Ứng dụng công nghệ ứng lực trước cho kết cấu sàn nhà và silô

Thứ năm, 13/10/2005 00:00

Thông qua Dự án cấp nhà nước mang mã số P01-96 vừa mới được nghiệm thu đánh giá đạt loại xuất sắc, chúng ta đã nhập, làm chủ và ứng dụng thí điểm thành công công nghệ bê tông ứng lực trước trên một số công trình. Tuy còn một số vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu giải quyết, nhưng có thể thấy đây là điểm khởi đầu cho việc ứng dụng rộng rãi công nghệ này trong lĩnh vực xây dựng công nghiệp và dân dụng ở nước ta.

Trên thế giới công nghệ bê tông ứng lực trước BTƯLT đang được phát triển mạnh và ngày càng hoàn thiện. Nó đã trở thành một công nghệ hữu hiệu, tạo ra những giải pháp kết cấu thỏa mãn được yêu cầu thẩm mỹ và kỹ thuật cao, đem lại hiệu quả kinh tế lớn.

Công nghệ BTƯLT thâm nhập vào nước ta khá sớm. Công trình cầu Phủ Lỗ và Nhà máy đóng tầu Bạch Đằng là những công trình có ứng dụng kết cấu BTƯLT đã được xây dựng trong những năm 60. Sau hai công trình thí điểm này, công nghệ BTƯLT ở nước ta tiếp tục được phát triển trong xây dựng cầu với việc chế tạo các hệ dầm 33 m, được nghiên cứu ứng dụng để chế tạo các hệ dầm nhỏ và panel trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Những năm gần đây công nghệ BTƯLT được các nhà xây dựng nước ta quan tâm nhiều. Trong xây dựng cầu, ngoài việc chế tạo các hệ dầm tiêu chuẩn, công nghệ BTƯLT căng sau đang được áp dụng cho các kết cấu cầu nhịp lớn thi công theo phương pháp đúc đẩy cầu Phú Lương, cầu Gianh và đúc hẫng cầu Mẹt, cầu Hiền Lương. Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp, công nghệ này đã được áp dụng cho thi công hệ thống silô Nhà máy xi măng Hoàng Thạch II, hệ thống silô Nhà máy xi măng Sao Mai, hệ thống sàn tòa nhà tháp Sài Gòn, hệ thống sàn nhà 63 Lý Thái Tổ - Hà Nội, hệ thống sàn nhà Hotel Lake View - Hà Nội. Dây chuyền sản xuất ống áp lực BTƯLT cũng đã được nhập vào nước ta và đang đi vào sản xuất thử.

Như vậy có thể thấy rằng, việc đưa công nghệ BTƯLT vào thực tế xây dựng ở nước ta rất đa dạng, phong phú và là sự đáp ứng kịp thời nhu cầu thực tế. Công nghệ này đã được áp dụng cho các công trình có quy mô lớn và chất lượng cao. Tuy nhiên cần phải nói rằng, các công trình này đều do các hãng nước ngoài thực hiện hoặc đã được thực hiện với sự hỗ trợ của các hãng nước ngoài. Một số hãng nước ngoài đã sử dụng công nghệ BTƯLT như là một điều kiện kỹ thuật để cạnh tranh với các đơn vị xây dựng Việt Nam.

Trước tình hình đó,Viện khoa học - công nghệ xây dựng đã đề xuất Dự án ứng dụng công nghệ ứng lực trước cho kết cấu sàn nhà và silô với mục tiêu: Nhanh chóng đưa công nghệ BTƯLT vào ứng dụng cho các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp ở nước ta. Dự án đã được Bộ xây dựng và Bộ khoa học, công nghệ và môi trường chấp thuận cho thực hiện trong thời gian 24 tháng bắt đầu từ tháng 6/1996 với mã số P01-96.

Nội dung của dự án là: Nhập và làm chủ công nghệ ứng lực trước căng sau; ứng dụng thí điểm cho các công trình thực, bao gồm silô và sàn nhà; tiến hành các nghiên cứu nhằm giải quyết các vấn đề kỹ thuật phát sinh trong quá trình ứng dụng và từng bước cải tiến công nghệ theo hướng phù hợp với điều kiện nước ta; từng bước chuyển giao công nghệ cho các đơn vị sản xuất trong nước; hình thành và đề xuất các vấn đề nghiên cứu nhằm hoàn chỉnh, cải tiến công nghệ và biên soạn các tiêu chuẩn, quy phạm liên quan đến kết cấu BTƯLT.

