy mới. Sẽ có những thành tựu vượt bậc trong thời gian tới, vì chúng ta hiểu rằng, chính xây dựng nhà SCT là giải pháp hữu hiệu cho phép ngành xây dựng trong nước vươn tới tầm cao mới của khoa học và công nghệ.