Dự án đã được thực hiện theo phương pháp: Kết hợp với các đơn vị sản xuất để đưa công nghệ BTƯLT vào ứng dụng cho các công trình thực. Trong quá trình ứng dụng sẽ tiến hành tổng kết kỹ thuật, thực hiện các nội dung nghiên cứu giải quyết các vấn đề nẩy sinh trong thực tế và từng bước hoàn chỉnh, cải tiến công nghệ. Cùng với việc ứng dụng thực tế, từng bước chuyển giao công nghệ cho các đơn vị sản xuất thông qua hoạt động hỗ trợ kỹ thuật.

Ứng dụng công nghệ BTƯLT cho hệ thống silô Nhà máy xi măng Bút Sơn.

Đây là nội dung hoạt động đầu tiên của Dự án. Trong nội dung này chúng tôi đã tiến hành: Lựa chọn và nhập bộ thiết bị thi công ứng lực trước thích hợp để thi công công trình; nghiên cứu biên soạn quy trình thi công ứng lực trước cho công trình phù hợp yêu cầu thiết kế; tổ chức thi công; nghiên cứu giải quyết các vấn đề kỹ thuật nẩy sinh trong quá trình thi công; nghiên cứu chế tạo bổ sung các thiết bị thi công ứng lực trước; huấn luyện, đào tạo công nhân và cán bộ kỹ thuật cho Công ty xây dựng số 9 đơn vị hợp tác.

Công trình đã được thi công đúng tiến độ và đảm bảo chất lượng. Đây là công trình silô BTƯLT đầu tiên do các kỹ sư và công nhân Việt Nam tự tổ chức thực hiện.

Ứng dụng công nghệ BTƯLT cho hệ thống sàn Nhà điều hành Đại học quốc gia Hà Nội.

Trong xây dựng nhà cao tầng, công nghệ BTƯLT được ứng dụng phổ biến nhất là hệ kết cấu sàn, ứng lực trước có thể được tạo ra trong các dầm và cũng có thể tạo ra trong các bản sàn. Gần đây hệ thống sàn không dầm, bao gồm sàn phẳng, sàn nấm, sàn ô cờ và hệ thống sàn có dầm bản rộng đang được sử dụng phổ biến trong xây dựng nhà cao tầng.

Công nghệ BTƯLT cho sàn nhà cao tầng mà Dự án lựa chọn để nghiên cứu và đưa vào ứng dụng là công nghệ BTƯLT không dính kết. Việc thiết kế sàn BTƯLT không dính kết tuy có phức tạp, song việc thi công ứng lực trước lại tương đối đơn giản, nên trong thực tế loại kết cấu này thường được sử dụng.

Công trình Nhà điều hành Đại học quốc gia Hà nội đã được thiết kế thay đổi từ giải pháp sàn dầm bê tông cốt thép sang hệ sàn phẳng BTƯLT. So với giải pháp sàn dầm bê tông cốt thép, giải pháp này đã tiết kiệm được 100 tấn thép giảm gần 125 tấn thép thường và sử dụng 24 tấn thép ứng lực trước, khối lượng bê tông được giữ nguyên. Kết quả là tuy kinh phí xây dựng không thay đổi nhưng đã tạo ra được công trình có điều kiện sử dụng tốt hơn nhờ hệ thống sàn phẳng. Đặc biệt với việc ứng dụng công nghệ BTƯLT đã làm cho tiến độ thi công công trình tăng lên 7 ngày 1 tầng. Hệ thống cốp pha, đà giáo đơn giản đã tạo điều kiện tiết kiệm chi phí xây dựng. ở đây hoạt động của Dự án bao gồm: Hợp tác với Công ty tư vấn xây dựng dân dụng Việt Nam thiết kế sàn BTƯLT cho công trình; tư vấn mua vật liệu và thiết bị ứng lực trước cho đơn vị thi công; nghiên cứu biên soạn quy trình thi công và nghiệm thu sàn BTƯLT; tổ chức thi công ứng lực trước; nghiên cứu chế tạo bổ sung thiết bị ứng lực trước; nghiên cứu các biện pháp khắc phục những vấn đề kỹ thuật nẩy sinh trong quá trình thi công công trình; huấn luyện, đào tạo công nhân và cán bộ kỹ thuật cho đơn vị thi công về thi công ứng lực trước không dính kết cho sàn.

Công trình đã được thi công đảm bảo chất lượng và tiến độ. Đây là công trình nhà cao tầng đầu tiên có hệ thống sàn phẳng BTƯLT do các kỹ sư và công nhân Việt Nam tự làm lấy.

Tiếp tục đưa công nghệ BTƯLT vào ứng dụng cho các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp trên phạm vi toàn quốc.

Sau hai công trình thí điểm nêu trên, Dự án đã và đang tiếp tục đưa công nghệ BTƯLT vào ứng dụng cho các công trình khác:

· Hợp tác với Công ty tư vấn xây dựng dân dụng Việt Nam thiết kế hệ thống sàn BTƯLT của công trình Cụm khoa học tự nhiên Đại học quốc gia Hà Nội và hỗ trợ kỹ thuật cho Công ty xây dựng số 9 thi công công trình, hợp tác với Công ty kiến trúc HAAI thiết kế hệ sàn BTƯLT cho công trình Trung tâm thương mại Kim Liên và hỗ trợ kỹ thuật thi công ứng lực trước cho công trình. Hiện tại, công tác thi công hệ thống sàn BTƯLT của các công trình này đã hoàn thành.

· Hợp tác với Công ty tư vấn xây dựng dân dụng Việt Nam thiết kế hệ thống sàn BTƯLT cho Công trình A9-95, hợp tác với Công ty xây dựng Cửu Long thiết kế hệ sàn BTƯLT cho công trình chung cư 27 tầng ở Khu miếu nổi - thành phố Hồ Chí Minh, hợp tác với Công ty kiến trúc HAAI thiết kế hệ sàn BTƯLT cho công trình Trung tâm thông tin hàng hải quốc tế.

Nghiên cứu hoàn chỉnh và cải tiến công nghệ trong điều kiện Việt Nam.

Song song với việc đưa công nghệ BTƯLT vào ứng dụng cho các công trình thực, Dự án thực hiện có kết quả một số nghiên cứu nhằm từng bước hoàn chỉnh công nghệ theo hướng thích hợp với điều kiện Việt Nam, như:

· Nghiên cứu quy trình thi công ứng lực trước;

· Nghiên cứu quy trình thiết kế kết cấu BTƯLT;

· Nghiên cứu chế tạo bổ sung các thiết bị ứng lực trước;

· Nghiên cứu biện pháp khắc phục các sự cố kỹ thuật trong thi công ứng lực trước;

· Nghiên cứu thực nghiệm kết cấu sàn BTƯLT.

Những kết quả nghiên cứu này đã được áp dụng cho các công trình: Ximăng Bút Sơn, Nhà điều hành đại học quốc gia Hà Nội, Cụm khoa học tự nhiên Đại học quốc gia Hà Nội, Trung tâm thương mại Kim Liên, Trung tâm thông tin hàng hải quốc tế, Công trình A9-95...

Như vậy, qua việc thực hiện Dự án chúng ta đã nhập, làm chủ và ứng dụng thành công công nghệ BTƯLT căng sau vào thi công hệ thống silô Nhà máy xi măng Bút Sơn, hệ thống sàn của các công trình: Nhà điều hành Đại học quốc gia Hà Nội, Cụm khoa học tự nhiên Đại học quốc gia Hà Nội, Trung tâm thương mại Kim Liên. Bên cạnh đó đã biên soạn quy trình thi công và nghiệm thu ứng lực trước cho hệ thống silô Nhà máy xi măng Bút Sơn được Bộ xây dựng phê duyệt và cho áp dụng tại công trình; đã biên soạn quy trình thi công và nghiệm thu sàn BTƯLT cho công trình Nhà điều hành Đại học quốc gia Hà Nội được các cơ quan liên quan chấp thuận cho áp dụng để thi công và nghiệm thu công trình. Thông qua hoạt động thực tiễn và nghiên cứu, Dự án đã đào tạo được những chuyên gia có đủ khả năng để tiếp tục nghiên cứu phát triển công nghệ BTƯLT phục vụ cho nhu cầu xây dựng của đất nước; đã huấn luyện, đào tạo cho các đơn vị sản xuất trong nước những công nhân và cán bộ kỹ thuật có khả năng để thi công ứng lực trước các công trình và hợp tác với các đơn vị tư vấn trong nước thiết kế một số công trình cao tầng có hệ thống sàn BTƯLT.

Những kết quả của Dự án được xem là điểm khởi đầu cho việc ứng dụng rộng rãi công nghệ BTƯLT trong thực tế xây dựng ở nước ta. Để công nghệ này được đưa vào ứng dụng một cách rộng rãi, tuy nhiên, còn nhiều việc cần phải làm. Trước mắt cần thực hiện nghiên cứu một cách hệ thống về sự làm việc của kết cấu BTƯLT trong điều kiện Việt Nam, nghiên cứu chế tạo các thiết bị và vật liệu ứng lực trước từ trong nước thay cho hàng nhập ngoại, mở rộng phạm vi và quy mô ứng dụng của công nghệ, tiếp tục chuyển giao công nghệ cho các đơn vị sản xuất trong nước và biên soạn, ban hành các tiêu chuẩn, quy phạm về kết cấu và công nghệ BTƯLT.

Nguồn tin: http://www.tchdkh.org.vn